Fot. LuK

W dobie downsizingu zmniejsza się wymiary sprzęgieł, by zaoszczędzić miejsce w strukturze pojazdu i równocześnie ich masę dla ograniczenia bezwładności przy dużych prędkościach obrotowych. Optymalizacji wymiarów i masy podlegają też sprzęgłowe okładziny cierne, choć zakres technicznych możliwości jest w ich przypadku stosunkowo niewielki. Naddatek materiału pozostawiony na eksploatacyjne zużycie wynosi zaledwie kilka milimetrów, czyli około jednej trzeciej całkowitej grubości okładziny. Pozostała część jest z kolei niezbędna do zamocowania tego elementu na stalowej tarczy, a więc do przekazywania momentu obrotowego. 

• Zobacz także: Ewolucja okładzin tarczy sprzęgła (I)

W takich warunkach muszą być spełnione także inne, często sprzeczne ze sobą wymagania, dotyczące: komfortu, współczynnika tarcia, wytrzymałości i kosztów produkcji. Zadowalający kompromis stanowią pod tym względem wyplatane okładziny cierne, gdyż składają się z warstw o określonych właściwościach. Warstwa spodnia zapewnia integralność i odpowiednią wytrzymałość, a zewnętrzna warstwa cierna odznacza się optymalnym współczynnikiem tarcia i odpornością na cierne zużycie. Ze względu na odmienność funkcji obie warstwy znacznie różnią się rodzajem i strukturą zastosowanych włókien, ale mają te same spoiwa i wypełniacze. 

Cykl produkcyjny wyplatanej okładziny sprzęgła i jej struktura (LuK C3002)

Firma LuK, pracując nad rozwojem okładzin sprzęgłowych, wykorzystuje technologię wielowarstwową do produkcji tarcz o różnych właściwościach zależnych od rodzaju użytych włókien. Przykładem może być tutaj materiał cierny C3002 o wysokim współczynniku tarcia, stabilnym nawet w warunkach długotrwałego działania wysokich temperatur. Zwiększona o 30% wytrzymałość mechaniczna cechuje nowe okładziny HD 30 PLUS, przeznaczone do ciężkich pojazdów użytkowych. 

Podobne zastosowania i właściwości mają okładziny z materiałów ceramiczno-metalicznych, których zaletą jest stosunkowo duża odporność termiczna (do 400°C) w połączeniu z wysokim współczynnikiem tarcia, wadą zaś – szybkie zużycie współpracujących z tarczą metalowych powierzchni ciernych.

Z lewej: ceramiczno-metaliczna okładzina sprzęgła; z prawej: Tarcza sprzęgła samochodu ciężarowego
z okładziną LuK HD 30 PLUS

Współczynnik tarcia okładzin z włókien węglowych wzrasta wraz z ich temperaturą, zwłaszcza powyżej 300°C, co czyni ten materiał bardzo przydatnym w pojazdach wyczynowych, choć wysokie koszty produkcji i mała trwałość eksploatacyjna nie pozwalają na jego masowe wykorzystywanie. 

Z myślą o dalszej przyszłości prowadzone są prace eksperymentalno-badawcze nad ceramicznymi materiałami ciernymi, bazującymi na krzemianach i węglikach. Próby ich zastosowania dotyczą głównie metalowych powierzchni ciernych elementów współpracujących z okładzinami. Wykazują one bowiem wiele zalet w porównaniu z używanymi dotychczas powszechnie odlewami żeliwnymi. Są jednak wciąż nadmiernie podatne na cierne zużycie.

W sumie LuK oferuje zakres technologii okładzin sprzęgłowych zaspokajający wszystkie obecne i przyszłe potrzeby techniki motoryzacyjnej.

Tweet

Redakcja Miesięcznika Branżowego Autonaprawa