Jak działa sprzęgło wielopłytkowe w dołączanym napędzie 4x4?

Sprzęgło wielopłytkowe składa się z dwóch zespołów tarcz ciernych, które przenoszą napęd z jednego wału na drugi w przypadku wystąpienia poślizgu jednego z wałów.

Sprzęgło HaldexSprzęgło Haldex
Źródło zdjęć: © fot. mat. prasowe/Audi
Marcin Łobodziński

Sprzęgła wielopłytkowe stosowane od dawna w układach przeniesienia napędu przeżywają od kilku lat prawdziwy renesans. O ile jeszcze w latach 90. stały napęd na cztery koła realizowany przez mechanizm różnicowy był uznawany za standardowe, choć drogie rozwiązanie w samochodach osobowych, o tyle dziś takim standardem jest automatycznie dołączany napęd jednej z osi – zwykle tylnej – za sprawą sprzęgieł wielopłytkowych różnej konstrukcji. Jest to bowiem konstrukcja prostsza i tańsza.

Sprzęgła wielopłytkowe można podzielić pod względem sposobu aktywowania na:

  • wiskotyczne - lepkościowe (m.in. Syncro),
  • hydrauliczne (Haldex I, II i III gen. – m.in. samochody Grupy VW),
  • elektrohydrauliczne (Haldex IV i V gen. – m.in. samochody Grupy VW i Ford),
  • elektromagnetyczne (GNK – m.in. japońskie crossovery),
  • elektromechaniczne (m.in. BMW xDrive).

Lamellenkupplung / Mehrscheibenkupplung - Funktion (Animation)

Ogólna zasada działania sprzęgieł wielopłytkowych jest podobna niezależnie od sposobu aktywowania. Jeżeli sprzęgło służy do przenoszenia napędu z jednej osi na drugą, to jego konstrukcję stanowią dwa wały napędowe - zdawczy i odbiorczy - zamknięte w obudowie, która jest na stałe połączona z wałem zdawczym (najczęściej, więc tak przyjmijmy).

Wewnątrz obudowy znajduje się wał odbiorczy. Na obu wałach, wewnątrz obudowy są dwa zespoły tarcz ciernych, które umieszcza się naprzemiennie i w ten sam sposób mocuje do obudowy i do wału odbiorczego. Jeden zespół tarcz łączy się z wałem zdawczym po obwodzie, natomiast drugi na wale odbiorczym jest zamocowany wewnętrznie na wielowypuście.

Łatwiej to sobie wyobrazić w ten sposób, że obudowa sprzęgła jest wałem przenoszącym moc na drugi wał, znajdujący się w jego wnętrzu. Oba wały co do zasady nie są ze sobą w żaden sposób połączone, a zatem pracują niezależnie. Ma to miejsce tylko do momentu wystąpienia poślizgu na osi, która jest napędzana stale (zwykle przedniej). Sprzęgło pozostaje wyłączone wówczas, gdy obie osie (oba wały) kręcą się z tą samą prędkością.

Sytuacja inna niż powyższa powoduje aktywację sprzęgła. Gdy oś napędzana stale (obudowa sprzęgła) zaczyna się kręcić szybciej niż oś nienapędzana (wał odbiorczy) różnica prędkości aktywuje system odpowiedzialny za włączanie sprzęgła. System ten blokuje sprzęgło na stałe lub włącza je częściowo zbliżając do siebie tarcze.

Dzięki temu, że tarcze zamocowane do obudowy sąsiadują z tarczami przymocowanymi do wału wewnątrz, następuje przeniesienie momentu obrotowego na wał odbiorczy. Z chwilą ustania poślizgu jednej z osi względem drugiej, sprzęgło zostaje wyłączone.

Sprzęgło wiskotyczne – specyficzne sprzęgło wielopłytkowe

Specyficznym rodzajem sprzęgła wielopłytkowego jest sprzęgło wiskotyczne, które nie ma żadnego mechanizmu aktywującego. Jego miejsce zajmuje olej silikonowy znajdujący się w obudowie, w którym kąpią się tarcze sprzęgła. Ma on specyficzną cechę polegającą na wzroście lepkości pod wpływem wzrostu temperatury.

Aktywacja sprzęgła następuje w tej samej sytuacji – różnica prędkości obrotowej wałów – ale pod wpływem wzrostu temperatury oleju, który rozgrzewają poruszające się z dużą prędkością względem siebie tarcze. Gdy obie osie kręcą się z tą samą prędkością tarcze sprzęgła również, a zatem względem siebie prawie stoją w miejscu.

Zaletą sprzęgła wiskotycznego jest brak urządzeń zewnętrznych do sterowania napędem, a zatem jest to najprostsza konstrukcja. Sprzęgła wiskotyczne są niezależnym podzespołem, którego nawet się nie otwiera i do niczego poza wałami nie podłącza. Natomiast wadą tego rozwiązania jest niska szybkość reakcji sprzęgła na poślizg i brak możliwości pełnego zablokowania, ponieważ olej silikonowy nigdy nie zamieni się w ciało stałe.

Sprzęgła wielopłytkowe – zastosowania

W układach napędowych najczęściej stosuje się sprzęgła wielopłytkowe zamiast międzyosiowych mechanizmów różnicowych. Jednak nie tylko do tego służą.

Jedno lub dwa sprzęgła wielopłytkowe mogą stanowić blokadę mechanizmu różnicowego, tzw. szpera LSD lub aktywny mechanizm różnicowy. Ponadto sprzęgieł wielopłytkowych używa się w mechanizmach z systemem Torque Vectoring.

Źródło artykułu: WP Autokult
Wybrane dla Ciebie
Polacy oszaleli na punkcie SUV-ów. Te modele wybierali w październiku
Polacy oszaleli na punkcie SUV-ów. Te modele wybierali w październiku
Europa traci konkurencyjność. Fabryki części pracują na granicy opłacalności
Europa traci konkurencyjność. Fabryki części pracują na granicy opłacalności
Pierwsza jazda: Toyota bZ4X – sposób na milion
Pierwsza jazda: Toyota bZ4X – sposób na milion
Jeździł nim znany aktor. Teraz jest na sprzedaż
Jeździł nim znany aktor. Teraz jest na sprzedaż
Europa zmieni kierunek? Zniesienie zakazu sprzedaży aut spalinowych coraz bardziej realne
Europa zmieni kierunek? Zniesienie zakazu sprzedaży aut spalinowych coraz bardziej realne
Koniec modernizacji dawnej gierkówki. Kierowcy mogą już korzystać
Koniec modernizacji dawnej gierkówki. Kierowcy mogą już korzystać
Nie chcą technologii Tesli nawet za darmo. Musk narzeka
Nie chcą technologii Tesli nawet za darmo. Musk narzeka
Dziś duża akcja policji. Mandaty do 5 tys. zł
Dziś duża akcja policji. Mandaty do 5 tys. zł
Jazda na zakazie z dotkliwszą karą. Rząd zmienia przepisy, ale to nie poprawi sytuacji [Opinia]
Jazda na zakazie z dotkliwszą karą. Rząd zmienia przepisy, ale to nie poprawi sytuacji [Opinia]
Seat wycenił odświeżoną Ibizę. Jest w czym wybierać
Seat wycenił odświeżoną Ibizę. Jest w czym wybierać
Ten Lexus ES z Polski przejechał ponad 750 tys. km i nadal ma się dobrze
Ten Lexus ES z Polski przejechał ponad 750 tys. km i nadal ma się dobrze
Zmiana uprawnień kat. B. Rząd podał najpóźniejszą datę
Zmiana uprawnień kat. B. Rząd podał najpóźniejszą datę
MOŻE JESZCZE JEDEN ARTYKUŁ? ZOBACZ CO POLECAMY 🌟