Dwumasowe koła zamachowe stają się coraz bardziej skomplikowane i jednocześnie w coraz większym stopniu to właśnie od nich zależy długotrwała i niezawodna praca innych elementów układu przeniesienia napędu, szczególnie skrzyni biegów.
Systematycznie zwiększający się stopień komplikacji DKZ oraz rosnące ich znaczenie ma niestety swoje konsekwencje – takie, że koła te wymagają odpowiedniej kultury technicznej użytkowania i utrzymania pojazdu, gdyż ich trwałość i bezawaryjna praca zależą od wielu czynników zazwyczaj niemających nic wspólnego z wadą technologiczną, konstrukcyjną czy materiałową. Główny problem leży w sposobie eksploatacji skomplikowanego urządzenia mechanicznego, jakim jest DKZ. Ponadto na żywotność koła istotny wpływ mają zespoły z nim współpracujące.
Niepokojące oznaki
Najczęściej zgłaszanymi przez użytkowników samochodów oznakami zużycia DKZ (zarówno przedwczesnego, jak i zgodnego z założeniami konstruktorów) są wcześniej niewystępujące drgania karoserii. Do popularnych symptomów nieprawidłowości w pracy dwumasowego koła zamachowego należą także: odgłos grzechotania dobiegający z okolic skrzyni biegów podczas pracy silnika na biegu jałowym, stuki pojawiające się podczas uruchamiania lub/i gaszenia silnika, przyśpieszania lub początku hamowania silnikiem. Uszkodzenie elementów tłumiąco-rozpraszających drgania może również w niektórych przypadkach powodować silną nierównomierność pracy jednostki napędowej na biegu jałowym, ewentualnie w trakcie przyśpieszania. Czasem dochodzi nawet do tego, że auto w określonym, wąskim przedziale prędkości obrotowej silnika po prostu nie chce przyspieszać. Dodajmy jeszcze, że przy dużym luzie na łożysku DKZ słyszalne zwykle bywa wyraźne grzechotanie płynące z okolic sprzęgła, szczególnie tuż po jego załączaniu.
Technika jazdy
Gdy już wiadomo, jakie są objawy wskazujące na niesprawność DKZ, wypada powiedzieć, co sprzyja przedwczesnemu pojawieniu się tych symptomów. I tak niewłaściwa technika jazdy, konkretnie zaś jazda z małą prędkością na wysokim biegu (tzw. jazda z dławieniem silnika) oraz jazda o charakterze sportowym (tzn. z gwałtownym puszczaniem sprzęgła), prowadzi do przeciążenia dynamicznego sprężyn łukowych skutkującego trwałym ich odkształceniem (skróceniem) lub nawet pęknięciem zmęczeniowym. W konsekwencji powoduje to nieprawidłowe rozpraszanie i tłumienie drgań.
Z kolei przeciążanie pojazdu czy holowanie przyczep o masie przekraczającej przewidzianą dla danego samochodu oznacza wprowadzenie momentu oporów ruchu znacznie przekraczającego założony przez konstruktorów układu napędowego moment obrotowy. To zaś również kończy się często trwałym odkształceniem lub pęknięciem sprężyn i w efekcie nieprawidłowym rozpraszaniem oraz tłumieniem drgań skrętnych.
Kondycja silnika
Wielce prawdopodobne jest także, że zbliżonego typu uszkodzenie sprężyn (łukowych lub cylindrycznych) nastąpi, gdy kondycja silnika budzi, mówiąc najogólniej, zastrzeżenia. Chodzi tu w pierwszym rzędzie o nadmierną nierównomierność biegu, czyli duże (ponadnormatywne) drgania skrętne wynikające z nierównomiernego ciśnienia sprężania w poszczególnych cylindrach, problemów z układem paliwowym, zapłonowym itp. Także o drgania występujące jedynie w fazie rozgrzewania silnika wysokoprężnego spowodowane najczęściej uszkodzeniem świec żarowych lub układu sterującego ich załączeniem.
Zauważyć ponadto należy, że silniki, które mają problemy z układem zasilania bądź mają słabe ciśnienie sprężania, wymagają zazwyczaj długotrwałego rozruchu, zanim zaczną pracować. Dla DKZ oznacza to długą pracę przy prędkościach obrotowych niższych od prędkości biegu jałowego, czyli w zakresie dużych drgań skrętnych, które powodują przyspieszone zmęczenie materiałowe sprężyn.
Groźna temperatura
Wielce negatywny wpływ na trwałość i sprawność dwumasowego koła zamachowego ma również jego silne przegrzanie wynikające na przykład z przegrzania lub spalenia sprzęgła. Nadmierny wzrost temperatury może bowiem spowodować zmianę charakterystyki elementów tłumiąco-rozpraszających (sprężyn) oraz uszkodzenie wkładek ciernych, a z pewnością doprowadzi do zmiany konsystencji smaru, w którym zanurzone są sprężyny łukowe. W rezultacie po wyłączeniu silnika spłynie on w kierunku piasty koła (w stanie normalnym, tj. nieprzegrzanym, pozostaje w komorze sprężyn łukowych) i po ponownym uruchomieniu jednostki napędowej wydostanie się przez otwory technologiczne w kole na obudowę lub tarczę sprzęgła. Jeśli ubytek ten będzie większy niż 20 gramów (a więc bardzo nieznaczny), kwalifikuje to DKZ do wymiany.
Dodajmy jeszcze, że zmiana właściwości smaru spowodowana jego przegrzaniem musi skutkować nieprawidłowym smarowaniem sprężyn, co z kolei jest przyczyną przyspieszonego wycierania się tych elementów oraz ich nadmiernego rozgrzewania się grożącego zmianą parametrów. Jednocześnie utrata smaru może oznaczać głośniejszą pracę DKZ.
Szkodliwe przeróbki
Następnym możliwym powodem przyspieszonego zużycia dwumasowego koła zamachowego i jego zwiększonej awaryjności są ponadnormatywne drgania wynikające z niektórych zmian konstrukcyjnych dokonywanych w silniku. Do zmian takich należy zaliczyć np. zastąpienie zwykłego wałka rozrządu tzw. sportowym, modyfikację kształtu i objętości komory spalania czy zmianę tłoków. Jest nią także przeprowadzenie modyfikacji sterowania silnikiem poprzez wprowadzenie nowych parametrów w oprogramowaniu jednostki sterującej, czyli, mówiąc inaczej, zmiany w mapie wtrysku powodujące wzrost mocy i momentu jednostki napędowej.
Generalnie można powiedzieć, że na trwałość DKZ wpływ mają wszelkie przeróbki mające poprawić osiągi silnika poprzez zwiększenie ilości powietrza zasysanego do komory spalania oraz dawki podawanego doń paliwa. Także poprzez zmianę momentu, w którym dawka ta jest wtryskiwana do cylindra. Gdy bowiem np. podwyższone zostanie ciśnienie doładowania oraz stosownie do tego skorygowana będzie dawka paliwa, spowoduje to i większe opory przy sprężaniu ładunku, i większe narosty ciśnienia w chwili zapłonu. W efekcie tłok najpierw doznaje większego opóźnienia, a następnie większego przyspieszenia liniowego, co z kolei za sprawą układu korbowego przekłada się na zwiększone przyspieszenia i opóźnienia kątowe wału korbowego. To z kolei oznacza, że znacznie rosną drgania skrętne wału. Gdy są one blisko górnej granicy zapasu konstrukcyjnego DKZ (tzn. przyjętego przez konstruktora koła 30-procentowego zwiększenia drgań wynikającego z naturalnego zużywania się silnika oraz z krótkotrwałych stanów nieustalonych) lub zapas ten przekraczają, wówczas żywotność koła ulega dramatycznemu skróceniu.
Ciśnienie oleju
Zmniejsza się ona też na skutek poprzecznych drgań wału korbowego pojawiających się, gdy silnik jest eksploatowany pomimo spadków ciśnienia oleju. Mamy bowiem wówczas do czynienia z takim oto zjawiskiem, że tłok, który doznaje np. przyśpieszenia liniowego, wywiera poprzez korbowód nacisk na czop korbowodowy wału, wał zaś uderza bezpośrednio w panewkę główną, albowiem, przy spadku ciśnienia oleju, wału od panewki nie oddziela tzw. poduszka olejowa. Powtarzające się uderzenia wywołują drgania poprzeczne wału korbowego, przez co dochodzi do odchylenia masy pierwotnej DKZ połączonej z kołnierzem wału od położenia konstrukcyjnego (tzn. w płaszczyźnie prostopadłej do osi wałka sprzęgłowego). Oznacza to zarazem odchylanie się masy pierwotnej od jej równoległego położenia względem masy wtórnej, co prowadzi do uszkodzenia łożyska DKZ.
Taki sam efekt może być również skutkiem niesprawności łożyskowania wałka sprzęgłowego (uszkodzone łożysko podporowe). W obydwu tych przypadkach szczególnie łatwo o awarię łożyska DKZ, zwłaszcza ślizgowego.
Niesprawność łożyska
Awaria łożyska DKZ spowodowana może być przez duży luz pomiędzy piastą tarczy sprzęgłowej i wałkiem sprzęgłowym. Wówczas przy załączaniu sprzęgła tarcza odchyla się od prostopadłego położenia w stosunku do osi wałka sprzęgłowego i przesuwa na nim skokowo. W wyniku tego, w końcowej fazie zasprzęglenia, dochodzi do odchylenia się masy wtórnej względem pierwotnej. Dlatego przy wymianie DKZ należy również założyć nowe, kompletne sprzęgło (tarczę, docisk, łożysko wyciskowe). W przeciwnym razie trzeba się spodziewać, że awaria łożyska DKZ szybko się powtórzy.
Skutki złego tłumienia
Dodajmy tu po raz kolejny, że użytkowanie pojazdu z uszkodzonym, niesprawnym lub nieprawidłowo dobranym DKZ, a także z kołem sztywnym zastosowanym zamiast przewidzianego fabrycznie koła dwumasowego sprawia, że drgania skrętne wału korbowego nie są należycie rozpraszane i tłumione. Przenoszą się one więc do kolejnych elementów tzw. łańcucha napędowego, grożąc powstaniem uszkodzeń kół zębatych w skrzyniach biegów, mechanizmach różnicowych i przekładniach głównych, uszkodzeń przegubów napędowych i przegubów kardana na wałach napędowych, elementów połączeń kłowych w skrzyniach biegów itd. Ponadto uderzenia zębów kół zębatych na wałku sprzęgłowym i zdawczym (np. w dwuwałkowej skrzyni biegów) powodują drgania poprzeczne wałków, co często doprowadza do uszkodzenia ich łożysk.
Wymieniliśmy tu tylko niektóre z awarii związanych z DKZ, które mogą wystąpić po bliżej nieokreślonym przebiegu, a więc zarówno po 3000 km, jak i 10.000 czy 25.000 km. Drgania powodowane przez niesprawne koło dwumasowe bywają odczuwane na karoserii i potrafią spowodować również jej pęknięcia, jak też są przyczyną luzowania się połączeń elementów z nią związanych.
Ważne informacje
Jak ustalić, czy objawy wskazujące na niesprawność DKZ rzeczywiście są spowodowane awarią lub zużyciem koła dwumasowego, jeśli nie mamy bezpośredniego dostępu do DKZ? Należy zacząć od odpowiedzi na następujące pytania:
- czy problem występuje ciągle, czy sporadycznie;
- w jakich okolicznościach się pojawia:
- przy silniku zimnym czy gorącym,
- podczas jazdy w mieście czy poza miastem,
- przy jeździe do przodu czy na wstecznym biegu,
- przy szybkim czy przy spokojnym ruszaniu,
- gdy pedał sprzęgła na jałowym biegu silnika jest wciśnięty czy puszczony;
- czy pojazd jest wykorzystywany do przewożenia dużych ciężarów lub ciągnięcia przyczepy;
- czy dokonany został tuning silnika;
- czy auto jest wykorzystywane jako taksówka, nauka jazdy, samochód flotowy czy jest pojazdem użytkowanym prywatnie;
- czy objaw wystąpił po wymianie sprzęgła lub DKZ;
- czy są problemy z uruchamianiem silnika;
- czy przy uruchamianiu lub/i gaszeniu silnika słychać jakieś stuki?
