Wyższy komfort – redukcja emisji CO2 i niższe koszty

16-04-17 / LuK

Wyższy komfort – redukcja emisji CO2 i niższe koszty

Tarcza sprzęgła z odśrodkowym tłumikiem drgań typu wahadłowego, produkowana przez firmę Schaeffler, podnosi komfort oraz przyczynia się do redukcji emisji CO2

Nowoczesne trendy dotyczące silników, takie jak downsizing, stanowią duże wyzwanie dla konstruktorów. Jednym z takich wyzwań jest uniknięcie drgań skrętnych w układzie napędowym. Specjaliści w dziedzinie układu napędowego z firmy LuK opracowali ekonomiczną alternatywę w postaci tarczy sprzęgła z tłumikiem drgań oraz odśrodkowym tłumikiem typu wahadłowego. Pod kątem skuteczności, nowy produkt plasuje się pomiędzy klasycznym kołem dwumasowym, a tarczą sprzęgła z tłumikiem drgań. Zastosowanie możliwe jest w silnikach spalinowych z momentem obrotowym do 250 Nm oraz dużą siłą napędową nawet przy niskich obrotach.

Obecnie w celu wyeliminowania różnicy prędkości obrotowej silnika na wale wejściowym skrzyni biegów w silnikach spalinowych z manualną skrzynią stosuje się tarczę sprzęgła z tłumikiem drgań lub dwumasowe koło zamachowe. Dwumasowe koło zamachowe (DKZ) zostało opracowane ponad 30 lat temu i jest nadal najskuteczniejszą metodą tłumienia drgań skrętnych w układzie napędowym. Wprowadzenie na rynek 10 lat temu koła dwumasowego (DKZ) z odśrodkowym tłumikiem drgań typu wahadłowego znacznie zwiększyło efekt tłumienia drgań. Dlatego firma Schaeffler zdecydowała się zastosować odśrodkowy tłumik drgań typu wahadłowego w innych swoich produktach z gamy układu napędowego. To rozwiązanie wykorzystywane jest masowo także w produkcji przetworniku momentu obrotowego. Przyjrzano się także możliwości zastosowania takiego rozwiązania w tradycyjnym układzie napędowym ze sztywnym kołem zamachowym oraz tarczą sprzęgła z tłumikiem drgań. Badania przeprowadzone kilka lat temu pokazały że zastosowanie odśrodkowego tłumika drgań typu wahadłowego na tarczy sprzęgła będzie dużym wyzwaniem. Jednakże po kilku latach udało się zaprojektować takie rozwiązanie i w niedalekiej przyszłości planowane jest rozpoczęcie seryjnej produkcji.

Projekt tarczy sprzęgła z odśrodkowym tłumikiem typu wahadłowego wymaga skutecznego umieszczenia wahadełek o jak największej masie w jak najmniejszej przestrzeni, zachowując przy tym jak najlepszy poziom tłumienia w tak ograniczonej przestrzeni. Innowacyjnym rozwiązaniem jest trapezowy kształt wahadełek zastosowanych w odśrodkowym tłumiku drgań. W przeciwieństwie do tłumików z tradycyjnymi wahadełkami, te z wahadełkami w kształcie trapezów wykonują nie tylko ruchy liniowe, ale także obrotowe. Zastosowanie wahadełek trapezowych zwiększyło wydajność układu tłumienia mimo umieszczenia ich w tak ograniczonej przestrzeni.

W celu sprawdzenia wydajności nowego produktu, prototyp zastosowano i przetestowano w sześciu różnych pojazdach. We wszystkich przetestowanych pojazdach, tarcza sprzęgła z odśrodkowym tłumikiem drgań typu wahadłowego uplasowała się, pod kątem 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 porównywalnie z kołem dwumasowym (DKZ). Oznacza to, że tarcza sprzęgła z odśrodkowym tłumikiem drgań typu wahadłowego jest produktem, który spełnia wymagania dotyczące komfortu jazdy, którym nie jest w stanie sprostać tradycyjny system tłumienia drgań i może być stosowana także w układach, gdzie koło dwumasowe (DKZ) nie jest wymagane.