Koło zamachowe w samochodzie to ciężka, stalowa tarcza przykręcona do końca wału korbowego. Silnik daje napęd impulsami, tylko w suwach pracy, a między nimi wał zwalnia. Koło zamachowe silnika magazynuje energię obrotu i wyrównuje te wahania. Ma też wieniec zębaty, na który działa rozrusznik, i stanowi powierzchnię, o którą pracuje tarcza sprzęgła.
Klasyczne koło zamachowe to jeden kawałek metalu, czyli jednomasa. Gdy silniki zaczęły dawać duży moment przy niskich obrotach, a koła zamachowe robiły się coraz lżejsze, pojawiło się rozwiązanie, które spełnia tę samą funkcję i dodatkowo tłumi drgania: dwumasowe koło zamachowe, potocznie dwumasa albo dwumas. Po angielsku to dual-mass flywheel (DMF).
Budowa koła dwumasowego
Z zewnątrz koło dwumasowe wygląda podobnie do zwykłego. Różnica jest w środku. Zamiast jednej tarczy są dwie masy połączone tłumikiem drgań skrętnych:
- masa pierwotna, przykręcona do wału korbowego, z wieńcem zębatym rozrusznika,
- masa wtórna, do której przykręca się docisk sprzęgła i o którą pracuje tarcza sprzęgła,
- długie, łukowe sprężyny między masami, ułożone w kanale wypełnionym smarem,
- łożysko (ślizgowe lub kulkowe), na którym obie masy obracają się względem siebie,
- tarcza oporowa (kołnierz), przez którą moment przechodzi ze sprężyn na masę wtórną.
Masy mogą obrócić się względem siebie o kilkadziesiąt stopni. Ten ruch to właśnie praca tłumika.
Jak działa koło dwumasowe?
Zasada działania koła dwumasowego jest prosta. Masa pierwotna obraca się razem z wałem i przyjmuje wszystkie nierówności jego pracy. Sprężyny łukowe ściskają się przy każdym impulsie i oddają energię między impulsami, więc na masę wtórną, a dalej na sprzęgło i skrzynię biegów, trafia już wyrównany obrót. Smar w kanale sprężyn dodatkowo wytłumia drgania.
Efekt czuć za kierownicą: silnik ciągnie od niskich obrotów bez buczenia i drgań lewarka, a skrzynia biegów nie klekocze na wolnych obrotach.
Do czego służy koło dwumasowe?
Skoro dwumas pełni tę samą rolę co zwykłe koło zamachowe, po co go stosować? Ciężkie koło zamachowe dobrze wygładza pracę silnika, ale sprawia, że silnik leniwie reaguje na gaz. Lżejsze koło poprawia reakcję, za to przepuszcza drgania. Przy niskich obrotach i dużym momencie idą one prosto na skrzynię biegów i półosie, przyspieszając zużycie zębatek, łożysk i synchronizatorów.
Do czego służy dwumasa w samochodzie? Pozwala połączyć lekkie, szybko reagujące koło zamachowe z dobrym tłumieniem drgań. Chroni skrzynię i napęd, poprawia komfort i umożliwia jazdę na niskich obrotach, na których nowoczesne silniki oszczędzają paliwo.
Koło zamachowe dwumasowe – w jakich silnikach?
Dwumasa a jednomasa to nie to samo. W jednomasowym kole zamachowym właściwie nie ma co się zepsuć, a dwumasowe ma sprężyny, smar i łożysko, które się zużywają.
Kiedyś dwumasowe koło zamachowe kojarzyło się wyłącznie z dieslami z turbo. Dziś ma je praktycznie każdy diesel i wiele benzyniaków. Koło dwumasowe w silniku benzynowym jest typowe zwłaszcza dla małych, doładowanych jednostek, które dają duży moment od niskich obrotów. Czy dwumasa jest w silnikach benzynowych? Często tak, ale nie we wszystkich, dlatego koło dwumasowe w benzynie trzeba sprawdzić dla konkretnego silnika.
A czy w automacie jest dwumasa? Zależy od skrzyni. Skrzynie dwusprzęgłowe zwykle pracują z kołem dwumasowym. Klasyczny automat z przekładnią hydrokinetyczną zazwyczaj go nie ma, bo drgania tłumi sam przemiennik momentu i tłumik w jego wnętrzu. Koło dwumasowe w automacie spotyka się więc głównie w skrzyniach dwusprzęgłowych.
Koło dwumasowe a sprzęgło
Do masy wtórnej przykręcony jest docisk sprzęgła, a tarcza sprzęgła pracuje o jej powierzchnię. Dlatego koło dwumasowe i sprzęgło traktuje się jak jeden zestaw. Mechanicy mówią potocznie o sprzęgle dwumasowym, mając na myśli właśnie komplet: dwumasę, docisk, tarczę i łożysko oporowe.
Budowa sprzęgła dwumasowego ma jeszcze jedną konsekwencję. Tarcza sprzęgła do auta z dwumasą zwykle nie ma własnych sprężyn tłumiących, bo drgania tłumi już koło. Nie da się więc bezkarnie zamienić dwumasy na zwykłe koło zamachowe bez zmiany całego zestawu.
Czy auto z kołem zamachowym dwumasowym jest dla każdego?
Dwumasa jest mniej trwała niż jednomasowe koło. Każde gwałtowne ruszanie, dławienie silnika na wysokim biegu i jazda na niskich obrotach pod obciążeniem to dla niej przeciążenie. Kierowca, który jeździ ostro albo ciągle „na oszczędność”, wymieni ją wcześniej. Przy spokojnej jeździe i płynnym ruszaniu dwumasa potrafi przejechać bardzo długo.
Od czego zależy trwałość: ile wytrzymuje koło dwumasowe. Gdy dwumasa się kończy, pojawiają się typowe objawy uszkodzonej dwumasy.
Dwumasy się nie naprawia ani nie regeneruje, tylko wymienia na nową, zwykle razem ze sprzęgłem. Wymianę koła dwumasowego i sprzęgła robimy na miejscu, w warsztacie przy ul. Makuszyńskiego 19 w Krakowie.