Motocykle

Motocyklowe jednostki napędowe mogą być wyposażane w sprzęgła suche lub mokre, czyli pracujące w kąpieli olejowej. Dlaczego większość producentów montuje sprzęgła mokre w motocyklach przeznaczonych dla przeciętnego użytkownika? Jakie są wady i zalety takiego sprzęgła i do czego właściwie służy sprzęgło w motocyklu?

Sprzęgło służy do płynnego łączenia i rozłączania silnika z mechanizmami przeniesienia napędu. Umożliwia ruszanie, zmianę biegów, zatrzymanie i bardzo powolną jazdę z wykorzystaniem poślizgu tarcz sprzęgłowych.
Sprzęgło motocyklowe umieszczone jest zazwyczaj na wałku głównym skrzyni biegów lub na czopie wału korbowego, a niekiedy na oddzielnym wałku sprzęgłowym. Sporadycznie sprzęgło występuje przy tylnym kole motocykla i odłącza napęd przenoszony ze skrzyni biegów. Takie rozwiązanie stosowane było w niektórych jednośladach marki „Puch”. Większość motocykli ma cierne, tarczowe sprzęgła mechaniczne, sterowane ręcznie lub półautomatycznie. Cierne sprzęgła wielotarczowe mogą pracować na sucho lub w kąpieli olejowej. Większość współczesnych motocykli ma sprzęgła wielotarczowe, pracujące w kąpieli olejowej. Ten typ sprzęgła stał się popularny dzięki temu, że w pewnym stopniu koryguje błędy kierowcy.

Mechanizm wyłączający sprzęgło to zazwyczaj dźwignia, przekładnia ślimakowa lub zębata. Sprzęgło jest włączone, gdy tarcze cierne (w sprzęgłach jednotarczowych pojedyncza tarcza cierna) ściśnięte są między tarczami dociskowymi i napęd jest przekazywany. Ściśnięcie tarcz powoduje jedna lub kilka sprężyn wchodzących w skład sprzęgła.

Zwykle są to sprężyny śrubowe pracujące na ściskanie, w niektórych konstrukcjach spotkać można sprężyny tarczowe lub śrubowe pracujące na rozciąganie. Wciśnięcie dźwigni sprzęgła powoduje ściśnięcie sprężyn (pracujących na ściskanie), dzięki czemu powstaje luz pomiędzy tarczami ciernymi, połączonymi zazwyczaj z koszem sprzęgła a tarczami ślizgowymi, osadzonymi zazwyczaj na zabieraku sprzęgła. Powstawanie luzu powoduje osłabnięcie siły tarcia odpowiedzialnej za przekazywanie napędu. Połączenie między silnikiem i skrzynią biegów rozłącza się. Jeżeli dźwignia sterująca pracą sprzęgła nie jest całkowicie wciśnięta, to każde sprzęgło sterowane mechanicznie pozostaje częściowo włączone i pracuje z poślizgiem. Jest to pomocne podczas ruszania i pokonywania przeszkód terenowych, lecz długotrwałe utrzymywanie częściowo włączonego sprzęgła powoduje przyspieszone zużycie tarcz.

Podstawowymi czynnikami mającymi wpływ na działanie sprzęgła jest siła sprężyn i powierzchnia tarcz sprzęgłowych, a także współczynnik tarcia materiału, z którego wykonane są okładziny tarcz ciernych. Duży wpływ na pracę sprzęgła ma ośrodek, w jakim pracuje sprzęgło. Sprzęgła suche pracują w powietrzu, które ma znikomy wpływ na ich działanie, natomiast sprzęgła „mokre” pracują w oleju, którego obecność mocno zmienia ich charakterystykę. Sprzęgło, którego tarcze pracują w kąpieli olejowej wykazuje się spokojniejszą i płynną pracą, pozbawioną gwałtowniejszych szarpnięć i drgań związanych z niezbyt precyzyjnym operowaniem dźwignią sprzęgła i rączką gazu.

Śledząc pracę sprzęgła „mokrego”, zaobserwujemy cztery zasadnicze fazy jego pracy.

1 - dźwignia sprzęgła wciśnięta, tarcze cierne oddalone od tarcz ślizgowych. Napęd faktycznie nie jest przenoszony. Możemy obserwować przenoszenie niewielkiej siły napędowej z powodu tarcia między cząstkami oleju wypełniającymi przestrzeń pomiędzy tarczami.
2 - dźwignia sprzęgła częściowo wciśnięta, tarcze cierne współpracują z tarczami ślizgowymi, do których są dociśnięte z niewielką siłą. Sprzęgło ślizga się i nie przenosi dużej siły napędowej.
3 - dźwignia sprzęgła puszczona, tarcze cierne dociśnięte do tarcz ślizgowych z dużą siłą. Sprzęgło nadal pracuje w poślizgu z powodu warstewki oleju znajdującej się pomiędzy tarczami. Dzięki temu sprzęgło nie szarpie i w pewnym stopniu koryguje błędy kierowcy związane ze zbyt gwałtownym puszczeniem dźwigni sprzęgła lub dodaniem gazu. Motocykl rusza płynnie.
4 - dźwignia sprzęgła puszczona, tarcze cierne dociśnięte do tarcz ślizgowych z dużą siłą. Na skutek działania siły odśrodkowej olej został usunięty spomiędzy wirujących tarcz sprzęgła i sprzęgło pracuje teraz bez poślizgu, zdolne do przeniesienia pełnej mocy silnika.

Sprzęgła suche oferują jedynie trzy fazy pracy, gdyż brak jest tam poślizgu wywołanego obecnością oleju. Jest to pożądane w wyścigowych motocyklach wyczynowych, ale przy normalnej eksploatacji utrudnia prowadzenie. Niestety, obecność oleju w komorze sprzęgła może być też wadą, gdyż wymusza stosowanie specjalnych motocyklowych gatunków oleju. Kolejną wadą sprzęgła mokrego jest dość szybkie zużywanie okładzin i tarcz ślizgowych podczas dynamicznej jazdy. Dzieje się tak dlatego, że tarcze sprzęgła mokrego dużo dłużej pracują w poślizgu, który jeszcze się wydłuża w przypadku większych obciążeń przenoszonych przez sprzęgło. Sprzęgła mokre najlepiej sprawdzają się przy spokojnej jeździe i wówczas ich żywotność może dochodzić do 100 tysięcy kilometrów.

Rafał Dmowski