SPRZĘGŁO CIERNE SUCHE BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA Mariusz Moczulski II TPS 2010

Sprzęgło Urządzenie służące do dołączania lub odłączania napędu np. z silnika do skrzyni biegów (a tym samym i dalej, do napędzanych kół) lub rozdzielania momentu obrotowego pomiędzy osie. Najpowszechniej spotykane jest mechaniczne sprzęgło tarczowe. Składa się ono z trzech tarcz - dwóch zamocowanych do wału korbowego silnika (koło zamachowe i docisk sprzęgła) oraz jednej (sprzęgłowej) połączonej wielowypustem z wałkiem sprzęgłowym (i skrzynią biegów). Tarcza sprzęgłowa jest zaciskana pomiędzy dociskiem a kołem zamachowym. Jeśli obracają się one (gdy silnik pracuje), tarcza sprzęgłowa także zaczyna się obracać. Naciśnięcie pedału sprzęgła oznacza odciągnięcie docisku od tarczy, a puszczanie pedału to ich dociskanie

Budowa sprzęgła jednotarczowego

Budowa sprzęgła dwutarczowego Na polskich drogach pojawia się coraz więcej pojazdów ciężarowych i autobusów wyposażonych w wielotarczowe sprzęgła. Aby przybliżyć takie rozwiązanie przeniesienia napędu przedstawiamy przykłady konstrukcji najczęściej spotykanych sprzęgieł dwutarczowych.

Budowa tarczy sprzęgłowej Budowa tarczy sprzęgła z tłumikiem drgań skrętnych. Zewnętrzna część tarczy sprzęgła tworzy wycinki z lekko falistej blachy stalowej, do których za pomocą nitów lub klejenia przymocowane są okładziny cierne. Dzięki sprężystości wycinków tarczy uzyskuje się łagodniejsze włączanie sprzęgła. Okładziny cierne wykonane są z materiału odpornego na ścieranie, np. z tworzywa sztucznego lub z plecionki azbestowej, wzmocnionej drucikami z miedzi i przesyconej substancją dla zwiększenia współczynnika tarcia. Zadaniem tłumika połączonego z piastą tarczy jest tłumienie drgań skrętnych, przenoszonych z układu przeniesienia napędu na silnik lub odwrotnie

Tarcza sprzęgłowa Zadanie tarczy sprzęgła to nie tylko przenoszenie i rozłączanie napędu (we współpracy z tarczą docisku) pomiędzy silnikiem i skrzynią biegów, ale i (co nie dotyczy samochodów sportowych) amortyzowanie gwałtownych przeciążeń powstających wtedy, gdy ruszamy, a także gdy gwałtownie dodajemy lub odejmujemy gazu. Jeżeli, niewprawnie manewrując gazem, czujemy sprężyste ruchy auta, to właśnie z powodu sprzęgła, które amortyzuje szarpanie silnika. Amortyzowanie przeciążeń nie odbywa się tylko dzięki poślizgowi na styku tarczy i docisku. Tarcza sprzęgła nie jest sztywnym elementem. Jej zewnętrzna część - ta, do której przymocowane są okładziny cierne - ma możliwość ruchu za sprawą kilku sprężyn. Jest ona zdolna do ruchu obrotowego, o kilka stopni w przód i w tył względem środkowej, wewnętrznej części tarczy. Jest też amortyzator drgań kątowych na osi tarczy, choć nie występuje w każdym modelu. Tę funkcję może spełniać element koła zamachowego silnika.

Koło zamachowe Koło zamachowe to łącznik pomiędzy silnikiem i układem sprzęgła, który ma kilka funkcji. Ze względu na swoją konstrukcję silniki spalinowe pracują nierówno. Im mniej cylindrów oraz im mniejsze obroty tym większa nierównomierność. Szczególnie silniki Diesla w pojazdach użytkowych pracują często na niskich obrotach lub na biegu jałowym. Jest ono przykręcone do wału korbowego i dzięki swojej masie prowadzi do bardziej wyrównanej pracy silnika. Co więcej, koło zamachowe wykonane z żeliwa wysokogatunkowego, wspomaga sprzęgło i razem z dociskiem stanowi powierzchnię cierną dla okładzin tarczy sprzęgła. Pierścień centrujący lub kołki centrujące gwarantują precyzyjne ustawienie sprzęgła. W momencie uruchomienia, rozrusznik rozpędza silnik poprzez wieniec na kole zamachowym. W środku koła zamachowego znajduje się łożysko pilotujące, które podpiera wałek sprzęgłowy.

Obudowa sprzęgła Sam docisk tzw. słoneczko stanowi jednocześnie obudowę sprzęgła. Posiada ona pakiet sprężyn płaskich tależowych i dźwigni, które sterują tarczą dociskową. Wciśnięcie dźwignie sprzęgła znajdującej się w kabinie powoduje, że za pomocą łożyska oporowego uginamy sprężynę tależową, która za pomocą dźwigni umieszonych w obudowie powoduje ruch tarczy dociskowej.

Mechanizm wyciskowy Łożysko wciskowe Zasadniczym elementem układu wyciskowego jest łożysko wyciskowe, które naciskając na sprężynę talerzową powoduje odsuniecie tarczy dociskowej od tarczy sprzęgłowej czyli powoduje rozłącznie sprzęgła. Łożysko to zazwyczaj osadzone jest centralnie w osi sprzęgła. Prowadzone jest natomiast na tulei zamocowanej zazwyczaj do skrzyni biegów. W skład mechanizmu wyciskowego wchodzi również pedał sprzęgła oraz jego połączenie z widełkami przesuwającymi łożysko. Sterowanie to może odbywać się mechanicznie lub obecnie coraz częściej stosowane hydraulicznie. Łożysko wciskowe

Rozwiązanie mechaniczne siła potrzebna do rozłączenia sprzęgła przenoszona jest przez zastosowanie odpowiednich dźwigni oraz cięgien. Rozwiązanie to ma jednak kilka wad mianowicie konieczność regulacji długości cięgna wraz ze zmniejszaniem się grubości okładzin tarczy sprzęgłowej jak również przy niektórych rozwiązaniach konieczność używania większej siły wywieranej na pedał sprzęgła. Obecnie stosuje się również rozwiązania, które nie wymagają regulacji długości cięgna gdyż istnieje możliwość jego przesuwu względem osłony.

Rozwiązanie hydrauliczne natomiast siła potrzebna do rozłączenia sprzęgła wywierana jest przez pompę połączona z pedałem sprzęgła. Zastosowanie hydraulicznego układu rozłączania sprzęgła pozwala na zmniejszenie siły użytej przez kierowcy do rozłączania sprzęgła jak również pozawala na przenoszenie wymaganej siły na znaczne odległości co ma szczególne znaczenie w dużych pojazdach, w których sprzęgło znajduje się w znacznej odległości od pedału. 1 . Zbiornik płynu 2. Pedał sprzęgła 3. Pompka 4. Cylinder odbiorczy 5.Dzwignia wciskowa

Zasada działania Sprzęgło cierne jest najbardziej rozpowszechnionym typem sprzęgła. Zasada działania jego jest następująca: Na końcu wału korbowego zamocowane jest koło zamachowe, do którego za pomocą śrub jest przykręcona pokrywa sprzęgła. Wielowypustowy wałek sprzęgłowy ułożyskowany jest jednym końcem w wale korbowym silnika, a drugim w skrzyni biegów. Na wielowypustową część wałka nasunięta jest tarcza sprzęgłowa wyłożona z obu stron okładziną cierną dla zwiększenia tarcia. Tarcza sprzęgłowa ma ruch postępowy po wałku, a ruch obrotowy wraz z nim. Nacisk na tarczę sprzęgłową wywiera tarcza (pierścień) dociskowa obracająca się wraz z pokrywą sprzęgła, a odpychana od niej kilku sprężynami umieszczonymi w gniazdach na obudowie pokrywy. Tarcza sprzęgłowa, stale ściśnięta między kołem zamachowym a tarczą dociskową, przekazuje na zasadzie tarcia ruch obrotowy z koła zamachowego na wałek sprzęgłowy, następnie do skrzyni biegów i dalszych mechanizmów napędowych samochodu.

Wyłączanie sprzęgła odbywa się przez naciśnięcie pedału, który za pomocą widełek i łożyska oporowego odciąga tarczę dociskową, zwalniając tym samym tarczę sprzęgłową. Chcąc włączyć sprzęgło, trzeba zdjąć nogę z pedału. Przy zwalnianiu pedału sprężyny dociskowe w pokrywie sprzęgła rozprężając się naciskają na tarczę dociskową i popychają ją w głąb koła zamachowego, a ta z kolei dociska tarczę sprzęgłową do koła zamachowego. Należy uważać, aby przy ruszaniu samochodem z miejsca powoli zdejmować stopę z pedału sprzęgła, stopniowe dociskanie nieruchomej tarczy sprzęgłowej do wirującego koła zamachowego, a tym samym płynne ruszenie z miejsca.