Eksploatacja

Dwumasowe koło zamachowe – wszystko, co chcesz wiedzieć

Jaką rolę pełni dwumasowe koło zamachowe i jak jest zbudowane? Jakie są objawy jego awarii? Jak dbać o dwumasowe koło zamachowe? Ile kosztuje wymiana? Ile kosztuje i jak przebiega regeneracja dwumasy? Czy są na rynku rozwiązania alternatywne, mogące zastąpić dwumasowe koło zamachowe?

Pierwsze dwumasowe koła zamachowe zastosowano w samochodach osobowych w 1985 r. Jednak naprawdę popularne stały się dopiero kilkanaście lat później. Wtedy zaczęto je masowo montować w samochodach wyposażonych w turbodoładowane silniki wysokoprężne. Potem przyszedł czas na mocne silniki benzynowe. Obecnie dwumasowe koła zamachowe montowane są także w samochodach napędzanych benzynowymi silnikami, budowanymi w zgodzie z zasadami downsizingu. Szacunkowe dane mówią o tym, że obecnie trzy czwarte nowych aut, opuszczających fabryki, jest wyposażonych w dwumasowe koło zamachowe, zwane popularnie dwumasą.

DKZ to podzespół, który wywołuje wiele emocji u kierowców. Przede wszystkim ze względu na wysoką cenę. W niektórych samochodach dwumasowe koło zamachowe ulegało awarii już po przejechaniu kilkudziesięciu tys. km. Do tego w intrenecie można znaleźć wiele pseudoporad, które sugerują całkowite usunięcie DKZ.

Na początek sprawdźmy, dlaczego stosuje się DKZ. To pozwoli zrozumieć, jak ważną pełni ono rolę i dlaczego nie powinno się go usuwać.

Jaką rolę pełni dwumasowe koło zamachowe?

Pracujący silnik samochodu wywołuje drgania w układzie napędowym. Są one przenoszone na skrzynię biegów, powodując jej zużywanie się. Przy niektórych prędkościach mogą występować drgania rezonansowe o bardzo dużej amplitudzie, wywołujące uderzanie zębów kół zębatych o siebie. Drgania powodują przyspieszone zużycia elementów skrzyni, a do tego są też źródło hałasu. Praca silnika wywołuje również drżenie nadwozia. Hałas i drgania są wynikiem nierównomiernego rozkładu mas, znajdujących się w ruchu obrotowym.

DKZ, za sprawą systemu sprężyn i tłumików, skutecznie pochłania drgania skrętne, generowane przez silnik. Dzięki temu chroni skrzynię biegów oraz elementy układu przeniesienia napędu przed uszkodzeniem i przedłuża okres ich eksploatacji. Do tego zapewnia komfortowe warunki jazdy, neutralizując drgania nadwozia i hałasy. Stosowanie DKZ ułatwia także zmianę biegów.

Jak zbudowane jest dwumasowe koło zamachowe?

DKZ znajduje się pomiędzy silnikiem a skrzynią biegów. Typowe DKZ składa się z koła masy pierwotnej, sprężyn łukowych, łożyska (ślizgowego albo kulowego), pierścienia oporowego (tarczy zabierakowej), pokrywy koła masy pierwotnej i koła masy wtórnej.

Kolo masy pierwotnej jest połączone z wałem korbowym silnika. Pomiędzy kołem masy pierwotnej a jego pokrywą, znajdują się dwie sprężyny skrętne oraz ich blokady. Na kole masy pierwotnej znajduje się wieniec koła zamachowego, przeznaczony do rozruchu silnika przez rozrusznik. Wieniec może być przyspawany albo wciśnięty na gorąco.

Koło masy wtórnej znajduje się po stronie skrzyni biegów i współpracuje ze sprzęgłem. Składa się ono z płyty wtórnej i pierścienia oporowego z ramionami (zwanego też tarczą zabierakową). Docisk sprzęgła jest zamontowany do zewnętrznej krawędzi DKZ.

Tarcza zabierakowa (pierścień oporowy z ramionami) przenosi moment obrotowy z koła masy pierwotnej na koło masy wtórnej poprzez sprężyny łukowe,. W starszych DKZ, tarcza zabierakowa była przymocowana na stałe do koła masy wtórnej. Jej zderzaki (zwane też strzałkami) znajdowały się w kanale sprężyn łukowych koła masy pierwotnej. W najnowszych modelach DKZ, tarczy zabierakowej nie montuje się na stałe do koła masy wtórnej. Ma ona formę sprężyny talerzowej, umieszczonej pomiędzy dwiema tarczami zaciskowymi.

Niezwykle ważną rolę pełni łożysko. Jest ono umiejscowione w kole masy pierwotnej i równocześnie, stanowi obrotowe połączenie koła masy pierwotnej i koła masy wtórnej. Początkowo w dwumasowych kołach zamachowych stosowano łożyska kulkowe. Obecnie stosuje się przede wszystkim łożyska ślizgowe.

Łożysko pozwala na nieznaczne wychylenie kół masy pierwotnej i wtórnej względem siebie. Poza tym przenosi ono ciężar wywierany przez koło masy wtórnej i docisk sprzęgła, a także siłę nacisku podczas wysprzęglania.

W niektórych dwumasowych kołach zamachowych stosuje się także pierścienie kontroli tarcia, których zadaniem jest lepsze tłumienie w czasie ruszania lub zmiany obciążenia.

Zasada działania dwumasowego koła zamachowego

Koło masy pierwotnej jest napędzane przez silnik. Tarcza zabierakowa przekazuje moment obrotowy na skrzynię biegów za pośrednictwem koła masy wtórnej, które łączy się z tarczą sprzęgła. Wypełniony smarem układ sprężynująco tłumiący neutralizuje wibracje i drgania silnika.

Koło dwumasowe a typ skrzyni biegów

DKZ jest zawsze dopasowane do konkretnego modelu silnika oraz skrzyni biegów – nie wolno stosować innych. Doprowadzi to do uszkodzenia samego DKZ, a także innych elementów układu napędowego.

Dwumasowe koła zamachowe stosuje się w skrzyniach manualnych a także w dwusprzęgłowych skrzyniach automatycznych oraz skrzyniach zautomatyzowanych. Nie stosuje się ich w typowych skrzyniach automatycznych ze sprzęgłem hydrokinetycznym.  DKZ chroni także bezstopniowe skrzynie CVT (stosowane między innymi w hybrydach).

Dwumasowe koło zamachowe – objawy awarii

Trudno jednoznacznie stwierdzić, po jakim czasie dochodzi do awarii DKZ. W niektórych autach DKZ wytrzymuje nawet 250 tys. km przebiegu, w innych zaledwie 50 tys. km lub mniej.

Typowe objawy awarii dwumasowego koła zamachowego to:

- charakterystyczne stuknięcie po zmianie biegu i puszczeniu pedału sprzęgła
- wibracje silnika na biegu jałowym
- wibracje podczas przyspieszania
- bicie na pedale sprzęgła
- drżenie gałki zmiany biegów podczas jazdy z małą prędkością
- stuki w czasie uruchamiania i wyłączania silnika (powodowane przez zbyt duży luz osiowy)
- szarpanie w czasie przyspieszania z niskiej prędkości
- czasami także problemy ze zmianą biegów
- głośna praca silnika (problemy z łożyskiem ślizgowym) 
- hałas w czasie rozruchu (powodowany przez uszkodzony wieniec rozrusznika)
- nierówna praca silnika

Przyczyny uszkodzenia dwumasowego koła zamachowego

Najbardziej destrukcyjne dla DKZ jest ruszanie z piskiem opon, albo silne przyspieszanie z niskich obrotów (powodujące także przyspieszone zapychanie filtra DPF w silnikach wysokoprężnych). Dwumasowe koło zamachowe nie toleruje sportowej, „szarpanej” jazdy z gwałtownym przyspieszaniem i hamowaniem.

Równocześnie DKZ nie jest też przystosowane do ekojazdy. Jeden z jej wymogów, czyli zdecydowane przyspieszanie przy niskich obrotach i wysokim biegu, bardzo mocno przeciąża DKZ.

DKZ znacznie szybciej zużywa się wtedy, gdy auto jest przede wszystkim eksploatowane w mieście. Niszczy je także ciągła jazda na półsprzęgle, a nawet częste trzymanie nogi na pedale sprzęgła.

Warto też pamiętać o sprawnym układzie wtryskowym w Dieslach oraz zapłonowym w benzyniakach – zużyte układy powodują nierównomierną pracę silników, co również będzie powodować przyspieszone zużycie DKZ.

Często powodem przyspieszonego uszkodzenia dwumasowego koła zamachowego jest chiptuning silnika. Dwumasowe koło zamachowe jest dostosowane do określonej mocy silnika. Zwiększenie jego mocy powoduje, że bezpieczna rezerwa DKZ zostaje przekroczona i dochodzi do jego uszkodzenia.

DKZ może ulec uszkodzeniu na skutek zużycia tarczy sprzęgła, które powoduje obciążenia cieplne koła masy wtórnej. Może dojść nawet do pęknięć albo porysowania przez nity okładziny tarczy sprzęgła.

Uszkodzenie mechaniczne dwumasowego koła zamachowego, w szczególności łożyska, może spowodować także wyciek smaru. Często powodem jest jazda na półsprzęgle, powodująca przegrzanie smaru w DKZ.

Uszkodzenie wieńca DKZ jest powodowane przez uszkodzony rozrusznik silnika.

Ile kosztuje wymiana?

Przy wymianie dwumasowego koła zamachowego powinno się także zakupić i wymienić sprzęgło. Wyjątkiem są dwumasowe koła zamachowe DFC (Damped Flywheel Clutch), fabrycznie zespolone ze sprzęgłem.

Ile kosztuje dwumasowe koło zamachowe? Ceny są zależne od modelu auta i jego wersji silnikowej. W przypadku aut kompaktowych ceny części oryginalnych zaczynają się od 2 tys. zł. Ceny zamienników rozpoczynają się od 900 zł. W przypadku aut klasy średniej wyższej i SUV, cena DKZ może przekroczyć nawet 4 tys. zł. Także i w tym przypadku można znaleźć tanie zamienniki. Ceny DKZ, stosowanych w silnikach benzynowych i Diesla, nie różnią się od siebie.

Przy wyborze zamienników trzeba pamiętać o tym, że na rynku można znaleźć podróbki i produkty bardzo niskiej jakości. Dlatego najniższa cena nie powinna być jedynym wyznacznikiem przy zakupie DKZ.

Regeneracja dwumasowego koła zamachowego

W ostatnich latach bardzo popularne stały się usługi, związane z regeneracją najdroższych elementów osprzętu silników Diesla – wtryskiwaczy oraz turbosprężarek. Teraz możliwa jest także regeneracja dwumasy. Taki zabieg można przeprowadzić w specjalistycznych firmach. Koszt usługi jest bardzo atrakcyjny. Regeneracja dwumasy kosztuje przeciętnie od 600 do 700 złotych (dodatkowo do 250 zł za odbudowę sprzęgła).

Jak przebiega regeneracja dwumasy? Na początek trzeba rozebrać DKZ, oddzielając koło masy pierwotnej od koła masy wtórnej. Dopiero wtedy można ocenić, czy nadaje się ono do regeneracji (nie będzie można jej przeprowadzić w przypadku pęknięć i rowków na kole masy wtórnej, spowodowanych przez zużytą tarczę sprzęgła). Koło masy pierwotnej i koło masy wtórnej poddaje się czyszczeniu i piaskowaniu. Kolejny etap to szlifowanie powierzchni ciernej na kole masy wtórnej, czyli miejsca styku ze sprzęgłem. Następnie montuje się nowe łożysko, sprężyny łukowe, ślizgi i tarczę zabierakową. Zespół tłumiący wypełnia się nowym smarem. Następnie obydwa koła są nitowane. Pozostaje już tylko ich wyważenie (może ono wymagać nawiercenia dodatkowego otworu w kole masy pierwotnej, albo umieszczenia dodatkowego ciężarka). Większość firm, prowadzących regeneracje, udziela gwarancji na swoje usługi.

Alternatywa dla DKZ – sztywne koło zamachowe i zmodernizowane sprzęgło

Od pewnego czasu na rynku aftermarketowym można zakupić kompletne zestawy, będące alternatywą dla dwumasowych kół zamachowych. Składają się one ze sztywnego, jednomasowego koła zamachowego o jednolitej konstrukcji oraz zmodernizowanej tarczy sprzęgła, wyposażonej w większe tłumiki drgań skrętnych.

Rozwiązanie to może sprawdzić się przy silnikach wysokoprężnych o małej mocy, w których DKZ zostało zastosowane przede wszystkim w celu zwiększenia komfortu jazdy. Zestaw może też sprawdzić się w silnikach benzynowych, w których DKZ zostało zastosowane w celu zniwelowania wibracji przy niskich obrotach silnika. Warto jednak pamiętać, że większość producentów samochodów i DKZ odradza stosowanie ich zamienników.

Największą zachętą do skorzystania z takiego rozwiązania jest cena – zestaw zastępczy jest tańszy od nowego DKZ, nawet o kilkadziesiąt procent. Niezaprzeczalną zaletą jest także to, że w razie zużycia sprzęgła w przyszłości, wystarczy tylko dokonać jego wymiany, bez konieczności wymiany koła zamachowego. Wielu kierowców przypuszcza, że z racji prostszej konstrukcji, trwałość zestawów zastępczych będzie większa od DKZ.  

Są oczywiście i wady. Zestaw ze sztywnym kołem zamachowym nie zapewnia wysokiego komfortu jazdy, gdyż nie ma możliwości tak skutecznego niwelowania hałasów i drgań, jak DKZ. Auto ze sztywnym kołem zamachowym generuje hałas przy uruchamianiu silnika,  terkocze w czasie jazdy i na biegu jałowym. Trzeba też pamiętać, że zestaw nie ma możliwości tak skutecznej ochrony skrzyni biegów, jak robi to DKZ. Trzeba zatem liczyć się z przyspieszonym zużyciem synchronizatorów oraz łożysk skrzyni biegów, a także wału napędowego oraz półosi napędowych. Oszczędność przy naprawie DKZ może się zatem zemścić po kilkunastu miesiącach, kiedy będzie trzeba remontować skrzynię biegów i wymieniać inne, drogie elementy układu napedowego.

Dodatkowo, dla sprawnego działania zestawu ze sztywnym kołem zamachowym powinno się dokonać ingerencji w oprogramowanie komputera silnika, aby podnieść obroty biegu jałowego.

Standardowe koło zamachowe i sprzęgło zamiast DKZ

Nieliczni na szczęście kierowcy, głównie ze względu na wysokie koszty naprawy, decydują się na zamontowanie w swoich autach standardowego koła zamachowego i standardowego sprzęgła. To najgorsze co można zrobić. W krótkim czasie doprowadzi to do uszkodzenia skrzyni biegów i innych elementów układu napędowego.

Rozwiązanie to działało tylko w jednej sytuacji. Stosowano je w przypadku starszych samochodów. Model z początku produkcji mógł mieć zastosowane standardowe koło zamachowe ze zwykłym sprzęgłem, a po modernizacji, np. po trzech latach od wejścia do sprzedaży, producent wprowadził do konstrukcji dwumasowe koło zamachowe, pozostawiając bez zmian silnik i skrzynię biegów. W warsztatach zamieniano dwumasowe kolo zamachowe na standardowe i zwykłe sprzęgło z początku produkcji.

Jak dbać o dwumasowe koło zamachowe?

Usunięcie DKZ z samochodu nie jest dobrym rozwiązaniem. O wiele lepszym jest odpowiednie dbanie o jego sprawność techniczną, tak, aby można było maksymalnie przedłużyć jego żywot.

W niektórych przypadkach dwumasowe koło zamachowe potrafi wytrzymać 250 tys. km przebiegu.

Jazda na długich trasach (do której przede wszystkim przeznaczone są współczesne Diesle), spokojna zmiana biegów z łagodnym puszczaniem sprzęgła, płynne i delikatne operowanie pedałem gazu a także unikanie hamowania silnikiem – to wszystko pomoże przedłużyć żywotność tego elementu.

Poza tym warto unikać przyspieszania z niskich obrotów, jazdy na półsprzęgle i ciągnięcia przyczep o większej ładowności, niż dopuszczalna dla danego auta. I przede wszystkim – trzeba unikać pseudosportowej jazdy na zasadzie gaz – hamulec.

Trzeba też reagować na uszkodzenia sprzęgła. Zużyte, bardzo szybko doprowadzi do zniszczenia DKZ.  

Artykuły powiązane