W poprzednim numerze „Auto Moto Serwisu” omówiono budowę i działanie dwusprzęgłowych skrzyń biegów stosowanych w pojazdach Ford i Renault. Jak funkcjonują tego typu rozwiązania pod względem zmiany biegów i przełączania sprzęgła?

Po uruchomieniu silnika i przełączeniu manetki zmiany trybu pracy na D, załączone zostają biegi 1. i 2. oraz załączone zostaje w stanie delikatnego poślizgu sprzęgło biegów nieparzystych. Dzięki fazie kontrolowanego, delikatnego poślizgu mamy efekt pełzania, taki jak w skrzyniach automatycznych, wykorzystywany podczas parkowania pojazdu. Gdy wciskamy pedał gazu, adekwatnie do obciążenie silnika sprzęgło zaczyna pracować z coraz większą siłą zaciśnięcia tarczy sprzęgła. Gdy parametry pracy silnika i ruchu pojazdu wymuszają zmianę biegu, sprzęgło pierwsze (biegów nieparzystych) zostaje rozłączone i zaczyna pracować sprzęgło biegów parzystych. W tym czasie załączony zostaje bieg 3. i sytuacja się powtarza, aż do najwyższego biegu. Podczas redukcji biegu, np. z 4. na 3., układ sterujący musi rozłączyć już przygotowany bieg 5. i załączyć bieg 3. Po tym przełączeniu zamienią się odpowiednio sprzęgła między sobą.
Przy każdym przełączaniu sprzęgieł pracują one równolegle w krótkotrwałym poślizgu przez około 0,04 sekundy. Dlatego możemy przyjąć, że mamy permanentne przeniesienie napędu na koła napędowej osi jezdnej. W tym artykule prezentujemy sprzęgło dla grupy Renault i Ford, współpracujące ze skrzynią biegów Getrag. Odpowiednio do momentu generowanego przez silnik mamy maksymalne przenoszone momenty przez sprzęgło w Renault 240 Nm, w Fordach 210 Nm lub 250 Nm. Siły zaciśnięcia okładzin dla obydwu sprzęgieł wynoszą 2900 Nm. Skok płyty dociskowej w Renault dla sprzęgła biegów nieparzystych (K1) wynosi 11,8 mm, dla sprzęgła biegów parzystych (K2) wynosi 9,5 mm. Dla Forda skok sprzęgła K1 to 10 mm, a sprzęgła K2 8,15 mm.
Większy skok dla sprzęgła K1 wynika z obsługi biegu pierwszego. Aby płynnie ruszyć, sprzęgło musi pracować w większym kontrolowanym poślizgu, co chroni także skrzynię biegów przed gwałtownym przyrostem momentu obrotowego. W grupie Renault i w Fordach sprzęgła są konstrukcji LuK, skrzynie biegów – Getrag. Nazwa tych układów w Renault to EDC, w Fordzie to Power Shift. Skrzynie dwusprzęgłowe są stosowane w Renault: Scenic, Megane, Captur, Kadjar, Laguna, Fluence, Clio (z silnikami 1,5 Diesel i 1,6 zapłon iskrowy) oraz Fordach: Focus, Ecosport (z silnikami 1,5 i 1,6 z zapłonem iskrowym).

Układy sterowania sprzęgłami i biegami różnią się w zależności od producenta. Grupy Renault oraz Ford posiadają sterowanie elektromechaniczne. Łożyska oporowe dużej średnicy dla biegów nieparzystych, małej średnicy dla biegów parzystych tworzą moduł razem z tulejami prowadzącymi i przesuwane są przez specjalnie wyprofilowane dźwignie. Dźwignie przemieszczane są przez wózek napędzany silnikiem elektrycznym. Z jednej strony dźwignia obciążona jest siłą oddziałującą od sprężyny talerzowej, z drugiej od sprężyny śrubowej o specjalnie dobranej sztywności, odpowiedniej do sztywności sprężyny talerzowej. Przemieszczenie wózka powoduje zmianę podziału dźwigni dwustronnej, realizując zwiększenie siły zaciśnięcia okładzin.
Specjalny kształt dźwigni i zmieniające się przełożenie oraz sztywność sprężyny cylindrycznej-napinającej dają redukcję prądu pobieranego przez silniki w stanie załączania, jak i podtrzymania załączenia sprzęgła. W przypadku rozłączenia sprzęgła zasilanie silnika zostaje wyłączone, a wózek cofa się w wyniku oddziaływania sprężyny talerzowej, której sztywność jest większa niż sprężyny cylindrycznej-napinającej.

Jerzy Horbaty, Schaeffler Group
Pełny artykuł przeczytają Państwo w wydaniu nr 5/2016 „Auto Moto Serwisu”