Czy „dwumasę” należy uznawać za techniczne fatum? Jak zwykle odpowiedź zawiera się w stwierdzeniu – to zależy – a od czego konkretnie – to również zależy!

Na początek wyjaśnijmy, że jest to urządzenie, które stosowane jest powszechnie już od ponad 20 lat. Tak jak na początku lat 90. montowano je można powiedzieć „okazjonalnie” w ok. 10% seryjnie produkowanych samochodów, tak obecnie znajdziemy je w ponad w 100 milionach aut, które co roku opuszczają wytwórnie samochodowe na całym świecie.

DKZ (dwumasowe koło zamachowe) mocno okrzepło w motoryzacyjnych realiach i dzięki rozwojowi konstrukcji i technologii już dawno przestało zapadać na tzw. choroby wieku dziecięcego.

Jaką pełni funkcję? Praktycznie dokładnie taką samą jak stosowane od początków historii silników cieplnych standardowe koło zamachowe…, czyli! Podstawowym jego zadaniem jest spełnianie roli akumulatora energii pozwalającego na płynną pracę układu tłokowo korbowego. Tak było od zawsze, kiedy koło zamachowe składało się praktycznie z jednego elementu o określonej (zwykle sporej) masie… i tak jest obecnie, w przypadku dwumasowych kół zamachowych, tyle że złożonym już z większej ilości części.

Odpowiedź jest prosta. Z konieczności potrzeby wzrostu efektywności silników spalinowych i zmniejszenia ich niekorzystnego wpływu na środowisko naturalne. Stąd DKZ spotykane są głównie w samochodach, do napędu, w których wykorzystuje się oszczędne (przy okazji mocno odchudzone) silniki wysokoprężne z wtryskiem bezpośrednim charakteryzujące się jednak w porównaniu z jednostkami starszych generacji wyższymi mocami i momentem obrotowym.

Jak jednak zawsze w technice…musi być coś za coś! W tym wypadku czysty zysk (wspomniane wcześniej wymogi ekologii), to jednak również problemy, a w tym konkretnym przypadku np. występowanie większych drgań skrętnych w układzie tłokowo korbowym.

Zjawisko zdecydowanie niekorzystnie i mające bezpośredni wpływ na wiele elementów samochodu, a bezpośrednio, przede wszystkim na trwałość mechanizmów układu przeniesienia napędu, a zwłaszcza skrzyń biegów.

Koła zamachowe z dwoma masami i znajdującym się między nimi układem sprężystym są w stanie w dużej mierze kompensować takie drgania, a jego obecność nie tylko chroni skrzynię biegów, ale umożliwia też na jazdę przy niższych obrotach silnika, które mogą być ograniczane nawet do ok. 750 obr./min. W praktyce oznacza to także (może nieznaczne, ale zmniejszone zużycie paliwa) i tym samym niższą emisję substancji szkodliwych.

Standardowe DKZ to czysta mechanika. Składa się z dwóch oddzielnych, równolegle umieszczonych kół zamachowych (tzw. masy pierwotnej i wtórnej) połączonych ze sobą systemem spiralnych sprężyn łukowych (tłumików) i wspartych na łożysku promieniowym (tocznym lub ślizgowym) pozwalającym na wzajemne skręcanie się (zmianę położenia w tej samej płaszczyźnie) względem siebie w czasie ruchu obrotowego.

Masa pierwotna z wieńcem zębatym rozrusznika jest trwale przymocowana do wału korbowego i wraz z pokrywą tworzy wnękę, w której w specjalnie uformowanych ślizgach umieszczone są spiralne sprężyny łukowe stanowiące system tłumienia drgań skrętnych. Wypełnione smarem ślizgi zapewniają właściwe prowadzenie sprężyn podczas ich pracy, a zadaniem smaru wypełniającego kanał tłumienia jest minimalizowanie ich zużycia.

Warto też wspomnieć, że „masa pierwotna” jest elementem lżejszym od konwencjonalnego koła zamachowego, co powoduje, że również odciąża czop wału korbowego. Kolejnym elementem DKZ jest mocowana na stałe do masy wtórnej tarcza zabierakowa, która współpracując ze sprężynami łukowymi przenosi moment obrotowy z wału korbowego na „masę wtórną”. Ostatnią częścią DKZ jest wyposażona w otwory służące do odprowadzania ciepła „masa wtórna”, do której bezpośrednio mocowane jest sprzęgło.

Tak samo jak w rozwiązaniu konwencjonalnym moment obrotowy pochodzący z wału korbowego silnika przenoszony jest tu na wałek sprzęgłowy skrzyni biegów, ale różnica polega na wcześniejszym, znaczącym wytłumieniu drgań skrętnych.

Z tego też powodu tarcza sprzęgłowa nie musi być (choć w niektórych konstrukcjach ciągle jeszcze bywa) wyposażona we własne promieniowe tłumiki drgań.

No właśnie! Ma być prosto i jest. Żadnej elektroniki, dodatkowych siłowników i gadżetów, a jednak sporo właścicieli aut narzeka, lub po prostu boi się DKZ. Pytanie dlaczego?! Z prostej przyczyny… bo kiedyś panowała opinia o wadliwości tego zespołu!

Zupełnie jednak niepotrzebnie, ponieważ w większości przypadków przyczyną wielu uszkodzeń DKZ jest nie jest ono samo, ale obchodzenie się z tym w sumie nie bardzo skomplikowanym pod względem technicznym zespołem.

Jednym z ważnych czynników mających wpływ na trwałość i sprawność DKZ jest chronienie go przed nadmiernym przegrzaniem. Częsta jazda na tzw. półsprzęgle lub tylko trzymanie albo nawet opieranie nogi na pedale sprzęgła podczas normalnej jazdy (o ile jeździmy samochodem wyposażonym w manualną skrzynię biegów), to już jeden z istotnych powodów obniżenia sprawności, a nawet awarii.

Niepotrzebny wzrost temperatury sprzęgła, która musi przenieść się na DKZ prowadzi do rozgrzewania się znajdującego wewnątrz DKZ smaru. Nadmiernie rozgrzany, albo wycieka na zewnątrz, albo z czasem ulega degradacji tracąc swoje właściwości, co z kolei ma wpływ na stan kompensujących drgania skrętne sprężyn łukowych.

Stosując taką technikę jazdy po jakimś czasie da się zauważyć dziwne hałasy podczas uruchamiania silnika lub w momencie jego wyłączania, a w następnej kolejności obniżenie dynamiki auta.

Dokładnie to samo dzieje się kiedy często przeciążamy sprzęgło podczas np. długotrwałego holowania cięższej przyczepy niż przewiduje producent samochodu lub jazdy w trudnym terenie, co szczególnie może dotyczyć niekoniecznie dostosowanych w pełni do takich celów samochodów typu SUV).

Innym powodem przedwczesnych uszkodzeń DKZ może być też niewłaściwy jego dobór do określonego typu samochodu. To, że pasuje wymiarowo nie daje gwarancji prawidłowego funkcjonowania! Na rynku znajduje się ponad 350 rodzajów DKZ różnych producentów i każde z nich jest ściśle dedykowane do określonego modelu samochodu przez producenta. Dlatego zanim zajdzie konieczność wymiany, właściwie i precyzyjnie (posługując się nr VIN) należy określić konkretny przypadek.

No i kolejna przyczyna awaryjności DKZ, czyli modny chiptuning. Dlaczego nie! Tylko podnosząc moc silnika (o możliwe nawet 30%) zauważmy, że „nie wie” o tym ani sprzęgło, ani skrzynia biegów…ani tym bardziej „dwumasa”. Pracujące w ciągłym napięciu sprężyny łukowe i łożyska (nawet w trakcie normalnej jazdy) wytrzymają w tuningowanym aucie krócej niż tego się spodziewamy. No cóż, mimo nawet utraty gwarancji, mamy przecież wybór… i często nieoczekiwany wydatek!

Chodzi oczywiście o wymianę! Zdecydowanie lepiej, jeśli zrobi to warsztat. Bez odpowiednich narzędzi i doświadczenia, w większości przypadków sami nie jesteśmy nawet w stanie postawić właściwej diagnozy usterki i konieczności wymiany DKZ.

Stąd tylko informacyjnie kilka podstawowych wskazówek:

• nie każdy wydobywający się z auta hałas to odgłos wadliwie działającego DKZ
• nie zawsze szarpanie, trudności przy zmianie biegów lub gorsze przyspieszanie świadczą o uszkodzeniu DKZ

Wizyta w warsztacie powinna polegać przede wszystkim nie na ocenie słuchowej ale rzeczywistym sprawdzeniu czy:

• widoczne są wycieki smaru i ich intensywność
• obie części (masa pierwotna i masa wtórna) swobodnie przemieszczają się względem   siebie o kąt właściwy dla konkretnego typu DKZ
• zachowany jest prawidłowy luz poosiowy między poszczególnymi masami
• czy ciężarki wyważające znajdują się we właściwych miejscach
• nie występuje zjawisko wzajemnego ocierania masy pierwotnej i wtórnej lub wręcz ich zespolenie

I jeszcze jedna dodatkowa uwaga. Mimo, że jest to możliwe, to jednak ze względów ekonomicznych i praktycznych regeneracja DKZ nie  jest opłacalna. Lepiej zawsze wymienić je na nowe! Koszty robocizny wymiany samego DKZ są podobne jak wymiana koła i kompletnego sprzęgła i zwykle awaria jednego zespołu ma wpływ na drugi. Dlatego dla tzw. świętego spokoju i pewności oraz oszczędności dotyczących kosztów robocizny preferuje się jednoczesną wymianę obydwu zespołów.

Zdjęcia i grafiki: Valeo, Sachs, Schaeffler