Problemy ze sprzęgłem w pojazdach użytkowych

Problemy ze sprzęgłem w pojazdach użytkowych Adobe Stock – Jevgenyij
Bogdan Kruk
15.5.2024

Układy sprzęgieł zapewniają płynną i efektywną transmisję mocy między silnikiem a skrzynią biegów. W przypadku aut ciężarowych, autobusów i innych pojazdów komercyjnych sprzęgła oraz pozostałe elementy przeniesienia napędu nie tylko muszą osiągać najwyższą wydajność, ale też powinny się charakteryzować dużą wytrzymałością i niezawodnością.

  • Systemy komputerowe i jednostki sterujące monitorują stan i pracę sprzęgła. Analiza zebranych danych i wnioski dla konstruktorów oraz mechaników pojazdów użytkowych. 
  • Objawy nieprawidłowego działania sprzęgła – jak je namierzyć, rozpoznać i zidentyfikować ze względu na rodzaj zaistaniałej usterki. 
  • Poznaj opinię Eksperta: o czym należy pamiętać podczas wymiany sprzęgła w zautomatyzowanej i automatycznej skrzyni biegów pojazdu użytkowego. 

Kołysanie w pełni załadowanej wywrotki na błotnistym placu budowy, pokonywanie wąskich zakrętów w górach lub ekstremalne hamowanie i gwałtowne ruszanie podczas dostaw towarów w centrum miasta – to tylko niektóre wyzwania, z którymi muszą radzić sobie układy sprzęgieł w pojazdach użytkowych. Te ekstremalne sytuacje wpływają na zużywanie się sprzęgieł i powodują konieczność ich wymiany.

Także w przypadku zwyczajnej eksploatacji pojazdów użytkowych sprzęgło podlega wymianie, która jest traktowana jako część rutynowego serwisu pojazdu. Niestety podczas wykonywania napraw elementów układu sprzęgła często pomijane są ważne szczegóły, co powoduje niezadowolenie kierowców i niesie konieczność wykonania ponownej naprawy.

Przy przyjęciu zlecenia na wykonanie naprawy samochodu niezwykle istotna jest więc (oprócz jazdy sprawdzającej) rozmowa z kierowcą. Doradca serwisowy powinien w niej dopytać użytkownika o szczególne warunki eksploatacji pojazdu, nawyki związane z jazdą i o wcześniejsze naprawy. W przypadku ciężarówek szczególnie ważny jest charakter użytkowania sprzęgła.

Oczekuje się, że w pojazdach, które pokonują duże odległości i poruszają się przede wszystkim po autostradach i drogach ekspresowych, sprzęgła powinny wytrzymać nawet milion kilometrów. Natomiast w samochodach ciężarowych i autobusach, które operują na trasach regionalnych lub lokalnych, typowy czas użytkowania wynosi ok.  600 tys. km.

W najnowocześniejszych pojazdach użytkowych stosowane są różnorodne systemy komputerowe i jednostki sterujące, które umożliwiają przeprowadzenie diagnostyki oraz wykrywanie większości usterek i awarii. Systemy te, dzięki wykorzystaniu dostępnych czujników, mogą dokonywać także różnych pomiarów, np. oceny odległości przesunięcia tarcz sprzęgła. Analiza zebranych danych pozwala tym systemom oszacować aktualną grubość okładziny sprzęgła. To z kolei umożliwia weryfikację stanu sprzęgła, a także stopnia zużycia okładzin tarczy sprzęgłowej.

silownik_ZF źródło: ZF

ConAct – pneumatyczny siłownik zwalniający sprzęgło dla skrzyń biegów AMT.

Identyfikowanie nieprawidłowości w działaniu 

Wiele przyczyn niewłaściwej pracy sprzęgła można zidentyfikować na podstawie typowych uszkodzeń. Przykładowo: problem z całkowitym wysprzęgleniem tarcz ciernych sprzęgła może wynikać z wygięcia pionowych resorów piórowych. Z niekształcenie resorów może sygnalizować istnienie nadmiernego luzu w układzie napędowym, którego przyczyną mogą być zużyte przeguby wału napędowego.

Natomiast brak współosiowości między wałem korbowym silnika a wałkiem sprzęgłowym może być spowodowany zużyciem tulejki prowadzącej wałek sprzęgłowy lub naprężeniem łożyska oporowego (wyciskowego) w skrzyni biegów. Ślady zużycia na tulejce – takie jak uszkodzenia lub wytarcie zewnętrznej powierzchni – mogą prowadzić do powstania drgań tarczy sprzęgła i do jej poślizgu.

Naprężenie łożyska może wywoływać drgania tarczy sprzęgła podczas wysprzęglania, co może skutkować pęknięciami w miejscach nitowania segmentów tarcz. W przypadku wystąpienia takich uszkodzeń kierowcy zgłaszają zazwyczaj odczuwane podczas jazdy drgania i wibracje w okolicach pedału sprzęgła lub na kierownicy.

Lokalizacja przyczyn usterek 

Nieprawidłowa praca sprzęgła może się przejawiać także trudnościami ze zmianą biegów lub szarpaniem pojazdu podczas ruszania. Inne potencjalne objawy niesprawności to m.in.

  • nieprzyjemne dźwięki, które dochodzą z okolic skrzyni biegów przy ruszaniu,
  • ślizganie się tarcz
  • i wyczuwalny zapach spalonych okładzin.

Często przyczyną nieprawidłowej pracy lub uszkodzenia sprzęgła w samochodach użytkowych są elementy układu wysprzęglania. Podczas wymiany lub naprawy sprzęgła mechanik powinien więc zawsze dokładnie sprawdzić wszystkie elementy układu. W przypadku stwierdzenia jakichkolwiek śladów zużycia tych części lub nieprawidłowości w ich działaniu bezwzględnie konieczna jest ich wymiana.

Jeśli wymienione zostaną jedynie docisk, tarcza i łożysko wyciskowe, pojazd w niedługim czasie znów może trafić do warsztatu z usterką sprzęgła. Podczas kontroli elementów szczególną uwagę należy zwrócić na:

  • łożysko wyciskowe,
  • tuleję prowadzącą łożysko,
  • widełki wysprzęglające (łapa sprzęgła),
  • wałek podpierający widełki,
  • wałek wejściowy w skrzyni biegów,
  • łożysko pilotujące,
  • nieszczelności i wycieki oleju.

Łożysko wyciskowe sprzęgła jest kluczowym elementem układu sprzęgła – należy je wymieniać przy każdej wymianie tarcz sprzęgła. Najczęstszym objawem jego zużycia są charakterystyczny szum i dźwięki (takie jak huczenie lub terkotanie), które dochodzą z okolicy skrzyni biegów. Odgłosy te często się nasilają po naciśnięciu pedału sprzęgła.

Jeżeli tuleja prowadząca, widełki wysprzęglające lub wałek wejściowy są zużyte albo skorodowane w miejscach ułożyskowania, może to prowadzić do nieprawidłowego przesuwania się łożyska wyciskowego. Może też utrudniać załączanie i rozłączanie się sprzęgła. Zużywanie się widełek wysprzęglających następuje przy każdym naciśnięciu pedału sprzęgła.

Przy dłuższym użytkowaniu sprzęgła doprowadza to do niesymetrycznej pracy łożyska i niepełnego rozłączania łożyska. W rezultacie łożysko oporowe ulega zużyciu i powoduje trudności ze zmianą biegów. Podczas kontroli elementów sprzęgła należy zwrócić uwagę także na miejsca podparcia widełek wysprzęglających. Zbyt duży luz na łożysku uniemożliwi bowiem rozłączenie się sprzęgła, a z kolei luz jednostronny powoduje nierównomierne zużycie się powierzchni zabierających końcówki widełek i w dłuższej perspektywie prowadzi do problemów w załączaniu sprzęgła.

Uszkodzone łożysko pilotujące wałka sprzęgłowego może nie tylko powodować hałas. Może też być przyczyną przesunięcia osiowego wałka sprzęgłowego, co prowadzi do uszkodzenia tarcz sprzęgła. Jeśli samochód jest wyposażony w hydrauliczne sterowanie sprzęgła, warto także w przypadku problemów ze sprzęgłem przeprowadzić kontrolę szczelności instalacji i elementów, które biorą udział w załączeniu sprzęgła.

Dodatkowo w samochodach, które mają hydrauliczne sterowanie sprzęgła, podczas naprawy układu przeniesienia napędu zaleca się sprawdzenie szczelności instalacji i elementów zaangażowanych w proces rozłączania sprzęgła. Nieszczelności mogą pojawić się głównie w miejscach łączenia przewodów hydraulicznych, w pompie sprzęgła lub w wysprzęglikach. W tego typach pojazdów stosowane są 2 rodzaje hydraulicznych wysprzęglików: tłoczkowe i centralne.

Wysprzęglik tłoczkowy 

Umieszczony jest na zewnątrz, zazwyczaj w okolicach pedału sprzęgła, i stanowi łącznik między pompą sprzęgła a sprzęgłem zamontowanym pod obudową skrzyni biegów. Zasada jego działania jest bardzo prosta. Po naciśnięciu pedału sprzęgła pompa dostarcza płyn hydrauliczny pod ciśnieniem do siłownika, który dokonuje nacisku na widełki wysprzęglające.

Siła nacisku przenoszona jest na łożysko oporowe, a za pomocą sprężyn talerzowych koła dociskowego następuje rozłączenie tarcz sprzęgła. Wewnątrz siłownika znajduje się sprężyna dająca napięcie wstępne w układzie wysprzęglającym, która również się zużywa. Ponadto po wymianie sprzęgła (z dociskiem bez kompensacji zużycia okładzin) siłownik zacznie pracować na innym skoku, co może być przyczyną pojawienia się wycieków płynu hydraulicznego.

Przyczyną nieszczelności wysprzęglika tłoczkowego mogą być również zużyte uszczelnienia tłoczyska siłownika lub nieszczelności wewnętrzne. Uszkodzenie wysprzęglika tłoczkowego można zauważyć po utrudnieniach podczas włączania biegów, szczególnie pierwszego i wstecznego. Pojawiają się wówczas także trudności z pedałem sprzęgła, który trudno wcisnąć, a który po zwolnieniu powoli wraca do pozycji wyjściowej.

Wysprzęglik centralny 

Coraz częściej zastępują one tradycyjne łożyska oporowe. Tego typu wysprzęgliki także podlegają naturalnemu zużyciu. Ze względu na ich umiejscowienie w skrzyni biegów nieszczelności nie są widoczne na zewnątrz. Wyciek płynu roboczego następuje wewnątrz obudowy skrzyni biegów i nie zawsze da się go zauważyć, dlatego zaleca się wymianę centralnego wysprzęglika przy każdej wymianie sprzęgła.

Wymiana wysprzęglika nie jest trudna. Podczas demontażu zużytego elementu należy jednak zwrócić szczególną uwagę, żeby stare uszczelki lub ich fragmenty nie zostały wewnątrz przyłącza instalacji hydraulicznej. Jeśli tak się stanie, może to:

  • uniemożliwić poprawne odpowietrzenie instalacji,
  • ograniczyć lub zablokować przepływ płynu hydraulicznego.

W konsekwencji może to prowadzić do uszkodzenia uszczelek lub nawet do zniszczenia samego wysprzęglika. W przypadku konieczności ponownego montażu dotychczasowego wysprzęglika centralnego przed jego instalacją należy przywrócić go do ustawień fabrycznych. W tym celu – korzystając z odpowiednich narzędzi (takich jak szczypce lub ściągacz dwuramienny) – trzeba równomiernie wcisnąć kołki karbowe, aż do osiągnięcia przez nie położenia końcowego.

Wysprzęglik centralny zatrzaskuje się w łożysku wyciskowym tarczy dociskowej tylko przy poprawnym ustawieniu kołków karbowych. Podczas pierwszego wciśnięcia sprzęgła trzeba użyć większej siły, ponieważ kołki karbowe muszą ustawić się w pozycji roboczej. Dodatkowo podczas montażu przekładni pierścień wysprzęglika musi wyraźnie zatrzasnąć się w łożysku wyciskowym tarczy dociskowej sprzęgła.

W przypadku siłowników centralnych ze zintegrowanym czujnikiem przemieszczenia podczas montażu należy zwrócić uwagę również na delikatne elementy czujnika i dodatkowe przewody. Po zakończeniu wymiany konieczne jest przeprowadzenie odpowietrzenia hydraulicznego układu załączenia sprzęgła. Naprawa lub wymiana sprzęgieł w pojazdach ciężarowych wymaga uważności. Trudności mogą wynikać zarówno z procesu naprawy, jak i komunikacji z użytkownikiem pojazdu.

Istotne jest zrozumienie potrzeb i oczekiwań klienta, a także wyjaśnienie ewentualnych trudności i poformowanie o kosztach. W ramach tego procesu niezwykle ważna jest również szczegółowa kontrola elementów załączających sprzęgło. Prawidłowo wykonana regeneracja lub wymiana sprzęgła i elementów, które z nim współpracują, jest niezbędna do zapewnienia bezpiecznej i efektywnej jazdy samochodem ciężarowym.

Zdaniem EXPERTaA_Raczynski

Arkadiusz Raczynski
Ekspert ds. szkoleń i wsparcia technicznego  
ZF Aftermarket

Wymiana sprzęgła w zautomatyzowanej i automatycznej skrzyni biegów pojazdu użytkowego – o czym należy pamiętać? Wymiana sprzęgła w zautomatyzowanych i automatycznych skrzyniach biegów pojazdów użytkowych to procedura wymagająca szczególnej uwagi. Stosowanie się do zaleceń producenta oraz dokładne czyszczenie i inspekcja elementów przed montażem są kluczowe. Pomiar bicia tarczy sprzęgła oraz dokładne wycentrowanie jej zapewniają płynny montaż skrzyni biegów. Dbanie o czystość tarczy sprzęgła, a także o odpowiednie smarowanie jej wielowypustu są bardzo istotne dla prawidłowego działania i zabezpieczenia przed korozją. Staranność przestrzegana na każdym kroku wymiany gwarantuje sprawność pojazdu przez długie lata.

Źródło: Materiały redakcyjne

 

O Autorze

Bogdan Kruk

Redaktor miesięcznika „autoEXPERT”

Tagi artykułu

autoExpert 05 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę