A kuplungszerkezet a lendkerékkel és a kuplungtárcsával együtt egy súrlódó rendszert alkot, és a fedélen keresztül csavarozással a lendkerékre van rögzítve. A kuplungszerkezet viszi át a motor nyomatékát a kuplungtárcsán keresztül a sebességváltó bemenő tengelyére. A 70-es években a tányérrugó folyamatosan kiszorította a csavarrugókat a személygépkocsik tengelykapcsolóiból.
A belső égésű motoroknál van egy probléma: Csak egy pontosan meghatározott fordulatszám-tartományban adnak le hasznos teljesítményt – ellentétben az elektromos motorokkal vagy a gőzgépekkel. Ez a következőt jelenti: a fordulatszámnak, az átvihető motorteljesítménynek és a sebességváltónak a legkülönbözőbb menetállapotokban is optimálisan összhangban kell lenniük egymással – ez az, amiről a tengelykapcsoló gondoskodik. Ez oldja vagy zárja a motor és a sebességváltó közötti hajtásláncot. Ezt természetesen minden autóvezető a saját tapasztalatából ismeri. A tengelykapcsoló-pedál lenyomásával megszakad a hajtáslánc, és másik fokozatba kapcsolhat át. Emellett a tengelykapcsoló az az egység, amely egyáltalán lehetővé teszi az autók, tehergépkocsik és egyéb haszonjárművek egyszerű, rángatás nélküli indítását.
A tengelykapcsoló feladata
A járműgyártásban tapasztalható fejlesztések következtében a tengelykapcsoló komponenseinek számos olyan követelményt kell kielégítenie, amelyek jelentősen befolyásolják a jármű komfortját. Itt a puha indulásra, a gyors váltásra, a lengéscsillapításra vagy a zajcsökkentésre gondolhatunk. Ezeknek a követelményeknek kell a konstruktőreinknek megfelelniük. Egy modern tengelykapcsolót a fordulatszám-állóság, a nagy átviteli biztonság, a csekély magasság, az alacsony kinyomó erők és a hosszú élettartam jellemez. Egy tengelykapcsoló fő komponensei: kuplungszerkezet, lendkerék és kuplungtárcsa.
A járműgyártásban tapasztalható fejlesztések következtében a tengelykapcsoló komponenseinek számos olyan követelményt kell kielégítenie, amelyek jelentősen befolyásolják a jármű komfortját. Itt a puha indulásra, a gyors váltásra, a lengéscsillapításra vagy a zajcsökkentésre gondolhatunk. Ezeknek a követelményeknek kell a konstruktőreinknek megfelelniük. Egy modern tengelykapcsolót a fordulatszám-állóság, a nagy átviteli biztonság, a csekély magasság, az alacsony kinyomó erők és a hosszú élettartam jellemez. Egy tengelykapcsoló fő komponensei: kuplungszerkezet, lendkerék és kuplungtárcsa.
A kuplungszerkezet a lendkerékkel és a kuplungtárcsával együtt egy súrlódó rendszert alkot, és a ház csavarozásán keresztül a lendkerékre van rögzítve. A kuplungszerkezet viszi át a motor nyomatékát a kuplungtárcsán keresztül a sebességváltó bemenő tengelyére. A 70-es években a tányérrugós tengelykapcsoló folyamatosan kiszorította a csavarrugókat a személygépkocsikból. A motor nyomatékának átvitelére szolgáló nyomóerőt azóta nyelvekkel ellátott tányérrugó veszi át. A jármű vezetője számára jól érzékelhetők a tányérrugók, mert a kisebb kinyomó erőnek köszönhetően csak kisebb pedálerőket kell kifejtenie. A tengelykapcsoló felépítésétől és működési módjától függően húzott és nyomott tányérrugós tengelykapcsoló különböztethető meg.
A LuK cég klasszikus tányérrugós tengelykapcsolója nyomott tengelykapcsoló. A sokszögű agy itt a ékszíjtárcsával együtt a forgattyústengelyre van csavarozva. Az erőfolyam először a tengelykapcsoló-fedélen áthaladva jut el a rácsavarozott lendkerékhez. A nyomólapot laprugók kapcsolják össze a tengelykapcsoló-fedéllel. A nyomólemez bütykei átnyúlnak a fedél nyílásain. Ezekre a bütykökre támaszkodik a kívül fekvő tányérrugó. Ezt csapok és huzalgyűrűk rögzítik elfordíthatóan a fedélre. A kinyomó csapágy a sokszögű agy hengeres külső átmérőjén helyezkedik el eltolható módon. A forgatónyomatékot a kuplungtárcsa viszi át a sebességváltó bemenő tengelyére. Ez csőtengelyként van kialakítva, és a tengelykapcsoló és a motor közötti forgattyústengely-csonkra ül fel.
Mivel a tengelykapcsolók a járművekben kopásnak vannak kitéve, a LuK ismét csak elsőként nagyon intenzíven foglalkozott a tengelykapcsolók kopáskompenzációjával, és 1995-ben már sorozatgyártás-éretté fejlesztett egy ilyen rendszert. Az SACkopásutánállító tengelykapcsoló egy erőszenzoron (szenzorrugó) keresztül, egy rámpás gyűrű elforgatásával valósítja meg a kopáskiegyenlítést. Ennek a kiegyenlítő mechanizmusnak a segítségével kisebb működtető erőket sikerült elérni. A kuplungkopás kiegyenlítésével a tengelykapcsoló élettartamát a működtető erőknek az élettartam alatti lényeges változása nélkül kb. az 1,5-szeresére lehetett növelni. Az SAC kopásutánállító mechanizmusa, amely egy szenzorrugóból (erőszenzor) és egy mélyhúzott acél utánállító gyűrűből áll, a rendkívüli működési pontosságával tűnik ki. Mivel a tengelykapcsoló kényelmes működtetéséhez a kis működtető erők mellett a működtető erő harmonikus alakulására is szükség van, az SAC egységben járműspecifikus jelleggörbe-illesztési lehetőségeket is megvalósítottak. Egy példa erre az a kompenzáló rugó, amellyel a gyakran kívánatos laposabb jelleggörbék is előállíthatók.
A rendszer további optimalizálását valósítja meg az új fejlesztésűSAC II.
Itt az erőszenzor nem egy második tányérrugóból, hanem a fő tányérrugóból kialakított szenzornyelvekből és speciális, tangenciális, degresszív jelleggörbéjű laprugókból áll.
Erős motor könnyű pedálműködtetéssel
Elvileg lineáris összefüggés áll fenn a motor nagy forgatónyomatékai és a tengelykapcsoló működtetéséhez szükséges erő között. A motortérben lévő erő, vagyis a forgatónyomatékok növelésével párhuzamosan azonban nem várható el a jármű vezetőjétől, hogy ugyanilyen mértékben növekedjen a tengelykapcsoló pedáljának lenyomásához szükséges erejő. A LuK cég innovatív tengelykapcsoló-koncepciói kínálnak erre megoldást.
Elvileg lineáris összefüggés áll fenn a motor nagy forgatónyomatékai és a tengelykapcsoló működtetéséhez szükséges erő között. A motortérben lévő erő, vagyis a forgatónyomatékok növelésével párhuzamosan azonban nem várható el a jármű vezetőjétől, hogy ugyanilyen mértékben növekedjen a tengelykapcsoló pedáljának lenyomásához szükséges erejő. A LuK cég innovatív tengelykapcsoló-koncepciói kínálnak erre megoldást.
A személygépkocsik tengelykapcsolóinak fejlesztésénél ezért a működtető erő további csökkentése áll a középpontban. A feladat megoldásának alapkövét jelenti a LuK cég SAC önbeálló tengelykapcsolójának (Self Adjusting Clutch) kifejlesztése és piaci bevezetése. Az SAC időközben elterjedt a piacon, és lehetővé teszi, hogy az erős járművekben elfogadható mértékre csökkenjen a tengelykapcsoló pedáljára kifejtendő nyomás drága rásegítő rendszerek használata nélkül is. A rendszerben a későbbi követelmények tekintetében is figyelemre méltó továbbfejlesztési lehetőség rejlik. Elmondható, hogy egy lépéssel közelebb jutottunk az "említésre méltó működtetőerő nélküli tengelykapcsolók" formájában megfogalmazható célunkhoz.
Az SAC (Self Adjusting Clutch) működési módja
A tengelykapcsolóknál a működtető erő arányos a szorítóerővel, ill az átviendő forgatónyomatékkal. A nagyobb forgatónyomatékok megfelelően nagyobb működtető erőt igényelnek. A személyautók hagyományos tengelykapcsolóinál a tengelykapcsoló maximális működtető ereje és a súrlódó felületen ható nyomóerő között általában 4-es a szorzótényező, miközben a működtető erő az élettartam során még további kb. 40%-kal nő.
A tengelykapcsolóknál a működtető erő arányos a szorítóerővel, ill az átviendő forgatónyomatékkal. A nagyobb forgatónyomatékok megfelelően nagyobb működtető erőt igényelnek. A személyautók hagyományos tengelykapcsolóinál a tengelykapcsoló maximális működtető ereje és a súrlódó felületen ható nyomóerő között általában 4-es a szorzótényező, miközben a működtető erő az élettartam során még további kb. 40%-kal nő.
Az SAC önbeálló tengelykapcsolónál az "erőegyensúlyok" elvének és egy önműködő, mechanikus kopáskiegyenlítő mechanizmusnak a használatával a motor átvihető forgatónyomatéka és a maximális működtető erő közötti arány lényegesen módosítható a kisebb erők irányába.
Az erőegyensúlyok elvének kihasználásával az SAC két, már eddig is meglévő rugóerőt használ. Ezek egyike a betétrugózás, ami a kuplungtárcsán a kuplungbetétek között van, a másik pedig a tányérrugó, amelynek úgy módosítható a jelleggörbéje, hogy a maximális és a minimális erő között nagy különbség jöjjön létre.
Az erőegyensúlyok elvének kihasználásával az SAC két, már eddig is meglévő rugóerőt használ. Ezek egyike a betétrugózás, ami a kuplungtárcsán a kuplungbetétek között van, a másik pedig a tányérrugó, amelynek úgy módosítható a jelleggörbéje, hogy a maximális és a minimális erő között nagy különbség jöjjön létre.
Mivel a tengelykapcsolónak a tányérrugó nyelvein keresztüli működtetésekor a két erő egymással szemben hat, a működtetéshez csak a tányérrugóerő és a betétrugóerő közötti különbséget kell kifejteni. Egy erősen degresszív tányérrugó-jelleggörbe (nagy különbség a maximális és a minimális erő között) és egy ehhez illesztett betétrugó-jelleggörbe mellett nagyon kicsi működtető erők érhetők el az új állapothoz tartozó munkapontban. Ha viszont a tengelykapcsoló munkapontja például balra, a tányérrugó maximuma irányában változik, akkor erősen nő a működtető erő. A valóságban ez a tengelykapcsoló betétjének kopásából adódik, ami az indításkor, ill. a sebességváltáskor bekövetkező súrlódó munka következménye. Emiatt ki kellett fejleszteni egy kopáskiegyenlítő mechanizmust. A kuplungharangban uralkodó nehéz feltételek között egy erőszenzoros rendszer vált be egy második tányérrugóval (szenzorrugó) és egy acél utánállító gyűrűvel a tányérrugó és a tengelykapcsoló fedele között. Az utánállító gyűrű az egyik oldalon felfekvési pontot képez a tányérrugó számára, a másik oldalon pedig rámpákon keresztül a tengelykapcsoló fedeléhez támaszkodik. Az utánállító gyűrűt 2-3 kis nyomórugó kerületi irányba ható rugóerővel próbálja elfordítani. A szenzoros tányérrugó mechanikus szenzorként szolgál a kopás figyelésére, és úgy van behangolva, hogy a működtető erők kopás miatti növekedésekor a tányérrugó a működtetéskor a motor felé mozduljon el. Így erőmentes lesz az utánállító gyűrű, és a kuplung fedeléhez képest elfordulhat. E folyamat révén a tányérrugó a kuplungtárcsa betétének kopásához igazodik, és a tengelykapcsoló munkapontja konstans marad. További előny lehet ebből a tengelykapcsoló kopástartományának, és így az élettartamának akár az 50%-os növekedése.
>>> Kettőstömegű Lendkerék Diagnosztikája / Videó /
