Dwumasowe koło zamachowe. Jak wydłużyć jego życie?

Motoryzacja przypomina świat naczyń połączonych. Wprowadzając jedną zmianę, trzeba od razu planować drugą. Poprawiając osiągi, należy zadbać o skuteczniejsze hamulce. Przy wysokim momencie obrotowym niezbędne są solidne półosie i przeguby. Trafiającą do cylindrów mieszankę można zubożyć, jeżeli nie zabraknie skutecznych systemów detekcji spalania stukowego oraz szybko reagującej elektroniki.

Nabywcy współczesnych samochodów liczą na dobre osiągi i niskie zużycie paliwa, na podstawie którego w wielu krajach wyliczane są podatki za eksploatację pojazdu. Silniki muszą też spełniać coraz bardziej restrykcyjne normy emisji. Projektanci jednostek napędowych znaleźli rozwiązanie – podnosząc ciśnienie wtrysku paliwa, manipulując pojemnością skokową, stopniem kompresji, doładowaniem i obrotami biegu jałowego stworzono wydajne i czyste silniki.

Palącą kwestią stały się wibracje. Stanowią największy problem przy niskich prędkościach obrotowych wału korbowego. Współczesna motoryzacja nie może się bez nich obyć – niskie obroty oznaczają niższe zużycie paliwa. Rozwiązaniem są dwumasowe koła zamachowe (DKZ), które absorbują wibracje – nieprzyjemne i szkodliwe dla panewek, wałów korbowych, skrzyń biegów czy przegubów napędowych. Firma ZF podaje, że „dwumasa” obecnie jest montowana w ponad 75% pojazdów produkowanych na rynek europejski.

Warto podkreślić, że dwumasa nie jest zupełnie nowym rozwiązaniem tylko ewolucją systemu stosowanego od lat. Klasyczne sprzęgła posiadają tłumiki drgań skrętnych. Możliwość obrócenia tarczy sprzęgła o kilkanaście stopni względem wałka sprzęgłowego kompensuje nadmierne siły i wibracje. Sprzęgła przystosowane do pracy z dwumasowymi kołami zamachowymi często nie posiadają tłumików drgań skrętnych. Sprężyny pochłaniające niekorzystne siły ukryto wewnątrz DKZ, którego elementy mogą obracać się względem siebie nawet o 80 stopni.

Sprężyste elementy pochłaniają część sił powstających w początkowej fazie cyklu spalania, by oddać je ułamki sekund później. Praca silnika staje się bardziej równomierna, a po zwolnieniu sprzęgła układ przeniesienia napędu nie będzie narażony na niszczące wibracje. Ruchome elementy dwumasowego koła zamachowego kompensują także błędy kierowcy przy operowaniu sprzęgłem. Żeby współczesny samochód nieprzyjemnie szarpnął, trzeba się naprawdę „postarać”.

Sytuacja ulega zmianie po zużyciu tłumików w „dwumasie”. Do kabiny zaczynają przenikać nieprzyjemne wibracje i hałasy – szczególnie podczas uruchamiania i gaszenia silnika czy ruszania. Decyzji o wymianie zużytego koła zamachowego nie należy odwlekać. Opieszałość może doprowadzić do uszkodzenia skrzyni biegów, a nawet pęknięcia wału korbowego.

Zużyte DKZ najczęściej wymienia się wraz ze sprzęgłem – koszt „rozpięcia” silnika i skrzyni biegów jest na tyle wysoki (od 250 zł wzwyż), że elementów nie opłaca się montować osobno. Komplet, w zależności od modelu i producenta części, kosztuje od 700 do 4000-6000 tys. zł. Przy założeniu, że części kupimy przez internet, a nie w ASO. DKZ, w zależności od modelu i stylu jazdy, powinno wytrzymać od 100-200 tys. km. Sprzęgło nie jest równie żywotne. Sachs przypomina, że przy co drugiej wymianie sprzęgła należy montować nowe koło zamachowe.

Pytanie nasuwa się samo – czy żywotność DKZ można wydłużyć? Podobnie jak w przypadku innych części eksploatacyjnych najwięcej zależy od stylu jazdy. Kluczem do sukcesu jest płynne operowanie sprzęgłem, unikanie ostrych startów i dławienia silnika podczas ruszania, jak również umiejętność dobrania odpowiednich obrotów – lepiej zredukować bieg niż rozpoczynać wyprzedzanie czy wspinanie się pod strome wzniesienie z 1700 obr./min na obrotomierzu. Permanentne utrzymywanie bardzo niskich obrotów odradzają nawet firmy produkujące dwumasowe koła zamachowe. „Dwumasie” nie służą także modyfikacje silnika, redukcje kończące się szarpnięciem, holowanie ciężkich przyczep, nadmierny poślizg sprzęgła przy ruszaniu czy uruchamianie bądź gaszenie jednostki napędowej bez wciśniętego pedału sprzęgła. Istotna jest też kondycja jednostki napędowej. Nierównomierna kompresja w cylindrach, wypadające zapłony czy zużyte wtryskiwacze przyspieszają zużycie DKZ.

Niektórzy próbują definitywnie rozwiązać kwestię zużytej „dwumasy”, zastępując ją jednomasowym kołem zamachowym i sprzęgłem z tłumikami drgań. Fizycznie jest to możliwe. Wiele diesli w najsłabszej specyfikacji nie posiada dwumasowego koła zamachowego. Element jest natomiast stosowany w bardziej wysilonych wariantach. Dokonanie „przeszczepu” ułatwiają dedykowane zestawy dla wybranych silników. W części samochodów po zamontowaniu litego koła zamachowego należy skorygować obroty biegu jałowego.

Operacja przynosi oszczędności. Trzeba mieć jednak świadomość efektów ubocznych. Pozbycie się dwumasowego koła zamachowego zwiększa obciążenie jeszcze droższej i bardziej skomplikowanej skrzyni biegów, a inny rozkład mas elementów wirujących potrafi obniżyć kulturę pracy jednostki napędowej oraz zwiększyć natężenie hałasu.