Sprzęgło przeszło ogromny rozwój techniczny przez cały okres rozwoju motoryzacji. Podczas gdy elektryczne i parowe napędy nie wymagały sprzęgła, ze względu na ich praktycznie idealny transfer momentu obrotowego, pojawienie się silników spalinowych, w których skuteczna moc jest przekazywana jedynie w pewnym zakresie momentu obrotowego, wymusiło konstrukcję elementu pozwalającego na załączenie i rozłączenie silnika ze skrzynią biegów.
Pierwsze sprzęgła do pojazdów samochodowych używały skórzanych pasów transmisyjnych. Pas naprężony był na kołach pasowych, przenosił moment obrotowy z koła pasowego silnika na koła napędowe. Wystarczyło go poluzować, wówczas ślizgał się, a napęd był rozłączony. Ponieważ takie rozwiązanie zużywało pasy bardzo szybko, konstruktorzy wpadli na dużo lepsze rozwiązanie.
Sprzęgło cierne
Bazując na zasadzie sprzęgła ciernego, rozwinięto różne typy sprzęgieł.
Sprzęgło załączane, jako tarcza umiejscowiona na końcu wału korbowego zbliżająca się do drugiej tarczy przymocowanej na stałe do wału korbowego. W trakcie styku tych tarcz generowane było tarcie pomiędzy nimi, tarcza odbiorcza zaczynała się kręcić, napędzana przez tę drugą. W miarę jak siła nacisku tarcz na siebie rosła, tarcza napędzająca napędzała tarczę odbiorczą z większą skutecznością, aż obie kręciły się z tą samą prędkością.
Niektóre samochody używały tzw. sprzęgieł wielotarczowych. W tym typie sprzęgieł obudowa w kształcie bębna była przymocowana do koła zamachowego. Miała wycięte podłużne rowki po wewnętrznej stronie, do których pasowały karby na zewnętrznej krawędzi tarcz o tej samej średnicy co bęben obudowy. Tarcze te obracały się wraz z bębnem, kołem zamachowym i wałem korbowym, ale miały możliwość poruszania się wzdłużnie. Taka sama liczba tarcz była współosiowo umieszczona, lecz z karbami na wewnętrznych krawędziach, które pasowały do podłużnych rowków w piaście połączonej z wałkiem sprzęgłowym. Te tarcze mogły się poruszać wzdłużnie po wałku sprzęgłowym.
Sprzęgło jednotarczowe wypiera stożkowe i wielotarczowe rozwiązania
W latach dwudziestych suche sprzęgło jednotarczowe przejęło rolę stożkowych i wielotarczowych rozwiązań. Korzyści były oczywiste: mniejszy rozmiar tarczy odbiorczej sprawiał, że jej bezwładność obrotowa wygasała szybciej po rozłączeniu sprzęgła. To uczyniło zmianę biegów znacznie łatwiejszą.
Pierwsza konstrukcja sprzęgła jednotarczowego była relatywnie droga. Jednakże sprzęgło ze sprężynami tarczowymi odniosło w końcu sukces. W tym typie sprzęgła siła nacisku była generowana przez zespół sprężyn śrubowych. Pierwsze eksperymenty były przeprowadzane z centralną sprężyną.
Sprężyny śrubowe były połączone ze sobą przez zestaw dźwigienek, które były sprzężone luźno na wałku sprzęgłowym z układem wysprzęglania. Ten sposób uwalniał tarczę dociskową i rozłączał sprzęgło. Różne konfiguracje sprężyn pozwalały stosować zróżnicowaną siłę nacisku. Rozwiązanie to miało jednak wyraźną wadę - siła odśrodkowa wyginała i naciskała sprężyny na ścianki mocującej ich obudowy, tym monicej, im bardziej wzrastała prędkość obrotowa silnika. Ta wada czyniła reakcję sprzęgła gorszą w miarę wzrostu prędkości obrotowej.
W dodatku łożyskowanie dźwigienek wysprzęglających szybko się zużywało, przez co jeszcze szybciej ulegały zużyciu obudowy sprężyn, szczególnie podczas zmiany biegów w zakresie dużych prędkości obrotowych.
Triumf sprzęgła z centralną sprężyną talerzową
W latach siedemdziesiątych sprzęgło z centralną sprężyną talerzową święciło swoje triumfy. Zastąpienie systemu sprężyn śrubowych i dźwigienek przez jeden element centralnej sprężyny talerzowej, która spełniała oba zadania, przyniosło wiele korzyści. Prosta konstrukcja mechaniczna, niewielka wymagana przestrzeń i stała siła nacisku to były czynniki, które przesądziły o jej niemal uniwersalnym użyciu w dzisiejszych samochodach. Firma LuK, jako pierwszy europejski producent, zastosowała sprężynę talerzową w swoich konstrukcjach w roku 1964, stając się pionierem w rozwoju współczesnych układów napędowych i dostawcą elementów na pierwszy montaż dla wszystkich istotnych producentów pojazdów.
Komentarze (0)