Spojka: co to je, k čemu slouží, jak funguje a proč se rozbije: Autonews

Spojka je jednou z nejdůležitějších součástí každého vozidla se spalovacím motorem. Plní stejný úkol – umožňuje autu jet nebo stát na místě při běžícím motoru.

Fotografie: Shutterstock
Pojďme zjistit, jak spojka funguje, jaká je a jak pochopit, že je vadná.

Co je spojka

Spojka je mechanické zařízení, které přenáší točivý moment z motoru na kola a odpojuje hnací hřídel od převodovky. To znamená, že vůz může stát na místě i s běžícím motorem a řazení a rozjezd probíhá plynule.

U manuální převodovky ji řidič ovládá stisknutím třetího pedálu (zcela vlevo). U modelů s automatickou převodovkou je přenos točivého momentu realizován odlišně a je za něj zodpovědný měnič točivého momentu.

Spojka je vždy umístěna mezi motorem a převodovkou. V klasické verzi pro manuální převodovku jsou jejími hlavními pracovními prvky:

• Setrvačník. Těžký kotouč s ozubeným věncem, který je pevně upevněn na klikovém hřídeli spalovacího motoru. Spojkový koš je připevněn na jeho zadní straně.
• Spojková lamela. Je přitlačena k setrvačníku a za tímto účelem je pokryta speciálním kompozitním materiálem, který je odolný proti tření.
• Tlumicí pružiny. Vyrovnává oscilace a vibrace od běžícího motoru.
• Membránová pružina. Odpovědné za výkonovou mezeru v důsledku pohybu vnitřního okraje (okvětních lístků). Pracuje s vypínacím ložiskem, které se pohybuje pomocí vidlice.

Proč potřebujete spojku?

Běžící motor se neustále točí, ale kola se nemusí pohybovat. Pokud převodovka zůstane připojená a řidič se pokusí brzdit, motor zhasne. Další funkce spojky:

• hladký start a snadné řazení;
• snížení vibrací od běžícího spalovacího motoru;
• ochrana převodovky před škubáním motoru, setrvačným přetížením a opotřebením.

Jak funguje spojka

Většinu času je sepnutá spojka, to znamená, že kotouč je přitlačen k setrvačníku. Proces zapínání a vypínání krok za krokem vypadá takto:

1. Řidič sešlápne spojkový pedál;
2. Tato síla je přenášena kabelem nebo hydraulickým vedením na vidlici;
3. Vypínací ložisko pohybuje a zasunuje lopatky membránové pružiny;
4. Spojení motoru a převodovky je přerušeno;
5. Řidič zvolí požadovaný převodový stupeň a plynule uvolní pedál, rychlost otáčení setrvačníku a hnaného kotouče se vyrovná;
6. Kotouč spojky je přitlačen k setrvačníku a přenos točivého momentu se obnoví.

Typy spojky

Existuje mnoho způsobů, jak zapnout/vypnout motor a převodovku. Některé ze systémů, jako je kužel nebo páska, jsou zastaralé a zřídka používané. Jiné se používají pouze v závodních nebo těžkých nákladních vozidlech. Nejběžnějším typem spojky je kotoučová. V automobilovém průmyslu se používá od počátku 20. století a neustále je inženýry zdokonalován. Dnes jsou všechny spojky rozděleny na:

• třecí, hydraulické nebo elektromagnetické;
• s jedním, dvěma nebo několika disky;
• s mechanickým (lankovým), hydraulickým nebo elektrickým pohonem;
• s obvodovými pružinami, centrální, odstředivé a poloodstředivé;
• se suchým nebo mokrým třením.

Třecí spojka

Instalováno na většinu sériově vyráběných vozů. Podle počtu pracovních disků se dělí na:

• Jediný disk. Nejběžnější provedení, instalované na většině automobilů. Snadná oprava a údržba.
• Dva disky. Používá se na nákladních vozidlech nebo vysoce výkonných vozidlech.
• Multi-disk. Skládá se ze tří nebo více disků. Instalují se na závodní a sportovní vozy, ale i těžké stavební stroje.

Suchý

V takových systémech dochází ke tření v suchém (vzduchovém) prostředí. Mezi takové mechanismy patří například třecí jednolamelová spojka. Jak to funguje, bylo diskutováno výše. Výhody a nevýhody suché spojky:

• Účinnost přenosu točivého momentu. Bez mazání je mnohem vyšší, protože jakákoli ztráta výkonu je minimalizována a kotouč spojky a hřídel spalovacího motoru jsou v přímém kontaktu.
• Snadná obsluha. Jednokotoučová konstrukce a nedostatek mazání usnadňují jejich údržbu a opravy.
• Rychleji se opotřebovávají. Suchá spojka se rychleji opotřebovává a vyžaduje častěji výměnu hlavních pracovních prvků. Životnost je přímo ovlivněna stylem jízdy. Pokud například často jezdíte se sešlápnutou spojkou nebo prokluzuje, dojde k poruše dříve.
• Dodatečný hluk. Tření vznikající v suchých spojkách je činí hlasitějšími, zvláště když se něco pokazí.

Mokré

„Mokrá spojka“ je ponořená v oleji. Maže povrchy rotujících dílů a ochlazuje je. Nejčastěji se takové spojky používají pro vícekotoučové konstrukce nebo na motocyklech. Mají také své pro a proti:

• Životnost. Mazání zabraňuje předčasnému opotřebení pohyblivých částí. Snížené tření příliš nesnižuje výkon, ale lépe chrání mechaniku převodovky před poškozením.
• Vysoký výkon. „Mokré spojky“ se lépe vyrovnávají s vysokými teplotami chlazením všech prvků.
• Náročná oprava. Konstrukce s více disky je složitá, což má dopad na údržbu.
• Kontaminace olejem. Potřeba dodatečného oleje znamená, že bude nutné jej vyměnit a může se zašpinit nebo prosakovat.

Elektromagnetická spojka

Funguje díky elektromagnetu a kotvě. První je instalován na přítlačném kotouči, druhý na skříni spojky. Při přivádění proudu do elektromagnetu z generátoru dochází k magnetickým oscilacím, které přitahují kotvu k magnetu. Takzvanou „práškovou“ spojku lze považovat za typ elektromagnetické spojky. K vytvoření přítlaku používá feromagnetické práškové granule.

hydraulická spojka

Ve vozech s automatickou převodovkou se točivý moment nepřenáší třením, ale průtokem oleje a tlakem. Dělá to měnič točivého momentu. Skládá se ze tří oběžných kol ponořených v pracovní kapalině uvnitř utěsněného pouzdra. Ke klikovému hřídeli spalovacího motoru je připojeno čerpadlové kolo a k převodovce je připojeno kolo turbíny. Mezi nimi, procházející reaktorem, kapalina recirkuluje. Takto se mechanická energie ze spalovacího motoru přemění na hydraulickou energii, která se následně přenese do planetového řadicího mechanismu.

Poruchy spojky

Když spojka úplně nezabere nebo při velkém zatížení prokluzuje, pak s největší pravděpodobností mluvíme o přirozeném opotřebení dílů. V průběhu času se třecí kotouče opotřebovávají a ztenčují a pružiny slábnou. Náhlý začátek prokluzování spojky také naznačuje, že třecí plochy jsou znečištěné olejem nebo něčím jiným. U hydraulických pohonů může únik kapaliny z potrubí způsobit poruchu.