Znaczenie układu wysprzęglania w samochodach ciężarowych.

Sprawne korzystanie z samochodu ciężarowego wymaga właściwego doboru odpowiedniego w danych warunkach przełożenia, a obecność tak zwanych połówek znacznie poszerza paletę dostępnych możliwości. Żadne auto nie będzie jednak w stanie funkcjonować bez współdziałającego z silnikiem oraz skrzynią biegów układu wysprzęglania. Choć układ wysprzęglania w ciężarówce jest bardziej rozbudowany, to jego działanie opiera się na tych samych zasadach, co w każdym pojeździe. 

Dlaczego skrzynia biegów jest niezbędna do korzystania z samochodu?

Każda skrzynia biegów to zestaw kół zębatych o różnej ilości zębów i średnicy, które pozwalają na zmianę przełożenia, czyli wpływanie na moment obrotowy oraz prędkość obrotową, docierającą za pośrednictwem wału napędowego do kół. Do tego, by w czasie pracy silnika móc zmienić przełożenie, a więc przestawić zębatki w skrzyni biegów konieczne będzie chwilowe odłączenie napędu – jeśli by się tak nie stało, zębatki szybko ulegałyby zużyciu, a ich uszkodzone wskutek działania dużych sił fragmenty, przyczyniałby by się do jej blokowania i przyspieszały nieuchronną awarię.

Samo rozłączenie napędu musi następować możliwie płynnie, tak, by gwałtowna zmiana prędkości obrotowej nie obciążała zbytnio wału  korbowego, samej skrzyni biegów oraz układu przeniesienia napędu. Do przerywania połączenia między silnikiem a skrzynią biegów służy znajdujące się między nimi sprzęgło – wyjaśnia ekspert z firmy Star-Hurt, która specjalizuje się w sprzedaży części zamiennych do samochodów ciężarowych.

Sprzęgło pełni funkcję układu ciernego, który z jednej strony jest zamocowany do koła zamachowego, połączonego z wałem korbowym silnika, z drugiej ze skrzynią biegów. Podczas normalnej pracy sprzęgło przekazuje napęd za sprawą elementów ciernych zamontowanych na tarczy złączonej z kołem zamachowym oraz przylegającej do niego tarczy ciernej, która jest utrzymywana w tym położeniu za sprawą działania tarczy dociskowej wyposażonej w sprężynę talerzową. W momencie zmiany biegu na sprężynę talerzową naciska łożysko wyciskowe, które oddziałuje na jej centralną część. Powoduje to odsunięcie tarczy ciernej oraz przerwę w przekazywaniu momentu obrotowego. W momencie pełnego zadziałania sprzęgła wałek sprzęgłowy przenoszący obroty do skrzyni wraz ze wszystkimi złączonymi z nim elementami, obraca się już tylko dzięki swej bezwładności, co umożliwia zmianę przełożenia. Po jej dokonaniu nacisk na tarczę dociskową ustaje, dzięki czemu ponownie zaczyna ona przenosić napęd.

Specyfika układów wysprzęglania montowanych w samochodach ciężarowych

Układy wysprzęglania montowane w samochodach ciężarowych mogą podobnie jak w autach osobowych współpracować z manualną skrzynią biegów, skrzynią zautomatyzowaną lub automatyczną. W większości nowoczesnych ciężarówek i ciągników siodłowych montowane są skrzynie zautomatyzowane, a w starszych i nieco mniejszych autach wciąż spotyka się raczej skrzynie manualne. Skrzynie automatyczne są montowane dość rzadko i najczęściej trafiają do autobusów miejskich. Zaletami korzystania ze skrzyń zautomatyzowanych jest przede wszystkim możliwość ograniczenia zużycia tarcz sprzęgła, przez wyeliminowanie błędów popełnianych przez kierowcę, znaczne uproszczenie obsługi skrzyni biegów – warto przypomnieć, że jest ona bardziej skomplikowana niż w autach osobowych – a także zmniejszone zużycie paliwa. Rozróżnienie między skrzynią manualną a zautomatyzowaną jest ważne również ze względu na budowę układu wysprzęglania, który w obu przypadkach wygląda nieco inaczej.

Z punktu widzenia kierowcy praca sprzęgła wygląda zawsze tak samo – w autach z manualną skrzynią biegów reakcja układu następuje po naciśnięciu pedału sprzęgła, w przypadku skrzyni zautomatyzowanej o uruchomieniu sprzęgła oraz zmianie przełożenia decyduje układ elektroniczny. W skrzyni manualnej układ wysprzęglania może działać jako system hydrauliczny, hydrauliczno-pneumatyczny oraz pneumatyczny, w zależności od zastosowanej konstrukcji. Niezależnie od wybranego rozwiązania naciśnięcie pedału sprzęgła powoduje, że w układzie zaczyna działać pompa sprzęgła, która zwiększa ciśnienie cieczy hydraulicznej i powoduje jej przepływ. Za pośrednictwem elastycznych przewodów dociera ona do siłownika tzw. wysprzęglika, którego zadaniem jest rozłączenie sprzęgła. Siłownik naciska na sprężynę talerzową sprzęgła przez łożysko oporowe pchane lub ciągnione w zależności od konstrukcji. Ponowne załączenie sprzęgła następuje po zwolnieniu pedału sprzęgła. W samochodzie ze skrzynią zautomatyzowaną sygnał do wysprzęglenia i późniejszego zasprzęglenia jest generowany przez układ elektroniczny aktywujący działanie pompy sprzęgła.

Warto pamiętać, że sprzęgła stosowane w pojazdach ciężarowych poza załączaniem i rozłączaniem napędu umożliwiającego zmianę przełożeń i przenoszenie napędu obrotowego muszą również wykonywać inne ważne funkcje. Sprzęgło za sprawą montowanych na tarczy sprężyn jest odpowiedzialne za tłumienie drgań powstających przy obrotach koła zamachowego i zmniejszenie sił, które mogłyby przenosić się na elementy skrzyni biegów i obniżać jej żywotność. Sprzęgło jest także elementem, który chroni układ przeniesienia napędu przed możliwymi przeciążeniami. Ze względu na to, że silniki samochodów ciężarowych generują bardzo wysokie momenty obrotowe, w układach wysprzęglania często wykorzystywane są sprzęgła wielotarczowe. Dzięki łączeniu nawet kilku tarcz pośrednich mają one większą liczbę powierzchni ciernych, gwarantując sprawne przekazywanie dużych sił przy zachowaniu kompaktowych rozmiarów i wysokiej wytrzymałości.