Sprzęgło sportowe, wyczynowe, spiekowe i zero-jedynkowe

Sprzęgło sportowe opiera się na takiej samej zasadzie działania jak sprzęgło standardowe, jednak w jego przypadku dąży się do maksymalizacji możliwego do przeniesienia momentu obrotowego. Zwiększenie współpracujących powierzchni ciernych byłoby najprostszym rozwiązaniem od strony technicznej, lecz najtrudniejszym od strony technologicznej.

Kluczową rolę odgrywa więc nie stan ilościowy, ale jakościowy okładzin. Element, który w tym przypadku poddawany jest modyfikacjom, to tarcza sprzęgłowa, a przede wszystkim okładziny cierne na jej wieńcu odpowiedzialne za przeniesienie momentu obrotowego.

Poszukiwania wydajniejszych materiałów, na których rozwijana jest siła tarcia, doprowadziły do zastosowań spieków ceramicznych, ceramiczno-metalicznych czy włókien węglowych o świetnych właściwościach ciernych i temperaturowych, pozwalających podnieść sprawność pracy sprzęgła nawet grubo ponad 30 proc. względem tarczy seryjnej.

Sprzęgła sportowe to jednak nie tylko maksymalny, możliwy do przeniesienia moment obrotowy, to także walka o czas sprzęgania elementów i minimalizację lub niemal całkowite wyeliminowanie względnego poślizgu między elementami par ciernych. Parametry te są ściśle uzależnione od liczby i powierzchni elementów frykcyjnych. Dobierając ich odpowiednią konfigurację, można znaleźć kompromis między żądanym komfortem a wymaganą sprawnością sprzęgła.

Im więcej mniejszych powierzchni ciernych zastosujemy, tym bardziej przesuwamy się do ciągłego rozkładu materiału na wieńcu tarczy. Pozwala to zachować względy komfort i dłuższą żywotność, tak jak w przypadku tarczy seryjnej. Im większe powierzchnie frykcyjne w większych odstępach, tym sprzęgło pracuje bardziej nerwowo i ulega szybszemu wyeksploatowaniu szacowanemu w przypadku tarcz trójramiennych i czteroramiennych na około 20-40 tys. km.

Ze względu na swoje właściwości materiałowe tarcza spiekowa powoduje gwałtowne i szybkie sprzęganie ze sobą elementów układu napędowego (zwane zero-jedynkowym). Często też pozbawiona jest tłumików drgań skrętnych, co potęguje przenoszenie na układ napędowy niebezpiecznych pod względem eksploatacyjnym impulsów obciążeń.

Ma to zły wpływ zarówno na elementy od strony silnika (koło zamachowe), jak i układu napędowego (skrzynia biegów, wał napędowy, dyferencjał, półosie oraz podpory i mocowania elementów). Delikatne konstrukcje dwumasowych kół zamachowych znacznie skracają swoją żywotność, współpracując z twardymi tarczami spiekanymi. Także współpracujący z tarczą sprzęgłową docisk szybciej się zużywa, a nawet uszkadza na skutek spalenia.

Zaleca się stosowanie tarcz wyposażonych w tłumiki drgań skrętnych, które będą w stanie skompensować uderzenia powstałe przy spięciu układu napędowego z silnikiem. W samochodach wyczynowych problem ten często jest zaniechany ze względu na krótki okres eksploatacyjny wszystkich podzespołów kosztem maksymalnej redukcji masy. Tarcza sprzęgłowa jest dla skrzyni biegów odpowiednikiem koła zamachowego, dlatego obniżenie jej masy własnej pozwala zmniejszyć bezwładność pracującej przekładni.

Rozwiązanie to jest z pewnością pożądane w przypadku aut czysto wyczynowych. W przypadku samochodów cywilnych poruszających się w warunkach miejskich trzeba szukać odpowiedniego kompromisu, ponieważ tarcze spiekowe, cechujące się gwałtownym spięciem układu napędowego, odbijają się w trwałości napędu właśnie podczas sprzęgania, którego podczas jazdy miejskiej nie brakuje.

Decydując się na sprzęgło sportowe (tarczę), należy pomyśleć zarówno o współpracującym z nim kole zamachowym, jak i docisku (na przykład dwusprężynowym). Odpowiedni docisk zapewni nie tylko rozwinięcie większych sił tarcia i wykorzystanie potencjału tarczy sprzęgłowej, ale także lepiej odprowadzi zużyty wskutek pracy zespołu materiał cierny. Wymieniając docisk, należy jednak także pamiętać o układzie sterowania, który często nie jest dostosowany do ciągłej pracy z dużo wyższymi ciśnieniami. Mogą one doprowadzić do jego zniszczenia.

Ceny za wymianę sprzęgła seryjnego na sportowe wahają się od kilkuset nawet do kilku tysięcy złotych, zależnie od tego, czego oczekujemy. W przypadku wielu modeli można zaryzykować, wymieniając kompatybilną z osprzętem seryjnym tarczę o zmienionym materiale ciernym.

Chcąc mieć jednak pewność, że wszystko zadziała jak należy, warto pomyśleć o zakupie kompletnego zespołu. Coraz popularniejsze są także sprzęgła wielotarczowe lub ich konfiguracje, mające poprawiać osiągi bez wyjątkowego uszczerbku na komforcie jazdy oraz żywotności zarówno samego zespołu sprzęgła, jak i układu napędowego.