niedziela 18 sierpień 2019

Aktualne wydanie

Nowe GVO
Okladka AMS 05 2019W 2023 r. wygaśnie rozporządzenie Komisji Europejskiej MVBER/GVO 461/2010 w sprawie wyłączeń grupowych w motoryzacji. Rozporządzenie zapewnia wyrównanie szans w dostępie do rynku warsztatom niezależnym i serwisom autoryzowanym.

Czytaj więcej>>>

Dwusprzęgłowa skrzynia biegów w Renault i Fordzie (cz. 1)

Do dwusprzęgłowych skrzyń przekładniowych w pojazdach grupy Volkswagena zdążyliśmy się już przyzwyczaić. Tego rodzaju skrzynie biegów, z suchymi sprzęgłami opracowanymi przez LuK, są stosowane również w pojazdach marki Renault i Ford.

Od kilkudziesięciu lat w układach napędowych pojazdów osobowych stosowane są manualne i automatyczne skrzynie biegów. W historii rozwoju napędów pojawiały się również skrzynie biegów manualne – zrobotyzowane. Ten rozwój spowodowany był i jest komfortem i łatwością użytkowania pojazdu oraz jak najmniejszym zużyciem paliwa i ograniczeniem emisji spalin. Automatyczne skrzynie biegów nie wymagają od kierowcy operowania sprzęgłem i doborem biegów, natomiast ich sprawność w stosunku do skrzyń manualnych jest mała. Dlatego szukano rozwiązania, które łączyłoby wysoką sprawność skrzyni manualnej oraz automatyczny dobór biegu i automatyczne operowanie sprzęgłem. Takim rozwiązaniem okazały się zrobotyzowane, dwusprzęgłowe manualne – równoległe skrzynie biegów.

dsb 1

dsb 2
Pierwszy patent sprzęgła podwójnego, na przełomie 1939 i 1940 r., należał do Adolfa Kegresse i prof. Rudolfa Franke. Pierwsze zastosowanie na skalę przemysłową odbyło się w 1970 r. w Porsche. Masowa produkcja zaczęła się w 2003 r. w koncernie Volkswagen. Dla VW LuK opracował dwumasowe koło zamachowe, sprzęgło mokre i skrzynię biegów – firma BorgWarner, a sterowanie – Continental. W 2008 r. LuK opracował podwójne suche sprzęgło dla VW. W latach 2010–2013 zostały opracowane przez LuK dwumasowe koła zamachowe i podwójne sprzęgła suche dla Grupy Fiat, Renault i podwójne sprzęgła suche Forda.dsb 3
Dwusprzęgłowe skrzynie biegów dla Renault i Forda zostały opracowane przez firmę Getrag i odpowiednio nazywane są w Renault jako EDC, w Fordzie jako Power Shift. Skrzynie dwusprzęgłowe są stosowane w Renault: Scenic, Megane, Captur, Kadjar, Laguna, Fluence, Clio (z silnikami 1,5 Diesel i 1,6 z zapłonem iskrowym) oraz w Fordach: Focus, Ecosport (z silnikami 1,5 i 1,6 z zapłonem iskrowym). Takie rozwiązanie konstrukcji sprzęgła i zmiany biegów umożliwia skrócenie czasu ich zmiany i – zależnie od producenta – kształtuje się na poziomie 0,3 do 0,4 sekundy. W skrzyniach biegów manualnych czas zmiany biegu wynosi około 1,2 sekundy. Krótki czas zmiany biegu, a więc również krótkotrwały spadek obrotów silnika, przekłada się na permanentne przenoszenie momentu napędowego na koła jezdne osi napędowej pojazdu oraz niskie zużycie paliwa i obniżoną emisję spalin.

Budowa

Budowa tego typu skrzyń biegów i układu sprzęgła różni się od manualnej, a tym bardziej automatycznej skrzyni biegów. Występują również różnice w budowie dwusprzęgłowej skrzyni stosowanej przez Grupę VW, Renault i Forda. Dwusprzęgłowa skrzynia biegów składa się z dwóch współosiowych wałków sprzęgłowych (zewnętrzny drążony) – jeden odpowiada za biegi nieparzyste, drugi za parzyste. Skrzynie te posiadają dwa wałki główne i w zależności od producenta skrzyni obsługują różne biegi. W Grupie VW np. w 7-biegowej skrzyni biegów jeden wałek obsługuje biegi: 1, 2, 3, 4, a drugi: 5, 6, 7 i wsteczny. Natomiast w Grupie Renault np. w 6-biegowej skrzyni biegów jeden wałek obsługuje biegi: 1,2,5,6, a drugi: 3, 4 i wsteczny. Taka konstrukcja jest podyktowana gabarytami skrzyni biegów i obciążeniem łożysk wałków. W Grupie VW dla biegów niskich zębnik ma mniejszą średnicę, a dla biegów wyższych – większą, co dało odpowiednie przełożenia w przekładni głównej, przełożenie zwiększające moment napędowy i przełożenie zwiększające prędkość wyjściową z obniżeniem prędkości silnika. dsb 4Sprzęgło nie jest trwale posadowione na kole zamachowym silnika, lecz osadzone na wcisk na wałku sprzęgłowym zewnętrznym. Dodatkowo sprzęgło przed odziaływaniem sił poosiowych pochodzących od łożysk oporowych zabezpieczone jest pierścieniem osadczym. Płyty dociskowe połączone są z korpusem tak jak w tradycyjnym sprzęgle – sprężynami stycznymi. Mamy więc tutaj dwa sprzęgła, jedno obsługuje wałek sprzęgłowy biegów nieparzystych, drugie parzystych. Sterowanie sprzęgłami jest odwrotne niż w tradycyjnym sprzęgle. W normalnym sprzęgle, oddziałując siłą na sprężynę
talerzową, sprzęgło jest rozłączone. W sprzęgle podwójnym oddziaływanie siłą powoduje załączenie sprzęgła. Takie rozwiązanie chroni skrzynie biegów przed załączeniem dwóch biegów jednocześnie, gdyby doszło do awarii w układzie wysprzęglającym – czyli tarcze sprzęgła w stanie spoczynku są niezaciśnięte, luźne. W normalnym sprzęgle, gdy docisk jest przytwierdzony do koła zamachowego, tarcza jest zaciśnięta. W przypadku uszkodzenia sterowania elektrohydraulicznego w Grupie VW, czy elektromechanicznego w grupie Renault i Ford, sprzęgła zostaną rozłączone. Sprzęgło podwójne suche złożone jest z: dwóch płyt dociskowych, płyty pośredniej, dwóch tarcz sprzęgłowych, dwóch sprężyn talerzowych oraz korpusu wyposażonego w pierścień służący do połączenia z kołem zamachowym.
Moduł sprzęgła wyposażony jest w samoregulację kompensującą zużycie okładzin ciernych tarcz sprzęgieł. Kompensacja jest zrealizowana na układzie samoregulacji SAC.

dsb 5Ze względu na permanentne, podczas załączenia sprzęgła, oddziaływanie siły na dźwignie sprzęgieł (tzw. sprężyn talerzowych) łożyska oporowe są obciążone dużymi siłami poosiowymi. Dlatego zastosowane są łożyska z bieżniami skośnymi, przystosowane do dużych długotrwałych obciążeń poosiowych. Aby zminimalizować obciążenie łożysk, jak również zminimalizować zużycie energii na załączenie sprzęgieł, stosuje się impulsowe dociskanie tarcz. Jedynie przy przeniesieniu maksymalnego momentu obrotowego siła docisku tarcz jest maksymalna, na stałym poziomie. Ze względu na kontrolowane poślizgi sprzęgieł stosuje się specjalne materiały okładzin ciernych. Obecnie maksymalny moment przenoszony przez sprzęgło suche wynosi 350 Nm. Taka wartość momentu jest podyktowana
pojemnością cieplną modułu sprzęgieł. Działanie przekładni w Renault opiszemy w drugiej części tekstu.

 

Jerzy Horbaty, Schaeffler Group
Artykuł został opublikowany w wydaniu nr 4/2016 Auto Moto Serwisu

 

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem