Sprzęgło wielopłytkowe – zasada działania
Jeżeli chodzi o sprzęgło wielopłytkowe, elementami odpowiedzialnymi za przeniesienie napędu są dwa zespoły tarcz ciernych, połączone z wałami napędowymi. Wał odbiorczy, umieszczony wewnątrz obudowy mechanizmu, łączy się z tarczami na tzw. wielowypuście. Wał zdawczy jest na stałe połączony z obudową. Jeżeli na napędzanej osi nie pojawiają się poślizgi, oba wały pracują w sposób niezależny, zatem nie są ze sobą połączone. Dopiero w momencie, w którym jedno z kół lub oba koła stracą przyczepność, następuje aktywacja sprzęgła. W zależności od potrzeb, czyli w tym przypadku – od różnicy prędkości obrotowej obu wałów, mechanizm może zostać zablokowany całkowicie lub tylko częściowo. Rozłączenie mechanizmu następuje dopiero wtedy, gdy prędkość obrotowa wałów zostanie wyrównana.
O ile zasada działania sprzęgieł wielopłytkowych jest podobna dla każdego rozwiązania, to zupełnie oddzielną kwestią jest działanie mechanizmu aktywującego napęd wszystkich kół. Tutaj różnice są wyraźne, a od sprawnego funkcjonowania tego elementu zależy efektywność całego układu. W niektórych przypadkach mechanizm „przerzuca” odpowiednią część momentu obrotowego w ciągu ułamka sekundy, inne rozwiązania radzą sobie znacznie gorzej, co w dużej mierze ogranicza przydatność tego typu napędu 4×4, zwłaszcza poza utwardzonymi drogami.
Sprzęgło wielopłytkowe – jak działa mechanizm wiskotyczny?
Dość nietypowym mechanizmem jest sprzęgło wiskotyczne, często nazywane też sprzęgłem mokrym. W tym przypadku za aktywację nienapędzanej osi odpowiada olej silikonowy. Dzięki swojej unikalnej właściwości, jest w stanie zwiększać swoją lepkość wraz ze wzrostem temperatury. Gdy jedna z osi traci przyczepność, tarcze, umieszczone na odpowiednim wale, zaczynają obracać się szybciej, co skutkuje wzrostem temperatury oleju i w konsekwencji – aktywacją sprzęgła.
Mówimy tu o najprostszym ze wszystkich układów, który jednak pod względem skuteczności nie dorównuje nowoczesnym rozwiązaniom. Zarówno czas reakcji, jak i możliwości układów elektrohydraulicznych, plasują je znacznie wyżej w tej konfrontacji.
Sprzęgło wielopłytkowe – jak działa Haldex piątej generacji?
Obecnie najpopularniejszym rodzajem dołączanego pozostaje sprzęgło Haldex V. Takie rozwiązanie stosuje między innymi Volvo w swoich najnowszych SUV-ach i crossoverach. Szwedzki mechanizm trafia też do pędzonych na obie osie modeli Skody i do niektórych Audi.
W tym przypadku sprzęgło wielkopłytkowe jest w stanie przenieść nawet 100 procent momentu obrotowego na jedną z osi. Jest to możliwe dzięki pompie elektrycznej, która generuje ciśnienie hydrauliczne, odpowiedzialne za ściskanie tarcz. Stopień zamknięcia sprzęgła regulowany jest przez zmianę ciśnienia w układzie, za co odpowiedzialny jest elektrozawór.
Powyższe przykłady doskonale obrazują różnice, jakie mogą wystąpić w układach opartych o sprzęgło wielopłytkowe. Tego typu rozwiązanie nigdy nie będzie bardziej efektywne od układu z centralnym mechanizmem różnicowym.. Wynika to choćby z uwagi na fakt, że o ile na nienapędzaną oś może trafić dowolna liczba dostępnych niutonometrów, to w praktyce prędkość obrotowa kół nienapędzanych nigdy nie będzie wyższa od prędkości kół napędzanych stale. Nie znaczy to jednak, że dołączany napęd należy z góry skreślić. Takie rozwiązanie sprawdzi się w większości typowych sytuacji drogowych.
grafika tytułowa: CC BY 2.0; autor: Magnus Manske; źródło: wikimedia commons
przeczytaj też o skrzyni bezstopniowej CVT!
