Części i regeneracja

ponad rok temu  28.05.2013, ~ Administrator - ,   Czas czytania 7 minut

Układy hydraulicznego sterowania sprzęgłem (CSC)
Charakterystyki silników spalinowych stosowanych do napędu pojazdów samochodowych wymagają zastosowania sprzęgieł pozwalających na płynne rozłączanie napędu między silnikiem a skrzynią biegów.

W przypadku wyposażenia pojazdu w mechaniczną skrzynię biegów, najpopularniejszym stosowanym rozwiązaniem jest sprzęgło jednotarczowe suche. Aby umożliwić jego rozłączenie, musimy wywrzeć siłę osiową na sprężynę talerzową tarczy dociskowej. Obracanie się w czasie tej operacji tarczy dociskowej wymusza zastosowanie w tym miejscu łożyska oporowego. Przez wiele lat najbardziej rozpowszechnionym rozwiązaniem było przesuwanie tego łożyska przy pomocy dźwigni rozłączającej z widełkami. W żargonie mechaników jest ona często nazywana „łapą sprzęgła”. Sterowanie tej dźwigni mogło być mechaniczne (przy pomocy cięgna sztywnego lub elastycznego) albo hydrauliczne (przy pomocy układu pompa – siłownik). Rozwiązanie to miało wiele wad:
- nacisk wywierany przez widełki na łożysko oporowe miał charakter punktowy,
- pyły powstające w wyniku ścierania się okładzin sprzęgła zwiększały ryzyko zacierania się łożyska na tulei wałka sprzęgłowego,
- łożyskowanie dźwigni włączającej mogło ulec zatarciu, co powodowało wzrost siły potrzebnej do rozłączenia sprzęgła,
- pojawienie się luzów na łożyskowaniu dźwigni zwiększało luz na pedale sprzęgła i powodowało trudności w jego prawidłowym wyregulowaniu,
- zastosowanie cięgna elastycznego skutkowało możliwością jego zerwania,
- w przypadku sterowania hydraulicznego pojawiało się ryzyko wycieków (zwłaszcza w siłowniku narażonym na takie czynniki jak piasek, sól, woda).

Wymienione wyżej wady powodowały stopniowy wzrost siły potrzebnej do rozłączenia sprzęgła, szarpanie w czasie ruszania lub całkowite unieruchomienie pojazdu w przypadku zerwania cięgna czy wycieku płynu z układu hydraulicznego.
Prace inżynierów z firmy LuK przyczyniły się do rozwoju rozwiązania praktycznie pozbawionego wymienionych wyżej wad. Jest to centralny wysprzęglik hydrauliczny zwany w skrócie CSC (z jęz. angielskiego Concentric Slave Cylinder). Łączy on w sobie trzy elementy:
- łożysko wyciskowe,
- siłownik hydrauliczny,
- tuleję prowadzącą z kołnierzem mocującym.

Zintegrowanie tych elementów w jednym podzespole pozwoliło na znaczne ograniczenie masy i miejsca potrzebnego do jego zabudowy. Ponadto zastosowanie go pozwala zminimalizować wielkość i zapewnić niezmienność siły potrzebnej do wyłączania sprzęgła. Jest to wynikiem niskiego poziomu tarcia wewnętrznego występującego w tym rozwiązaniu. Jak wspomnieliśmy wyżej, układy hydrauliczne narażone są na pojawienie się wycieków. Z trzech elementów układu sterowania sprzęgłem (pompa – przewody hydrauliczne – siłownik) statystycznie najczęstszym źródłem wycieków jest siłownik. W przypadku CSC umiejscowienie siłownika wewnątrz obudowy sprzęgła „odizolowało” go od wpływu wymienionych wyżej niekorzystnych czynników zewnętrznych, a tym samym zmniejszyło ryzyko pojawienia się wycieków. Powstawaniu wycieków zapobiega także zastosowanie w CSC precyzyjnych uszczelnień wewnętrznych. Tuleja prowadząca, po której „ślizga” się łożysko oporowe, także jest chroniona uszczelnieniem, co eliminuje ryzyko jego zacierania. Zespół CSC jest mocowany wewnątrz obudowy sprzęgła przy pomocy kilku (najczęściej trzech) śrub. Sposób montażu CSC powoduje, że śruby mocujące nie przenoszą naprężeń rozciągających. Wymienione zalety spowodowały, że obecnie co drugi pojazd opuszczający fabryki jest wyposażony w sprzęgło z centralnym wysprzęglikiem.
Podobnie jak pozostałe elementy sprzęgła (tarcza, docisk, dwumasowe koło zamachowe) także wysprzęglik hydrauliczny ulega normalnemu zużyciu eksploatacyjnemu. Najlepszym momentem na zastąpienie go nową częścią jest wymiana całego sprzęgła. Dlatego firma LuK oferuje zestawy zawierające docisk, tarczę i wysprzęglik występujące pod nazwą RepSet Pro. Sam wysprzęglik centralny także występuje w ofercie firmy LuK, jednak biorąc pod uwagę pracochłonność operacji wymontowania i ponownego zamontowania skrzyni biegów, najbardziej uzasadniona ekonomicznie jest wymiana całego kompletu.

Jeśli w trakcie eksploatacji pojazdu użytkownik stwierdzi jakieś nieprawidłowości w działaniu sprzęgła (ślizganie, szarpanie przy ruszaniu, brak możliwości lub utrudnione wysprzęglanie, wycieki z układu hydraulicznego, szumy), to wówczas należy wymontować skrzynię biegów i zweryfikować poszczególne elementy sprzęgła. W przypadku występowania szumów należy określić, czy nie pochodzą one z zużytych elementów skrzyni biegów. Generalna zasada jest taka, że za narastanie szumów po wciśnięciu pedału sprzęgła odpowiada łożysko wyciskowe. Jeśli natomiast po wciśnięciu sprzęgła szumy maleją, to uszkodzony może być jakiś element w przekładni. W przypadku niewłaściwego działania układu hydraulicznego (zapowietrzanie, zbyt duży skok jałowy, wycieki) przed wymontowaniem przekładni należy sprawdzić, czy nie odpowiadają za to elementy zewnętrzne (pedał sprzęgła, pompa, przewody hydrauliczne czy po prostu niski poziom płynu). W wielu samochodach hydrauliczny układ sprzęgła ma wspólny zbiorniczek wyrównawczy z układem hamulcowym. Króciec zasilający pompę sprzęgła znajduje się wówczas na pewnej wysokości zbiorniczka i obniżenie się poziomu płynu (na przykład w wyniku wycieku z elementów układu hamulcowego czy znacznego zużycia klocków) może spowodować zapowietrzenie się sprzęgła. Jeśli w danym pojeździe występuje, to należy ocenić także stopień zużycia koła dwumasowego. Dokładna ocena stanu poszczególnych elementów pomoże nam w stwierdzeniu, co było przyczyną uszkodzenia. Wyeliminowanie tych przyczyn pozwoli na bezawaryjną pracę nowych elementów sprzęgła.
Po podjęciu decyzji o wymianie wysprzęglika lub całego sprzęgła należy dobrać z katalogu potrzebne elementy. Firma LuK oferuje katalogi zarówno w wersji drukowanej, jak i elektronicznej na stronie internetowej. Dokonując doboru, musimy dokładnie określić wersję silnikową i rok produkcji. W wielu przypadkach trzeba także określić typ skrzyni biegów. Dokładny dobór jest o tyle istotny, że elementy sprzęgła występujące w rożnych pojazdach są do siebie wizualnie bardzo podobne i łatwo można popełnić pomyłkę, o której dowiemy się dopiero po ponownym zamontowaniu skrzyni biegów. Jeśli mamy pewność co do oryginalności elementów sprzęgła zdemontowanych z pojazdu, to możemy także skorzystać z możliwości przejścia z numeru oryginału na numer LuK. Możliwość popełnienia pomyłki powinna być także przestrogą przed montowaniem tych elementów pochodzących z „niepewnego” źródła (giełda, auto-złom, aukcja internetowa). Tylko oryginalny produkt zapakowany w pudełko producenta daje nam gwarancję właściwego działania. Montowanie używanych elementów sprzęgła jest też nieuzasadnione ekonomicznie ze względu na wspomnianą wyżej dużą pracochłonność związanych z tym operacji. Nie wiedząc, jaki mają przebieg i jak były składowane używane części, nie możemy określić, jak długo będą one poprawnie pracowały. Jest to szczególnie istotne w przypadku wysprzęglika centralnego, ponieważ z wszystkich części zestawu sprzęgła to właśnie on jest najbardziej narażony na uszkodzenia wynikające z niewłaściwego obchodzenia się z nim. Płyny hamulcowe stosowane w układach hydraulicznych są silnie higroskopijne i pozostawienie wymontowanego wysprzęglika z płynem wewnątrz powoduje szybką korozję jego elementów. Zamontowanie go do samochodu może skutkować szybkim pojawieniem się wycieków.

Zasady prawidłowego obchodzenia się z wysprzęglikiem hydraulicznym są następujące:
- nie należy ściskać wysprzęglika, ponieważ może to spowodować uszkodzenie uszczelnień,
- nie dopuszczać do jego zanieczyszczenia, a w szczególności do dostania się zanieczyszczeń do układu hydraulicznego,
- nie stosować smarów i substancji myjących, mogących uszkodzić uszczelnienia,
- stosować płyn hamulcowy zgodny ze specyfikacją producenta pojazdu,
- w czasie wymiany postępować zgodnie z odpowiednią instrukcją montażu,
- po zamontowaniu odpowietrzyć układ,
- w czasie odpowietrzania nie stosować metody polegającej na wielokrotnym szybkim „pompowaniu” pedałem sprzęgła, ponieważ może to doprowadzić do uszkodzenia CSC.

Wymiana wysprzęglika hydraulicznego powinna przebiegać w następujących etapach:
- wymontowanie zużytego elementu i oddanie go do utylizacji,
- sprawdzenie, czy w złączu hydraulicznym nie znajduje się stara uszczelka lub jej resztki – jeśli tak, to należy je usunąć,
- założenie na wysprzęglik nowej uszczelki i dokręcenie palcami śrub mocujących go do skrzyni biegów,
- jeśli występuje, to wsunąć w króciec wysprzęglika adapter przyłączeniowy (do momentu wyraźnego „zaskoczenia””),
- dokręcić równomiernie śruby mocujące odpowiednim momentem przy użyciu klucza dynamometrycznego (niewłaściwe dokręcenie śrub może spowodować pęknięcie jego obudowy),
- po wmontowaniu skrzyni biegów do pojazdu odpowietrzyć zgodnie z zalecaną procedurą układ hydrauliczny.

Proces odpowietrzania odbywa się w dwóch etapach

Etap pierwszy
Do zbiorniczka wyrównawczego podłączamy przyrząd do odpowietrzania hamulców, ustawiamy go na ciśnienie maks. 2 barów, na odpowietrznik zakładamy odpowiedni przewód, którego drugi koniec wkładamy do naczynia zbiorczego. Następnie odkręcamy odpowietrznik i obserwujemy, kiedy w spływającym płynie przestaną się pojawiać pęcherzyki powietrza. Po stwierdzeniu, że z odpowietrznika wypływa sam płyn, zakręcamy go.

Etap drugi
Zakładamy na odpowietrznik przewód i wkładamy go do naczynia zbiorczego, wciskamy powoli pedał sprzęgła do oporu i odkręcamy odpowietrznik. Po opadnięciu pedału do podłogi zakręcamy odpowietrznik i powoli puszczamy pedał sprzęgła, odczekujemy kilka sekund i powtarzamy te czynności kilka razy. Jeśli w wypływającym płynie brak pęcherzyków powietrza, to dokręcamy odpowietrznik momentem 5 Nm i zakładamy na niego kapturek. Uzupełniamy poziom płynu w zbiorniczku wyrównawczym do wysokości oznaczonej MAX i zakręcamy go. Na końcu powoli wciskamy kilka razy wolno pedał sprzęgła i kontrolujemy skok jałowy oraz siłę nacisku na pedał. Jak wspomnieliśmy wcześniej, układ z CSC nie wymaga regulacji sprzęgła i jeśli stwierdzimy niewłaściwy luz, to przyczyna może tkwić w pedale lub pompie sprzęgła.
Po dokonaniu naprawy wykonujemy jazdę próbną i oceniamy prawidłowość działania całego sprzęgła.

Ważną informacją jest to, że prawidłowo dobrany na podstawie katalogu nowy wysprzęglik może wyglądem odbiegać od tego, który wymontowaliśmy z samochodu. Różnica tkwi najczęściej w konstrukcji przyłącza hydraulicznego. Do podłączenia nowego wysprzęglika wykorzystujemy wówczas wspomniany w procedurze montażowej adapter przyłączeniowy. Wspomnieliśmy też o układach, w których do sterowania sprzęgła wykorzystywany jest ten sam płyn hydrauliczny co w układzie hamulcowym. W tym przypadku należy skontrolować jego zawodnienie oraz zabrudzenie cząstkami powstałymi w wyniku ścierania się uszczelnień. Jeśli mamy wątpliwości co do jakości płynu, to powinniśmy klienta przekonać do jego wymiany w całym układzie hamulcowym. Wydawać by się mogło, że dość skomplikowana procedura wymiany oraz koszt centralnego wysprzęglika hydraulicznego są jego pewnymi wadami, jednak niezaprzeczalne zalety, takie jak niska siła na pedale sprzęgła, możliwość precyzyjnego sterowania oraz duża bezawaryjność całkowicie je rekompensują. Dodatkowo zamontowanie CSC razem z kompletnym sprzęgłem gwarantuje nam odpowiednią współpracę tych elementów i zadowolenie klienta. Komfort rozłączania sprzęgła w pojeździe wyposażonym w CSC możemy docenić, porównując go z innym o podobnej mocy i wyposażonym w układ z cięgnem elastycznym. Różnica w sile potrzebnej do naciśnięcia pedału sprzęgła będzie tym większa, im większy moment obrotowy przenoszą zabudowane w tych pojazdach sprzęgła.

Prace inżynierów z firmy LuK przyczyniły się do rozwoju centralnego wysprzęglika hydraulicznego zwanego w skrócie CSC, który łączy w sobie trzy elementy: łożysko wyciskowe, siłownik hydrauliczny oraz tuleję prowadzącą z kołnierzem mocującym.

Materiał firmy
Schaeffler Polska Sp. z o.o.

B1 - prenumerata NW podstrony

Komentarze (0)

dodaj komentarz
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony