Sprzęgło

Wprawienie samochodu w ruch oraz wykorzystanie w sposób optymalny mocy jednostki napędowej wiąże się z przekazaniem momentu obrotowego silnika na koła za pośrednictwem skrzyni biegów. Aby taki proces mógł się odbyć w sposób płynny niezbędne jest sprzęgło , które łączy silnik ze skrzynią biegów i umożliwia wybór przełożeń odpowiednich do warunków jazdy w danym momencie.Rolą sprzęgła jest również zapewnienie płynnego ruszania i zatrzymania pojazdu oraz niwelowanie drgań powstałych podczas pracy układu napędowego.

Sprzęgło to tak naprawdę zespół kilku ściśle współpracujących ze sobą elementów mających określone zadania. Ze względu na zasadę działania sprzęgła dzieli się na trzy podstawowe grupy: sprzęgła cierne, hydrokinetyczne oraz elektromagnetyczne . Najczęściej spotykanym rodzajem sprzęgła jest sprzęgło tarczowe cierne , które z kolei dzielimy na jednotarczowe, dwutarczowe lub wielotarczowe.

Coraz bardziej popularnym rodzajem sprzęgła jest tzw. sprzęgło podwójne , które w skrócie można opisać jako dwa sprzęgła w jednej obudowie. Tego rodzaju sprzęgło jest wykorzystywane w autach z automatyczną skrzynią biegów, ponieważ zapewnia jej płynną i szybką pracę. Powszechnie stosowanym i najbardziej popularnym sprzęgłem w samochodach jest sprzęgło cierne jednotarczowe . Podstawowymi elementami tego typu sprzęgła są: koło zamachowe, tarcza sprzęgła (tarcza cierna), tarcza dociskowa (docisk) oraz łożysko oporowe lub centralny wysprzęglik.

Koło zamachowe

Elementem łączącym zespół sprzęgła z silnikiem i uważanym również za komponent zespołu sprzęgła jest koło zamachowe. Koło zamachowe jest montowane na wale korbowym silnika i odpowiada za krótkotrwałe kumulowanie energii kinetycznej potrzebnej do wspomagania kolejnych suwów pracy silnika. Jego rolą jest również inicjacja pracy silnika, ponieważ jest bezpośrednio połączone z rozrusznikiem.

Koło zamachowe zapobiega wytracaniu prędkości obrotowej silnika czyniąc jego pracę bardziej płynną oraz ułatwia rozruch jednostki napędowej. Coraz powszechniej stosowanym rozwiązaniem zastępującym tradycyjne koło zamachowe jest dwumasowe koło zamachowe. Różnica polega na tym, że w przypadku dwumasowego koła zamachowego mamy do czynienia z dwoma połączonymi ze sobą kołami zamachowymi o mniejszej masie między którymi znajdują się tłumiki drgań skrętnych. Zaletą takiego rozwiązania jest lepsza amortyzacja drgań powstających podczas pracy układu napędowego, redukcja masy skrzyni biegów, lepsza kultura pracy jednostki napędowej. Niestety ze względu na większy stopień skomplikowania dwumasowe koło zamachowe jest bardziej podatne na awarie.

Awaria koła zamachowego bez względu zastosowane rozwiązanie objawia się odczuwalnymi wibracjami w kabinie, zwiększonym hałasem wydobywającym się z okolicy skrzyni biegów, trudności ze zmianą biegów. Biorąc pod uwagę bardziej skomplikowaną budowę koła dwumasowego w stosunku do tradycyjnego koła zamachowego awaria będzie oznaczała również znacznie wyższy koszt.

Tarcza sprzęgła

Tarcza sprzęgła jest kluczowym elementem układu sprzęgła, ponieważ bezpośrednio odpowiada za przenoszenie napędu silnika na skrzynię biegów za pomocą siły tarcia. Zamontowana jest pomiędzy kołem zamachowym a dociskiem sprzęgła. Jest dociskana do powierzchni koła zamachowego za pomocą tarczy dociskowej co powoduje przekazywanie momentu obrotowego wału korbowego na skrzynię biegów i dalej na koła samochodu. Składa się z okładziny ciernej oraz tłumików drgań skrętnych w formie sprężyn. W przypadku aut z zastosowanym dwumasowym kołem zamachowym tłumiki drgań występują w samym kole zamachowym i tarcza najczęściej jest ich pozbawiona.

Tarcza jest elementem sprzęgła, który zużywa się w największym stopniu dlatego okładziny cierne wykonywane są z polimerów organicznych odpornych na działanie wysokich temperatur ponieważ średnia temperatura pracy tarczy ciernej to 100˚C ale chwilowo może wzrastać nawet do 300-400˚C.

Awarie tarczy sprzęgła dotyczą zazwyczaj uszkodzeń sprężyn tłumiących ale zdarza się to dość rzadko a konieczność jej wymiany zazwyczaj wiąże się z naturalnym zużyciem okładziny tarczy wynikającym z charakterystyki jej pracy.

Tarcza dociskowa (docisk)

Tarcza dociskowa zwana potocznie dociskiem sprzęgła jest elementem wchodzącym w skład zespołu sprzęgła. Składa się z obudowy, tarczy dociskowej oraz sprężyny talerzowej wraz z dźwigienkami i zamontowana jest bezpośrednio do koła zamachowego. Tarcza dociskowa odpowiada jak sama nazwa sugeruje za docisk tarczy ciernej do koła zamachowego, aby mogło nastąpić sprzężenie napędu silnika ze skrzynią biegów. Tarcza dociskowa odpowiada również za rozłączanie napędu. W momencie wciśnięcia pedału sprzęgła łożysko oporowe wywiera nacisk na sprężynę docisku odsuwając jednocześnie tarczę cierną docisku od tarczy sprzęgłowej co powoduje, że możliwa jest zmiana biegów, zatrzymanie auta lub jego praca na postoju.

Docisk sprzęgła jest podobnie jak tarcza sprzęgłowa elementem eksploatacyjnym i konieczność jej wymiany wiąże się zazwyczaj z jej naturalnym zużyciem.

Awarie tarczy dociskowej dotyczą przede wszystkim uszkodzeń sprężyny docisku, które wynikają z jej znacznego zużycia. Do uszkodzenia tarczy dociskowej może dojść również w wyniku uszkodzenia innego elementu współpracującego np. łożyska oporowego. W trakcie eksploatacji sprężyna traci także swoją elastyczność i z biegiem czasu jej działanie jest słabsze. Objawia się to „ślizganiem” tarczy sprzęgła, mniej płynną zmianą biegów. W skrajnych przypadkach sprężyna może pęknąć uniemożliwiając dalszą jazdę. Dla zapewnienia bezawaryjnej eksploatacji docisk należy wymieniać razem z pozostałymi elementami sprzęgła, czyli tarczą sprzęgłową oraz łożyskiem. Producenci mając to na uwadze nie oferują tarcz dociskowych poza kompletnymi zestawami. Ma to również uzasadnienie ekonomiczne, ponieważ ponoszony jest w takim przypadku tylko jeden koszt za montaż.

Łożysko oporowe

Łożysko oporowe zwane również łożyskiem wyciskowym jest elementem odpowiedzialnym za przenoszenie siły z pedału sprzęgła poprzez dźwignię na sprężynę docisku. Siła docisku na sprężynę powoduje odciąganie tarczy dociskowej od tarczy sprzęgłowej. Montowane jest centralnie w osi sprzęgła i połączone jest z dźwignią, która jest uruchamiana po wciśnięciu pedału sprzęgła. Sterowanie pracy łożyska może odbywać w sposób mechaniczny za pomocą linek lub coraz częściej w sposób hydrauliczny. Mechaniczny sposób sterowania spotykany jest coraz rzadziej i dotyczy w szczególności starszych konstrukcji. System hydrauliczny oparty jest na pracy łożyska oraz siłownika hydraulicznego oddziałującego na dźwignię łożyska. Obecnie coraz częściej tradycyjne łożysko zastępuje się centralnym wysprzęglikiem, który łączy w jednej obudowie łożysko, dźwignię i siłownik. Takie rozwiązanie pozwala na redukcję masy ze względu na użycie do produkcji częściowo tworzyw sztucznych i kompozytów, zmniejszone zużycie (mniej ruchomych części) oraz obniżenie kosztów produkcji.

Ze względu na fakt, że łożysko przenosi duże obciążenia ważny jest jego poprawny montaż. Niektóre łożyska wyposażone są w systemy centrowania lub samozatrzaskiwania co pozwala na ograniczenie lub całkowite wyeliminowanie błędów montażowych. Łożysko jest elementem mało podatnym na uszkodzenia i zazwyczaj pracuje bezawaryjne przez cały okres eksploatacji pozostałych elementów sprzęgła. Wyjątkiem mogą być awarie powstałe w wyniku błędów montażowych (nieprawidłowe centrowanie łożyska) lub gdy zgodnie z zaleceniami nie zostanie wymienione z pozostałymi elementami sprzęgła. Zużycie łożyska objawia się najczęściej wydobywającym się hałasem (szumem) po wciśnięciu pedału sprzęgła. W takim przypadku można wymienić samo łożysko, jeśli pozostałe elementy nie przejawiają objawów zużycia. Nieuzasadnione jest natomiast pominięcie wymiany łożyska w przypadku wymiany pozostałych elementów sprzęgła.

W przypadku awarii lub zużycia któregoś z elementów sprzęgła warto wybierać przygotowane przez producentów zestawy sprzęgła. Taka kompletacja gwarantuje kompatybilność wszystkich elementów i zapewnia długą, bezawaryjną eksploatację.

W ofercie Polcar znajdą Państwo zarówno zestawy sprzęgła jaki i pojedyncze jego elementy LUK, Valeo, SRLine.