Tłumik wahadłowy w tarczy

Tam gdzie drgania są tak duże, że tradycyjne sposoby tłumienia okazują się niewystarczająco skuteczne, a jednocześnie zastosowanie dwumasowego koła zamachowego nie jest jeszcze konieczne, znakomicie sprawdzi się tłumik wahadłowy umieszczony w tarczy sprzęgła.

Downsizing stał się powszechnym trendem w konstrukcji współczesnych silników. Rodzi to wyzwania dla projektantów rozmaitych elementów i podzespołów. Jednym z problemów, z którymi muszą się mierzyć inżynierowie, są drgania skrętne wału korbowego, które należy odizolować od układu przeniesienia napędu. Specjaliści z firmy LuK opracowali ekonomiczną alternatywę dla dwumasowych kół zamachowych. Jest nią tarcza sprzęgła z tłumikiem drgań oraz odśrodkowym tłumikiem typu wahadłowego. Pod kątem skuteczności tłumienia, nowy produkt plasuje się między klasycznym kołem dwumasowym, a tarczą sprzęgła z tłumikiem drgań. Rozwiązanie to znajduje zastosowanie w silnikach z momentem obrotowym do 250 Nm.

Sprawdzona koncepcja w nowym zastosowaniu

Obecnie w celu wytłumienia drgań skrętnych wałów korbowych w silnikach spalinowych, których moment obrotowy przenoszony jest za pośrednictwem manualnej skrzyni, stosuje się tarczę sprzęgła z tłumikiem drgań lub dwumasowe koło zamachowe. Dwumasowe koło zamachowe (DKZ) zostało opracowane ponad 30 lat temu i jest ono wciąż najskuteczniejszą metodą tłumienia drgań skrętnych w układzie napędowym. Wprowadzenie na rynek 10 lat temu koła dwumasowego z odśrodkowym tłumikiem drgań typu wahadłowego znacznie zwiększyło możliwości układów tłumienia drgań. Dlatego firma Schaeffler zdecydowała się zastosować odśrodkowy tłumik drgań typu wahadłowego w innych swoich produktach z gamy układu napędowego. Rozwiązanie to wykorzystywane jest masowo także w przetwornikach momentu obrotowego. Sprawdzono także możliwości zastosowania tłumika wahadłowego w tradycyjnym układzie napędowym ze sztywnym kołem zamachowym oraz tarczą sprzęgła z tłumikiem drgań. Badania przeprowadzone kilka lat temu wykazały jednak, że zastosowanie odśrodkowego tłumika drgań typu wahadłowego na tarczy sprzęgła jest trudne do zrealizowania. Jednakże po kilku latach prac udało się zaprojektować taką konstrukcję i w niedalekiej przyszłości planowane jest wprowadzenie jej do seryjnej produkcji.

Nie tylko liniowo

Zbudowanie tarczy sprzęgła z odśrodkowym tłumikiem typu wahadłowego wymaga zmieszczenia wahadełek o jak największej masie w jak najmniejszej przestrzeni. Innowacyjnym rozwiązaniem jest trapezowy kształt wahadełek zastosowanych w tłumiku. W przeciwieństwie do tłumików z tradycyjnymi wahadełkami, trapezowate elementy wykonują nie tylko ruchy liniowe, ale także obrotowe. Zwiększyło to wydajność układu tłumienia, dzięki czemu jest on skuteczny, mimo że mieści się na bardzo ograniczonej przestrzeni.

Tańsze od DKZ

W celu sprawdzenia działania nowego produktu, prototyp zastosowano i przetestowano w sześciu różnych pojazdach. Testy wykazały, że we wszystkich przypadkach tarcza sprzęgła z odśrodkowym tłumikiem drgań typu wahadłowego uplasowała się, pod względem wydajności oraz kosztów, pomiędzy tradycyjnym tłumikiem drgań a kołem dwumasowym (DKZ). Nowe rozwiązanie umożliwia ekonomiczny styl jazdy zapewniając tłumienie drgań przy niskich prędkościach obrotowych silnika porównywalne z kołem dwumasowym (DKZ). Oznacza to, że tarcza sprzęgła z odśrodkowym tłumikiem drgań typu wahadłowego jest produktem, który spełnia wymagania dotyczące komfortu jazdy, jakim nie jest w stanie sprostać tradycyjny system tłumienia drgań i stanowi idealne rozwiązanie w układach, w których zastosowanie koła dwumasowego (DKZ) nie jest konieczne.

Na podstawie materiałów firmy Schaeffler