Minden, amit a kettőstömegű lendkerékről tudni érdemes
A modern autók kényelmes és zökkenőmentes működéséhez elengedhetetlen alkatrész a kettőstömegű lendkerék. Ez az a szó, melyet a mai modern dízel autóval rendelkezők, ha meghallanak, feláll a hátukon a szőr. Sokan azt hiszik, hogy a kettős tömegű lendkerék csak a használt dízelautók gazdáinak okozhat jelentős kiadást, de ez az alkatrész turbós és szívómotoros benzinesekben is megtalálható. De mi is voltaképpen a kettős tömegű vagy kéttömegű lendkerék, és mi ez és mire való?
A lendkerék szerepe a motorban
Kezdjük ott, hogy eleve mi az a lendkerék és miért van rá szükség. Az alternáló mozgást végző dugattyús motor járása óhatatlanul egyenetlen, mert az egyes hengerekben eltérő időben történik a munkavégzés a gyújtással és az égéssel. Bármennyi hengerből is áll a belső égésű motor, a munkafolyamata periodikus jelleggel ismétlődik, tehát a forgattyústengely nyomatéka nem egyenletes minden időpillanatban. Ebből az következne, hogy a nyomatékhegyek és -völgyek okán a fordulatszám folyamatosan ugrálna.
A rázkódás miatt minden belső égésű motor főtengelyének végén találunk egy fémkorongot, amelynek tömege kiegyensúlyozottabbá teszi a motor járását és megkönnyíti az elindulásokat. A lökésszerűen érkező energia-impulzusok egyenetlenségét ”simítja ki” az eredetileg egy tömbből álló lendkerék, amely egy nagy tömegű forgó tárgyként a főtengely végén tompítja az erőváltozások hatásait. (Nevében a „lend” gyök is az eltárolt lendületre utal.)
Általános esetben kijelenthetjük, hogy a fenti feladat a lendkerék fő funkciója, azt viszont nem, hogy az az egyetlen. A méretezés során az a cél, hogy minél kisebb tömeg mellett minél nagyobb tehetetlenségi nyomatékot érjenek el. Ideális esetben a lendkerék úgy nézne ki, hogy az alkatrész teljes tömegét a legnagyobb sugara menti kerületen helyeznénk el, akár egy gyűrű. Fontos azonban megjegyezni, hogy a nagyobb motor nem feltétlenül igényel nagyobb lendkereket.
A hathengeres négyütemű motorok forgattyús hajtóművének már olyan nagy poláris tehetetlenségi nyomatéka van, hogy a motor már lendítőkerék nélkül is képes lenne üzemelni. Praktikus okokból azonban itt is megtaláljuk, mert kézi sebességváltó esetén erre van felerősítve az indítást elősegítő fogaskoszorú és a felületeket összeszorító nyomólap, valamint a tengelykapcsolóház. Különleges kialakítású a „lendkerék”, ha a nyomatékátadás hidrodinamikus tengelykapcsolón keresztül valósul meg.
Alkatrészek és szerszámok: Keeway Hurricane lendkerék csavar
A kettőstömegű lendkerék felépítése és működése
És hogy miért kellett ezt kettészedni? A kettőstömegű lendkerék, angolul Dual Mass Flywheel (DMF), kifejezetten a motor által keltett forgási egyenetlenségek és vibrációk csillapítására szolgál. A kettőstömegű / kéttömegű lendkerék, angolul DMF (Dual Mass Flywheel), németül ZMS (Zweimassen-Schwungrad) feladata, hogy csökkentse az erőátvitel terhelését és a motor torziós rezgéseit.
Felépítését tekintve az alkatrész lényegében két, egymáshoz képest elmozdulni képes tárcsából áll. Ez úgy valósul meg, hogy a lendkerék két félből tevődik össze, az egyik fél a motor főtengelyével van közvetlen kapcsolatban, a másik fél a kuplungtárcsával van összeköttetésben. Az egyik, az úgynevezett primer lendítőtömeg a motor főtengelyéhez csatlakozik, míg a másik, a szekunder lendítőtömeg a kuplungszerkezethez kapcsolódik.
A kettős tömegű lendkerék egy zseniális szerkezet, hisz ilyen esetben a lendkerék két részből áll, melynél az egyik rész fixen a motor főtengelyéhez van rögzítve, míg másik oldala a kuplung tárcsához és kuplung szerkezethez van csavarozva. A két tömeg között egy komplex rugós-csillapító rendszer helyezkedik el. A két, egymástól szétválasztott tömeget egy rugós csillapítószerkezet kapcsolja össze. A két fél lendkerék között különböző ellenállású rugórendszer található, ami mindig az adott motorhoz van hangolva, így egymáshoz képest képesek elfordulni, így a régi rugós aggyal rendelkező kuplung tárcsákra már nincs szükség.
Ez a belső mechanizmus teszi lehetővé, hogy a két tárcsa egymáshoz képest akár 60-60 fokos szögben is elmozduljon, hatékonyan kisimítva a motorból érkező nyomatéklökéseket. A kettéválasztott tömeg két része egymáshoz képest csekély elmozdulásra képes.
A megoldás célja kettős. Az egyik, hogy a motor és a hajtáslánc torziós lengési rendszerét dinamikai szempontból elhangolja, mégpedig úgy, hogy az elsődleges rezonanciafrekvenciája, azaz a primer kritikus fordulatszáma az alapjárati fordulatszám alá csökkenjen. Ugyanakkor az ívben elhelyezett rugók a két lendkerék egymáshoz képest történő elfordulása során összenyomódnak, ennélfogva súrlódnak a horony palástján, így a motor minden üzemállapotában csillapítják a hajtáslánc torziós lengéseit.
Részletes útmutató a Robi 55 lendkerék eltávolításához
Ez már elég ahhoz, hogy a feltöltött motor jelentős és gyorsan felszökő nyomatéka ne ütésként érkezzen meg a sebességváltó behajtótengelyére. A kettős tömegű lendkerék ezzel védi a sebességváltót. A motor, különösen a keményebben járó dízelmotor rezgéseit tompítja, ha nem egy merev tömböt, hanem egy kettéosztott és rugókkal összekapcsolt tömeget teszünk a motor és a hajtás közé: kettős tömegű lendkerékkel kevesebb a rezgés, a vibráció, ennek következtében alacsonyabb a zajszint is az utastérben.
Miért terjedt el a kettőstömegű lendkerék?
Több mint ötvenéves találmányról van szó, de csak 2002-től terjedt el igazán és még ma sem teljesen általános a használata. A személygépjárművek a 90-es évek végéig, kétezres évek elejéig hagyományos lendkerékkel voltak szerelve. Azonban a járműtechnika fejlődésének és az egyre kifinomultabb felhasználói igények miatt a járműgyártók egyre csendesebb, rezgésmentesebb járáskultúrájú motorok fejlesztésére törekedtek. A kis rezonanciával járó motor kellemetlen rezgései kisebb mértékben jutnak be a jármű utasterébe, így az autó hosszú távon is képes biztosítani a sofőr számára a csendes működést.
Eredetileg elsősorban a dízelmotoros autókban terjedt el, mivel ezek járása kevésbé egyenletes és nagyobb nyomatékot adnak le alacsony fordulaton, mint a benzines társaik. A dízelmotorokból érkező erőteljes vibrációk csillapítása elengedhetetlenné tette a hatékony rezgéscsillapítást. A konstrukció lényege, hogy a lendkerék lendítőtömege kétfelé oszlik. Az egyik része továbbra is a motor tehetetlenségi nyomatékához tartozik, a másik viszont a sebességváltó tehetetlenségi nyomatékát erősíti, amivel simább a motor járása és kevesebb rezgést visz át a karosszériára.
A modern, nagy nyomatékú motorok, különösen a dízelüzeműek, működésük közben jelentős rezgéseket keltenek, amelyek a hajtásláncon végigterjedve rángatást és zajokat okoznának. A másik tényező pedig az emissziócsökkentés. A mai modern turbós motorok működésük jellemzően alacsonyabb fordulatszámon üzemelnek és nagyobb belső energia-csúcsokat kell, hogy elviseljenek, mint a régi szívómotorok, tehát a motor (különösen egy háromhengeres motor) járási egyenetlenségeit már nem csak a kényelem, de az erőátviteli egységek kímélése érdekében is hasznos jobban kiegyenlíteni.
A technológia elterjedésében úttörő szerepet játszott a német LuK vállalat, amely Európában elsőként kezdte meg a kettőstömegű lendkerekek sorozatgyártását. Az elnevezés tökéletesen leírja a lényeget: a hagyományos lendkerék tömegét kettéosztották. Ez a zseniális megoldás orvosolta azt a problémát, hogy a motorok egyre alacsonyabb fordulaton is képesek voltak működni az üzemanyag-takarékosság jegyében, ami viszont felerősítette a forgási lengéseket. A kettőtömegű lendkerék bevezetésével a váltó zörgése és a karosszéria rezonanciája drasztikusan lecsökkent.
Lendkerék lehúzó vásárlási útmutató KTM
De a kényelmi igények fokozódásával, illetve a feltöltött dízelek, majd a turbós benzines motorok kirajzásával a legtöbb kézi váltós autó átállt kéttömegű lendítőkerékre. Kéttömegű lendkerék turbófeltöltő nélküli autók kézi váltójában is van, és nemcsak prémiumtermékekben, mint az E46-os 3-as BMW vagy az első generációs Lexus IS 200-ban. Például a 2004 utáni Ford Focusban az 1,8 és a 2,0 literes szívó benzineshez kapcsolódik kettős tömegű lendkerék. Ma már kijelenthető, hogy az a néhány kézi sebességváltóval még kapható új jármű, mely a piacon hozzáférhető, nem alkalmaz egytömegű, klasszikus lendkereket.
A kettőstömegű lendkerék meghibásodásának jelei
A kettőstömegű lendítőkerék meghibásodása általában nem hirtelen, hanem fokozatosan következik be. A kezdeti szakaszban a jelek még enyhék lehetnek, de idővel egyre határozottabbá válnak. Rendellenes hangok: A legjellemzőbb jel a motor leállításakor hallható, fémes csattanó, koppanó hang. A kettős tömegű lendkerék meghibásodásának jele, ha leállításkor erős koppanás hallatszik.
Erősödő vibráció: Az autóban, különösen az utastérben és a pedálokon érezhetően erősebb rezonancia és remegés tapasztalható. Ha a kuplungpedált enyhén benyomva remegést érzünk a pedálon az szintén a lendkerék elhasználtságát jelzi. Az erősen egyenetlen alapjárat is árulkodó. A hajtásláncból érkező remegés, a motor egyenetlen járása többek között a motortartó bakok és a keverékképzés hibájára is utalhat. A kettős tömegű lendkerékre gyanakodhatunk, ha a motor leállításakor csattanást hallunk a motortérből.
Peugeot 407 kettős tömegű lendítőkerék meghibásodás 2.
A kettőstömegű lendkerekek meghibásodását nem kívánt rezgések okozzák, ami sokszor a befecskendező rendszer hibájából fakad. Ezért is van az, hogy a statisztikák azt mutatják, hogy legtöbb lendkerék probléma a PD TDI motorokkal van, hisz legtöbbször itt jelentkezik a hengerek egyenetlen járásából adódó plusz rezonancia. A kettőstömegű lendkerék kenését szolgáló kenőanyag idővel veszít kenőképességéből, ezért a lendkerékbe épített mechanika idővel elhasználódik. Az elhasználódás jeleit a jármű motorjának járásán, az utastérbe érezhető nagyobb rezonanciáról ismerhetjük fel.
A hibajelenség ennek ellenére valamelyest szerencsés, ugyanis a kettőstömegű lendkerék mindig hallható jelet ad működés közben, mielőtt eléri élettartama végét. Ne halogassa a javítást! Bár a kezdeti tünetek még nem tűnnek súlyosnak, a probléma halogatása komolyabb károkat okozhat.
Javítási lehetőségek és költségek
A kettőstömegű lendkerék csere jelentős anyagi terhet róhat a tulajdonosra, hiszen maga az alkatrész és a munkadíj (a sebességváltó leszerelése miatt) is magas. A felújítás egy lehetséges, költséghatékonyabb opció, melynek során az elkopott belső alkatrészeket (rugókat, csúszóelemeket) cserélik. Azonban a szakszerű felújítás bonyolult, speciális gépeket és szakértelmet igényel, és a végeredmény minősége nem mindig garantált. Precíz, javíthatatlan egységről van szó, amit ugyan fel is lehet újíttatni, de ez elég bizonytalan további élettartamot jelent.
A csere költségei
A csere költsége több tényezőtől függ: az autó pontos típusától, a választott alkatrész márkájától (gyári vs. utángyártott), valamint a szerviz munkadíjától. Általánosságban elmondható, hogy a teljes művelet több százezer forintos tétel is lehet, mivel a cseréhez a sebességváltót is le kell szerelni. Így a javítás teljes költsége egy átlagos kompakt vagy középkategóriás kocsinál is minimum 2-300 ezer forint - de simán lehet ennek a duplája is, főleg, ha márkaszervizben és gyári alkatrésszel oldanánk meg a javítást.
Mennyibe kerül az alkatrész? Bár a kettős tömegű lendkerék funkciója minden autóban egyforma, alkatrészként nagyon eltérő sávokban mozog az ára. Jellemzően a nagy volumenben gyártott dízelmotoros európai autókhoz kevesebbe, a japán dízelautókhoz többe kerül. Az alkatrész beszerzési forrásától függően az utángyártott kettős tömegű lendkerék ára körülbelül 180-450 ezer forint között mozog, a jellemző sáv 230-330 ezer forint a legtöbb nagy szériás autóhoz.
Miért fontos a kuplungot is cserélni?
Hosszú távon a legmegbízhatóbb és legbiztonságosabb megoldás a meghibásodott alkatrész cseréje egy új, gyári vagy prémium minőségű utángyártott kettőstömegű lendkerékre. Webáruházunkban olyan neves gyártók termékeit találja meg, mint a LuK, Sachs vagy a Valeo, amelyek megbízható működést és hosszú élettartamot garantálnak.
Ha cserére szorul a kettős tömegű lendkerék, a javítást a kuplung cseréjével érdemes elvégeztetni, akkor is, ha a kuplungban még volna pár kilométer. A lendkerék és a kuplung cseréje nagyrészt azonos munkafolyamat, a kettőt egyszerre elvégeztetve a kuplungcserének a munkadíjban gyakorlatilag nincs többletköltsége, mivel a sebességváltót ugyanúgy le kell venni a motorról mindkét művelethez. Az egyszerre elvégzett javítást indokolja, hogy a régi kuplungtárcsa nem szolgálná ki élettartamban az új lendítőkereket, cseréjéhez újra el kell majd végezni az egészet.
Egyes esetekben az elhasználódó kuplungtárcsát össze sem lehet rakni az új lendítőkerékkel, ilyenkor szükségszerűen a kuplungszett is cserés. A tengelykapcsoló cseréje minimum három alkatrész cseréjét jelenti, amiből csak az egyik a kuplungtárcsa. Ugyanígy szükséges a nyomólapnak vagy kuplungszerkezetnek nevezett rugók cseréje. A kuplungkészlet harmadik eleméből, a hidraulikus kinyomócsapágyból is újat kell beépíteni. Ha valahol csak a kuplungtárcsát cserélnék, az nem megtakarítás az ügyfélnek, hanem az ő lelkiismeretlen lehúzása, mert a túlhasznált nyomólapban eltörő rugók és a folyni kezdő régi kinyomócsapágy cseréje hamar kikényszerítheti a teljes művelet munkadíjának újbóli kifizetését. A hidraulikus kuplungrendszer része az adóhenger vagy felső munkahenger, ennek cseréje is megfontolandó az autó kuplungozásakor, de nem feltétlenül szükséges, mert külön is megoldható.
A csere folyamata
Mivel a kettős tömegű lendkerék a főtengely végén a sebességváltóhoz kapcsolódik, cseréjéhez le kell venni, majd visszatenni a váltót. A művelethez a fronthajtású autókban ki kell húzni a hajtó féltengelyeket, alul alá kell támasztani a motort vagy kikötni egy motortéri áthidaló fémgerendára és így tovább. Ha lent van a sebességváltó, még le kell venni a motorról a tengelykapcsolót, benne a kinyomócsapágyat, a kuplungszerkezetet és a kuplungtárcsát. Utána lehet hozzáférni a kettős tömegű lendkereket rögzítő csavarokhoz és kicserélni ezt az alkatrészt. Mindenféleképp olyan szervizt válasszon, ahol ezen komoly munkálatokhoz megvannak a szükséges szerszámok és persze a szaktudás. A cserénél pedig mindig válasszon megbízható forrásból származó, minőségi alkatrészt, hogy autója ismét a régi fényében tündökölhessen, és elkerülje a későbbi, még nagyobb költségeket.
Élettartam és tudatos használat
Az élettartam nagyban függ a használat módjától. Egy átlagos kettőstömegű lendkerék ideális esetben 150.000-200.000 kilométert is kibírhat. A kettős tömegű lendkerék tervezett élettartama akár 2-300 ezer kilométer, vagy még több, de ezt rövidíti a városi használat, a gyakori indítózás, sok sebességváltás, sok alapjáraton járatás. Mint oly sok más kopóalkatrész esetében, erre a kérdésre is az a jó lelkiismerettel adható válasz, hogy a használattól függ. Lehet 120-150, de 300-400 ezer kilométer is, tényleg azon múlik, mennyi autópályás, illetve országúti szakasz jut egy autónak és mennyit senyved rövid utakon, városi forgalomban.
A túlnyomórészt városi használat, a gyakori elindulás-megállás, a hirtelen gyorsítások és a helytelen vezetési stílus mind lerövidítik az élettartamot. A lendkerék élettartamát az elindulások lerövidítik, így minél többet megy valaki lakott területen kívül, annál több kilométert tehet meg a lendítőkerék kicseréléséig. Sok függ a kuplunghasználat módjától is. Finomabb, türelmesebb elindulásokkal éppúgy megnyújtható az élettartama, mint a legalsó fordulatszám-tartomány kerülésével. A nagy értékű alkatrész azt is meghálálja, ha a motor leállításakor is benyomjuk a kuplungot, nemcsak indítózáskor, így a motor leállásakor tapasztalható rántástól megkíméljük a lendítőkereket.
A kettőstömegű lendkerekek sokkal hamarabb tönkremennek, ha pl. vezetéskor a gyors kigyorsításokat részesítjük előnyben, de ugyancsak nem használ, ha autók fordulatszáma sokszor inkább az alapjárat közeli tartományban van. A legrosszabbra a taxisok számíthatnak, hisz ők indítják be legtöbbször autójukat, és az önindító vagyis maga az indítás folyamata igen csak megviseli a kettőstömegű lendkereküket. A legtovább azon autósok lendkereke bírja, akik sokszor a 110-130 km/órás tartományban használják autójukat, ami egy dízel autó esetében 2000-3000 1/perc fordulatot jelent.
A kettőstömegű lendkerék élettartamát a jármű tudatos használatával hosszabbíthatjuk meg. A kéttömegű lendkerék élettartamát jelentősen rövidíti az alacsony fordulatról történő nagy gyorsítás, a motor erőltetése. A kettőstömegű lendkerék élettartama a befecskendező rendszer megfelelő állapotban tartásával is meghosszabbítható. Az elhasználódott befecskendező szelepek nem megfelelően porlasztják az égésterébe az üzemanyagot, ettől a motor járása egyenetlen lesz, ami hosszútávon plusz terhelésnek veti alá a kéttömegű lendkereket.
Az alkatrész igénybevétele változatos. Az egyik általános jelenség a tengelykapcsoló működtetése, azaz csúsztatása közben keletkező hőterhelés. Ezt rendszerint a jármű elindulása vagy a tengelykapcsoló helytelen beállítása, kopása okozhatja. Mivel a lendkerék zárt helyen van, mely valamilyen öntött- vagy lemezház, kedvezőtlen a hűtése, ezért a keletkező hő hatására eldeformálódhat, berepedezhet. Ez természetesen kerülendő, hiszen ha a kuplung betétjének felfekvőfelülete nem sík, az a kontaktfelület csökkenését, egyúttal a felületi nyomás növekedését eredményezi, ami a várható élettartam drasztikus visszaesését vonja maga után. Ez az oka annak, hogy túl vékony, tárcsaszerű lendkereket akkor sem alkalmazhatnak a gyártók, ha az dinamikai megközelítésből egyébként tökéletesen megfelelne.
Mire ügyeljünk használt autó vásárlásakor?
Aki nem szeretne még csak gondolni se erre a gonosz alkatrészre, vegyen olyan kocsit, amelyben nincs ilyen. Sőt: hagyományos automata váltós kocsikban eleve nincs ilyen, ott a hidrodinamikus nyomatékváltó kezeli le a motor rezgéseit-erőcsúcsait. (A duplakuplungos robotváltóknál, mint a VW-csoport DSG-i viszont jó eséllyel van kéttömegű lendkerék!) A benzinmotoroknál még ma is kevésbé elterjedt ez a technika, de azért ezeknél is érdemes utánanézni az interneten vagy utánakérdezni egy márkaszerviznél.
És van egy-két olyan kivétel is, ami felveti a kérdést: ha nekik sikerült kihagyni ezt a drágán javítható és erősen véges élettartamú alkatrészt, másnak miért nem? Ilyen a Kia és a Hyundai 1,6 literes dízelmotorja, vagy a PSA-csoport számos autóba beszerelt 1.6 HDI-jének néhány változata, vagy a Renault-féle 1.5 dCi korábbi kisebb teljesítményű példányai.
A kettős tömegű lendkerék állapotának felmérése vásárláskor csak arra szorítkozhat, hogy motorleállításkor odafigyelünk, hallható-e csattanás a kuplung felől, illetve hogy alapjáraton remeg-zörög-e a lábunk alatt a kuplung. Viszont van egy rossz hírünk: lehet, hogy azért nincs se zörgés, se csattanás, mert korábban a tulaj a tönkrement és drága alkatrészt egy fix lendkerékre cserélte.
Bizony, ilyen megoldás is létezik, sokkal olcsóbban, mint amennyibe a rendes csere kerül, de tudni kell, hogy ha kivesszük a rendszerből a kettős tömegű lendkerék csillapító hatását, gyorsan tönkremegy a kuplung, sőt: a váltó és a motortartó bakok elhasználódása is hamar bekövetkezik, de a motor is károsodhat. A hazai használtpiac legnépszerűbb modelljei közül kiemelkedően kényesek a PD-TDI motoros Volkswagen-csoportos kocsik, ezeknél a kemény járású motor a tapasztalatok szerint sokkal hamarabb megöli a kettős tömegű lendkereket, mint a későbbi közös nyomócsöves TDI-k. A legbiztosabb a CarNet márkaszervizeiben az alvázszám alapján lekérdezni, hogy az adott autóban milyen lendkerék szolgál.
tags: #gatter #lendkerek #osszekoto #információ