Vauhtipyörät

Nykyaikaisissa ajoneuvoissa on kaksoismassavauhtipyörä, joka on korvannut perinteisen vauhtipyörän. Periaatteessa kyseessä on kaksi vauhtipyörää. Siksi on monia kysymyksiä tästä komponentista moottorin ja vaihteiston välissä. Alta löydät tärkeimmät vastaukset kaksimassavauhtipyörästä (DMF).

Fysiikassa opimme, että vauhtipyörää voidaan käyttää myös energian varastointilaitteena, koska se reagoi hyvin hitaasti suuren massansa vuoksi. Samaa etua on hyödynnettävä auton voimansiirrossa. Polttomoottori toimii sykleissä, tarkemmin sanottuna nelitahtimoottorina. Tämä tarkoittaa, että mäntää liikutetaan useita kertoja, kunnes varsinainen sytytys tapahtuu. Tämä kuvio moninkertaistuu analogisesti moottorin sylinterien lukumäärän kanssa.

 Vauhtipyörän tarve näkyy parhaiten yksisylinterisessä moottorissa. Mäntä ei välitä tasaista pyörimisliikettä kampiakselille. Männän iskun aikana käytetään tietty määrä energiaa männän työntämiseen takaisin ylös. Tämän seurauksena pyörimisliikkeestä tulee hyvin epätasainen. Lisäksi syntyy keskipakovoimia, koska mäntää käännetään kiertokuvion sisällä (yhdystanko kampiakselille vastapainon kanssa). Kaikki nämä voimat vaikuttavat tietenkin myös moottoriin, jossa on useita sylintereitä.

Tämä aiheuttaa värähtelyä ja tärinää. Nämä välittyvät kampiakselin kautta vaihteiston pääakselille ja edelleen hammaspyörille. Nämä värähtelyt aiheuttavat vaurioita, ja tärinä voi myös tuntua epämiellyttävänä ajoneuvossa tietyillä taajuusalueilla (nopeudesta riippuen). Vauhtipyörän massa kompensoi näitä epäsäännöllisyyksiä ja mahdollistaa siten myös alhaisemmat nopeudet. Moottori käy tasaisemmin ja siten kuluminen vähenee.

Nämä värähtelyt eivät kuitenkaan esiinny vain moottorissa. Toissijaista värähtelyä voidaan havaita myös voimansiirtoakselilla. Kaksoismassavauhtipyörä vähentää massan hitausmomenttia. Integroitujen jousien ansiosta jo mainittu resonanssitaajuusalue pienenee entisestään. Kahden toisiinsa kytketyn vauhtipyörän avulla värähtelyt vaimentuvat siten myös vaihteistoon. Näin vääntövärähtelyt saadaan täysin irrotettua voimansiirrosta. Suuremman kestävyyden ja ajomukavuuden lisääntymisen lisäksi, joka johtuu epämiellyttävien tärinöiden poistumisesta muuten normaaleilla nopeusalueilla, myös polttoaineen säästö on huomattava alhaisempien tyhjäkäyntinopeuksien ansiosta.

Tästä päästäänkin jo haittaan perinteiseen vauhtipyörään verrattuna. Rakenteensa vuoksi tämä toissijaisen ja ensisijaisen vauhtipyörän rakenne on huomattavasti alttiimpi vaurioille. Tämän vuoksi ajoneuvovalmistajat suosittelevat DMF:n vaihtamista, kun kytkin on vaurioitunut. Yleensä asia on kuitenkin toisinpäin: kaksoismassavauhtipyörässä on vika, ja kytkin vaihdetaan sen jälkeen yhdessä vauhtipyörän kanssa.

On olemassa erilaisia tilanteita, jotka voivat ilmoittaa viallisesta kaksoismassavauhtipyörästä. Tällaisia ovat muun muassa vaihtokyvyn heikkeneminen (vaihtaminen on tavallista vaikeampaa), äkilliset epämiellyttävät värähtelyt ja tärinät, vaihteiston kotelon ympäriltä kuuluva epätavallinen ääni, joka voi ulottua vaihteiston kolinaan.

Näiden äänien jälkeen vaihteisto on irrotettava lisätarkastuksia varten. Nyt suoritetaan silmämääräinen tarkastus vuotavien rullalaakereiden, lämpöjälkien (terässeosten sininen värimuutos) ja mekaanisten vaurioiden varalta. Lopuksi tarkistetaan välyskulma. Tähän tarvitaan astepyörä.

Ennen kuin vääntö- tai kiristysjouset alkavat vaikuttaa, kahta massaa voidaan kiertää toisiaan vasten. Astepyörän avulla tarkistetaan, vastaako tämä vääntö edelleen jousien oletettua vääntöä. Tämän jälkeen tarkistetaan kahden massakiekon kallistusväli. Mittaustuloksia on verrattava valmistajan antamiin kallistusväliä koskeviin tietoihin. Jos poikkeamia ilmenee, kaksimassavauhtipyörä on vaihdettava.

Kytkimestä tulee näin jälleen lyhytikäinen. Yhdessä kaksoismassavauhtipyörän kustannusten kanssa kokonaiskustannukset nousevat huomattavasti verrattuna perinteisten vauhtipyörien kustannuksiin. Viime kädessä tämän osan tarpeellisuus johtuu kuitenkin myös pakokaasupäästöarvoista, joita on lain mukaan parannettava yhä enemmän. Jotkut epäilyttävät toimittajat ovatkin keksineet tarjota kytkinpaketteja, jotka sisältävät yksiosaisen ja siten halvemman vauhtipyörän. Tätä on kuitenkin syytä ehdottomasti välttää, sillä kaikki on sovitettu kahteen vauhtipyörään.

Massaa ei soviteta moottorin tehotietojen mukaan. Viime kädessä voi aiheutua kalliimpia seurannaisvahinkoja kuin DMF:n vaihtaminen. Neuvomme myös välttämään halpoja tuotteita. Useimmissa tapauksissa tällaisten tuotteiden käyttöikä on huomattavasti lyhyempi kuin merkkivalmistajan valmistaman laadukkaan kaksimassavauhtipyörän. Muuten myös virityssirujen käyttöä olisi harkittava uudelleen. Muutetut suorituskykytiedot eivät enää vastaa käytetyn kaksimassavauhtipyörän massaa ja laskennallista inertiakäyttäytymistä. Tämä voi myös johtaa huomattaviin seurannaisvahinkoihin.