Łukowe wielostopniowe

Dwumasa, czyli co?

Na początek małe przypomnienie. Podstawowym zadaniem dwumasowego koła zamachowego, jest skuteczne tłumienie niepożądanych drgań skrętnych powstałych w układzie napędowym pojazdu. Funkcja ta jest realizowana poprzez zastosowanie dwóch mas – pierwotnej i wtórnej. Sa one oddzielone od siebie właśnie poprzez system sprężyn łukowych, który jest tematem niniejszego artykułu. Dzięki wsparciu na łożysku kulkowym, obie masy mogą przemieszczać się względem siebie. Masa pierwotna, trwale przymocowana do wału korbowego, tworzy ze swoją pokrywą wnękę, w której umieszczone są sprężyny łukowe. Z kolei tzw. masa wtórna (osadzona na wałku sprzęgłowym) współdziała z przynitowaną do niej tarczą zbierakową, wyposażoną w specjalne zderzaki umieszczone pomiędzy sprężynami łukowymi. Ta ostatnia przenosi moment obrotowy, zwiększając jednocześnie moment bezwładności po stronie skrzyni biegów. Dwumasowym kołom zamachowym towarzyszy zwykle również sztywna tarcza sprzęgła (nie jest konieczne stosowanie tłumika drgań, ponieważ rolę tę spełnia właśnie dwumasowe koło zamachowe).Współdziałanie mas pierwotnej i wtórnej pozwala zatem na skuteczne tłumienie drgań skrętnych, zarówno podczas jazdy, jak i na biegu jałowym. Dla lepszego funkcjonowania całego zestawu, w dwumasowych kołach zamachowych zastosowane specjalne otwory wentylacyjne. Dzięki nim możliwe jest prawidłowe odprowadzanie ciepła, a co za tym idzie ograniczenie do minimum ryzyka przegrzania.

Ważne sprężyny

Najbardziej istotnym elementem dwumasowych kół zamachowych, są ukryte w nich sprężyny łukowe. W ich przypadku chodzi o zastosowanie elementów o najbardziej optymalnych kształtach, dopasowanych zarówno do każdego rodzaju pojazdu, jak i parametrów jego obciążenia. Ponadto sprężyny łukowe wpływają bezpośrednio nie tylko na lepsze tłumienie drgań skrętnych, ale również na ograniczenie tarcia współpracujących ze sobą elementów, co przekłada się bezpośrednio na ich mniejsze i powolniejsze zużycie.

Jedno- lub dwustopniowy

Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest tzw. jednostopniowy układ rzędowy sprężyn łukowych. Składa się on z dwóch sprężyn – zewnętrznej i wewnętrznej, o takiej samej długości. Obie sprężyny pracują jednocześnie co powoduje, że ich pojedyncze charakterystyki składają się na sumaryczną charakterystykę całego zestawu. Z kolei odmiennie funkcjonują sprężyny łukowe w innym ze stosowanych rozwiązań, którym jest dwustopniowy układ równoległy. W tym przypadku zastosowano nie tylko odmienną lokalizację dwóch sprężyn. W odróżnieniu od układu rzędowego, są one ułożone jedna w drugiej. Dodatkowo sprężyna wewnętrzna jest krótsza od zewnętrznej. Rozwiązanie takie powoduje, iż najpierw zaczyna pracować sprężyna zewnętrzna (podczas uruchamiania silnika), zaś w wyższych zakresach momentu obrotowego obciążenie oddziałuje również na sprężynę wewnętrzną. Zastosowanie różnej wielkości sprężyn łukowych pozwala zatem na właściwe tłumienie szkodliwych drgań w pełnym zakresie prędkości obrotowej silnika.

Zewnętrzna i dwie wewnętrzne

W dwumasowych kołach zamachowych stosuje się również rozwiązanie łączące zalety jednostopniowego układu rzędowego oraz dwustopniowego układu równoległego. Mowa o układzie trzyrzędowym. Na taki zestaw składają się jedna sprężyna zewnętrzna oraz dwie wewnętrzne, różniące się od siebie parametrami działania. Konstrukcja taka pozwala na jeszcze lepsze tłumienie drgań, ponieważ wykorzystuje zarówno wspólną pracę poszczególnych sprężyn, jak również odmienną ich charakterystykę.