Więcej części
do napędu pasowego

17 kwi 2000

Bosch od dawna ma w swojej ofercie paski wieloklinowe do napędu urządzeń pomocniczych takich jak alternator czy kompresor klimatyzacji, a od jakiegoś czasu również koła pasowe ze sprzęgłem jednokierunkowym do swych alternatorów. Naturalnym krokiem jest poszerzanie oferty o kolejne komponenty.

 

Układy napędu pasowego urządzeń pomocniczych we współczesnych silnikach stają się coraz bardziej rozbudowane, a im więcej jest w pojeździe urządzeń zwiększających komfort, tym bardziej rosną wymogi wobec układu pasowego. Wiąże się to ze stosowaniem bardziej rozbudowanych układów tłumienia drgań i minimalizacji przeciążeń. Dlatego w układzie paska wieloklinowego silnika, oprócz standardowego napinacza pasa, pojawiły się urządzenia poprawiające płynność pracy, jak i minimalizujące drgania i hałas generowany przez cały ten mechanizm.

Bosch w tej sytuacji systematycznie poszerza swą ofertę części zamiennych do układu pasowego. I tak znalazły się w niej m.in.:

  • napinacze paska wieloklinowego;
  • koła pasowe wału korbowego z tłumikami drgań skrętnych;
  • rolki prowadzące;
  • koła pasowe alternatora ze sprzęgłem jednokierunkowym mające zastosowanie w alternatorach wyprodukowanych przez innych producentów niż Bosch.

Napinacz paska wieloklinowego

Tradycyjnym elementem odpowiedzialnym za właściwe napięcie oraz redukcję naprężeń w układzie jest napinacz paska wieloklinowego. Kompensuje on zmiany wynikające z różnej rozszerzalności temperaturowej materiałów, z których zrobiony jest silnik, oraz zmiennego obciążenia układu paska napędowego pochodzące od napędzanych urządzeń i od silnika, jak również kompensuje zmiany wymiarów powstałe w wyniku zużycia części.

Stosowane w samochodach napinacze mają różne konstrukcje, ale generalnie jest to rolka prowadząca umieszczona na ramieniu, które napinane jest sprężyną, oraz występuje w nich dodatkowo tłumik cierny lub hydrauliczny.

Sprzęgło jednokierunkowe alternatora

Jednym z pierwszych urządzeń zmniejszających drgania, wibracje i przeciążenia w układzie pasowym było sprzęgło jednokierunkowe alternatora. Zostało wprowadzone, ponieważ wirnik alternatora ma stosunkowo dużą masę – tym większą, im większa moc alternatora. Ponadto alternator kręci się około trzech razy szybciej niż wał korbowy silnika, co powoduje, że wirnik alternatora (z uwagi na swą znaczną bezwładność) przeciwstawia się z dużą siłą wszelkim zmianom prędkości obrotowej. Jednocześnie silnik spalinowy – w szczególności na wolnych obrotach – pracuje z dużą nierównomiernością prędkości obrotowej. Zatem sprzęgło jednokierunkowe minimalizuje wibrację, rozłączając napęd, gdy prędkość obrotowa silnika maleje, i załączając, gdy rośnie. Dzięki takiemu zachowaniu duża masa bezwładna wirnika pracuje płynnie i nie wywołuje dodatkowych pulsujących sił w układzie.

Jednokierunkowe sprzęgło w kole pasowym alternatora minimalizuje dodatkowo przeciążenia podczas gwałtownych zmian obrotów silnika. Alternator kręci się około trzech razy szybciej niż silnik, tak więc podczas zmiany biegu na wyższy, gdy prędkość wału korbowego spada o 1000 obr/min, prędkość wirnika alternatora musiałaby zostać w jednym momencie zredukowana o około 3000 obr/min. Dzięki sprzęgłu jednokierunkowemu wirnik może tę chwilę do zrównania obrotów pracować z tak zwanym wybiegiem.

Nieprawidłowo pracujące jednokierunkowe sprzęgło alternatora może powodować duże wibracje w układzie napędu pasowego, co z kolei powoduje szybkie zużywanie się pozostałych współpracujących komponentów układu oraz może prowadzić do ich uszkodzenia.

Koła pasowe wału korbowego z tłumikiem drgań skrętnych

Koła pasowe wału korbowego z tłumikiem drgań skrętnych minimalizują pulsacje spowodowane nierównomierną prędkością obrotową silnika, co skutkuje zmniejszeniem sił wywołujących wibracje i pulsacje w układzie pasowym silnika. Mniejsze pulsacje oznaczają mniejsze wibracje paska i zmniejszone zużycie innych części tego układu.

Wprowadzenie dwumasowego koła zamachowego do konstrukcji silnika spowodowało zmniejszenie drgań w układzie napędu pojazdu. Zarazem jednak masa zamachowa na sztywno związana z wałem korbowym silnika jest wówczas mniejsza, co powoduje, że nierównomierność prędkości obrotowej samego wału korbowego silnika podczas pracy na niskich obrotach jest znacznie większa. Dlatego mniej więcej od czasu wprowadzenia dwumasowych kół zamachowych producenci musieli wprowadzić do konstrukcji silnika koła pasowe z elastomerowymi tłumikami drgań skrętnych.

Wraz z koniecznością spełniania wyższych norm emisji spalin silniki zaczynają pracować bardziej twardo, nawet na wolnych obrotach, co wiąże się z generowaniem większych wibracji. Oczekiwania kierowców co do komfortu są coraz większe, zatem tłumiki drgań skrętnych w kołach pasowych są coraz bardziej rozbudowane.

Pierwszym etapem rozbudowywania tych tłumików było zwiększanie masy pierścienia zewnętrznego, tak aby jego bezwładność lepiej tłumiła drgania, oraz wprowadzono, oprócz elastomerowych tłumików, tłumiki cierne rozpraszające energię drgań. Obecnie pojawiły się koła pasowe działające na niemal identycznej zasadzie jak zamachowe koła dwumasowe – aby jeszcze lepiej odseparować drgania wywoływane przez wał korbowy silnika od układu napędu pasowego.

NAPRAWA UKŁADU PASOWEGO

Należy zawsze sprawdzać prawidłowe działanie i stopień zużycia:
⇒ paska wieloklinowego;
⇒  napinacza paska;
⇒  rolki prowadzącej;
⇒ sprzęgła jednokierunkowego alternatora;
⇒ koła pasowego wału korbowego z tłumikiem drgań skrętnych.

Konsekwencje rozwoju

Prosty niegdyś układ napędu pasowego stał się w ten sposób skomplikowany i podatny na zużycie i uszkodzenia. Tym samym proces diagnozy i naprawy układu pasowego jest bardziej skomplikowany i wymagający większej wiedzy oraz doświadczenia mechanika.

 

Tomasz Maciejasz, Bosch Autospec 2/2019

 

 

Zostaw Komentarz