Czterorzędowe skośne łożyska kulkowe - FAG Twin Tandem

17-02-16 / FAG

Czterorzędowe skośne łożyska kulkowe - FAG Twin Tandem

Łożyska FAG Twin Tandem - oszczędna eksploatacja

Jak to się zaczęło?

W roku 1883, Friedrich Fischer wynalazł młyn kulowy, który po raz pierwszy w historii pozwolił na oszlifowanie stalowych kulek do idealnie okrągłego kształtu. Ta genialna idea była jednakże czymś więcej niż tylko wynalazkiem: stała się podstawą firmy FAG. 10 lat później, po śmierci Friedricha Fischera, Georg Schäfer przejął „First Automated Cast Steel Factory” (znaną wcześniej pod nazwą Friedrich Fischer AG) i uczynił z niej firmę przemysłową o światowej sławie. Obecnie, marka FAG ma za sobą ponad 130 lat sukcesów na rynku i jest wiodącym na świecie specjalistą w dziedzinie łożysk tocznych. Od 2001 roku FAG należy do Grupy Schaeffler.

Twin Tandem - podstawy konstrukcji

Firma FAG opracowała konstrukcję czterorzędowych kulkowych łożysk skośnych - zwanych “Twin tandem” w celu zastąpienia stosowanych do tej pory łożysk stożkowych w modułach piasty pojazdów samochodowych. W rezultacie nowa konstrukcja łożysk kół sprawia, że samochody staja się bardziej ekonomiczne i przyjazne środowisku. Nowy moduł piasty jest w szczególności przeznaczony dla lekkich samochodów użytkowych, dostawczych, terenowych oraz typu SUV. Zastąpienie standardowego łożyska stożkowego przez czterorzędowe łożysko FAG „Twin tandem” na obu osiach powoduje zmniejszenie zużycia paliwa do 1,5% podczas normalnego cyklu jazdy.

Tradycyjne łożyska stożkowe składają się z masywnych pierścieni zewnętrznych i wewnętrznych o stożkowych bieżniach i wałeczkach stożkowych z koszykami. Łożyska są rozłączne, dlatego pierścień wewnętrzny wraz z wałeczkami i koszykiem oraz pierścień zewnętrzny mogą zostać zamontowane oddzielnie. Łożyska stożkowe przenoszą duże obciążenia promieniowe i osiowe z jednego kierunku. Do ustalenia osiowego z przeciwnego kierunku potrzebne jest drugie łożysko stożkowe, którego ustawienie będzie stanowić lustrzane odbicie pierwszego łożyska.

W łożysku „Twin tandem” rzędy łożysk stożkowych zastąpione zostały podwójnymi rzędami kulek. Oznacza to, że dwurzędowe łożysko stożkowe zamieniło się na czterorzędowe łożysko kulkowe. W rezultacie styczność liniowa między stożkami a bieżnią jest zastąpiona przez styczność punktową kulek co zmniejsza tarcie o około 50%. To powoduje również, że łożysko „Twin tandem” ma niższą temperaturę pracy, co w znaczący sposób wpływa na dłuższy czas eksploatacji i lepszą wytrzymałość smaru w łożysku. W porównaniu do łożysk stożkowych poprawiony jest również współczynnik sztywności poprzecznej kół.

Zastosowania

W celu zastąpienia klasycznego rozwiązania przez nowe czterorzędowe poprzeczne łożysko kulkowe „Twin tandem” nie potrzeba żadnych dodatkowych zmian w konstrukcji pojazdu. Nowy moduł piasty koła został zaprojektowany tak, aby wymiana była łatwa, bez żadnych problemów i bez wymogu dodatkowego miejsca potrzebnego do montażu. Zastosowanie mają również wszystkie typy czujników (np. ABS). W porównaniu ze standardowymi stożkowymi modułami łożysk kół gabaryty nowej konstrukcji łożysk kulkowych pozostają niezmienne. Różnicę w konstrukcji stanowi czujnik prędkości obrotowej, który w standardowym dwurzędowym łożysku stożkowym znajduje się pomiędzy rzędami rolek co w przypadku jego ewentualnej wymiany powoduje ryzyko przedostania się do łożyska zanieczyszczeń. Uszczelniony czujnik w konstrukcji „Twin tandem” FAG nie ma kontaktu z bieżnią rolek, co minimalizuje ryzyko zanieczyszczenia podczas wymiany.

Korzyści

W dzisiejszych czasach optymalizacja spalania i zmniejszenie emisji spalin stało się priorytetem podczas projektowania nowych rozwiązań podzespołów pojazdów samochodowych. Wymogi te zostały również zastosowane podczas rozwijania technologii czterorzędowego skośnego łożyska kulkowego FAG „Twin tandem”, np.: jeśli pojazd dostawczy o rocznym przebiegu 15,000 km generuje około 300g CO2 na kilometr, łożysko FAG „Twin tandem” pozwala ograniczyć jego emisję o 67,5 kg przez cały rok eksploatacji pojazdu. Dla typowego samochodu dostawczego z przebiegiem 15,000 km rocznie zużycie paliwa spada o 1,5%, czyli o około 40 litrów rocznie.