Koło zamachowe - zasada działania

Każde auto z silnikiem spalinowym potrzebuje do działania koła zamachowego. Jest to element wykorzystywany nie tylko w silnikach samochodowych, ale także w większości maszyn roboczych, które wykorzystują ruch obrotowy.

Obecnie w samochodach stosowane są dwa rodzaje koła zamachowego:

• koło sztywne (jednomasowe),
• koło dwumasowe.

Koło zamachowe jednomasowe

Starszym i bardziej klasycznym rozwiązaniem jest koło sztywne. Takie koło jest litym odlewem, bez żadnych ruchomych części. Wyróżnić można powierzchnie roboczą, do której za pomocą siły tarcia przytwierdza się tarcza sprzęgła, zębatkę współpracującą z rozrusznikiem oraz kołki ustalające, do prawidłowego montażu docisku.

Koło zamachowe jako element układu napędowego towarzyszy motoryzacji od samego początku jej rozwoju. W rozwoju techniki obecne jest dużo wcześniej. Już maszyny parowe współpracowały z kołem zamachowym. Co więcej, element ten opisywano już w XI wieku. Koło zamachowe wykorzystywał również Leonardo da Vinci w swoich wynalazkach.

Koło zamachowe wykorzystywane w maszynie parowej

Koło zamachowe jest elementem o dużej bezwładności. Obecnie wszystkie samochody spalinowe, wykorzystują cykl pracy czterosuwowy. Tak naprawdę, aż trzy z nich wymagają dostarczenia z zewnątrz energii. Przy pracy silnika, ta energia jest wykorzystywana z poprzedniego cyklu. Koło zamachowe magazynują tę energię kinetyczną, dzięki czemu możliwa jest równa praca silnika. Waga i budowa koła zamachowego ma duży wpływ na kulturę pracy silnika, czy moc i moment obrotowy.

Również silnik dwusuwowy wymaga użycia koła zamachowego.

Koło zamachowe oddaje nagromadzoną energię np. podczas jazdy pod górę. Są znane przypadki, gdzie po montażu lżejszego niż fabryczne koła zamachowego, auto więcej pali lub "nie ma siły" podczas atakowania wzniesień. Również jazda po mieście może być utrudniona. Auto z lekkim kołem zamachowym nie trzyma tak dobrze wolnych obrotów, co sprawia, że trudniej nim ruszyć z miejsca bez szarpnięć czy gaśnięcia.

Sportowe koło zamachowe

Montaż lekkiego koła zamachowego jest łatwym sposobem na polepszenie osiągów samochodu. W tym przypadku, tak naprawdę nie są podnoszone parametry silnika, ale ograniczane są straty w układzie napędowym. Wiele tanich, małych samochodów z niedużymi silnikami jest używanych w amatorskich zawodach motorsportowych. W takim przypadku montaż odelżonego koła zamachowego pozytywnie wpływa na reakcję silnika na wciśnięcie gazu. Może również nieco poprawić osiągi auta, takie jak przyspieszenie do 100 km/h. Taka modyfikacja jest jednak możliwa do zastosowania raczej tylko w przypadku aut używanych na torach, czy w rajdach. W samochodzie cywilnym, używanym na codzień, komfort użytkowania spadnie znacząco.

Koło zamachowe - rozmiar

Rozmiar koła zamachowego jest mocno powiązany z rozmiarem tarczy sprzęgłowej. Od jej średnicy zależy, jakie parametry mocy i momentu obrotowego jest w stanie bezpiecznie przenieść. Standardem w autach seryjnych są tarcze o średnicy między 180mm (w małych, miejskich autach) do 280 mm (w autach dostawczych lub sportowych). W samochodzie ciężarowym, o ogromnym momencie obrotowym, średnica tarczy może wynieść nawet 500 mm. Koło zamachowe pod większą tarczę również waży więcej. W przypadku najpopularniejszej średnicy - około 220 - 240 mm koło zamachowe waży około 8 - 15 kg. Jednak już w Mitsubishi Pajero 3.2 diesel, gdzie występuje sprzęgło o średnicy 275mm, samo koło sztywne z zestawu modyfikacyjnego waży 28 kg.

Koło zamachowe sztywne z samochodu ciężarowego

Większa masa koła zamachowego to większa bezwładność - ale również więcej energii możliwej do oddania, gdy jest taka potrzeba.

Uszkodzenie sztywnego koła zamachowego

Sztywne koło zamachowe rzadko ulega awariom. Najprościej mówiąc, jest to odlewany kawał metalu, w którym "nie ma co się zepsuć". Awarie tej części są najczęściej spowodowane przez problem z innym elementem. Często wadliwie działający rozrusznik może spowodować zniszczenie zębów koła zamachowego. Nie można lekceważyć objawów zużytego sprzęgła. Ślizgające się sprzęgło tworzy bardzo wysoką temperaturę na styku tarczy, docisku i koła zamachowego. Tak wielka temperatura może spowodować odkształcenie koła zamachowego. Tarcza sprzęgła, która jest zużyta na tyle, że są ubytki w powierzchni ciernej, może zniszczyć koło zamachowe. Czasem dochodzi do ekstremalnej sytuacji, gdzie z tarczy "wychodzą" nity i niszczą powierzchnie roboczą koła zamachowego szorując po niej.

Wymiana koła sztywnego przy okazji wymiany sprzęgła nie jest trudna. Trzeba w tym celu zdemontować skrzynię biegów, zdjąć sprzęgło i odkręcić koło od wału korbowego. Najczęściej mocowane jest na kilka śrub. Większym kłopotem jest zakup samej części. Jednomasowe koło zamachowe ze względu na swoją bardzo dużą bezawaryjność, często nie występuje jako zamiennik. Wynika to ze względów ekonomicznych. Producentom nie opłaca się produkować części, na które występuje bardzo mały popyt. W ofercie naszego sklepu znajduje się dużo tego typu elementów - zapraszamy do przesyłania zapytań.

Należy pamiętać, aby zawsze przy wymianie sprzęgła skontrolować stan koła zamachowego. Jego zniszczona powierzchnia może doprowadzić do ślizgania się nowego sprzęgła. Zawsze gdy wymieniamy koło zamachowe warto wymienić sprzęgło. Ma to uzasadnienie ekonomiczne. Nowy zestaw sprzęgła to koszt najczęściej nieprzekraczający 1000 PLN. Często koszt usługi wymiany przekracza koszt nowych części z górnej półki. Z tego powodu, gdy zdjęta jest już skrzynia, zawsze warto "przy okazji" założyć nową tarczę, docisk i łożysko oporowe.

Koło zamachowe umieszczone jest między silnikiem a skrzynią biegów i zazwyczaj nie ma do niego bezpośredniego dostępu bez demontażu skrzyni

Aby zasięgnąć dokładnych informacji o stanie sprzęgła i koła zamachowego trzeba dokonać dosyć poważnego demontażu auta. Te elementy, znajdują się między silnikiem, a skrzynią biegów, okrywane przez jej obudowę. Obecnie w każdym dostępnym na rynku aucie, aby "dobrać się" do koła zamachowego, należy zdemontować skrzynię biegów. W zależności od auta, stopień skomplikowania tej operacji może być różny. Na pewno trudniej będzie to zrobić w aucie z napędem 4x4. Zwykle skrzynia biegów jest wtedy cięższa, do tego oprócz wyjęcia przednich półosi, dochodzi odpięcie napędu tylnych kół.

Nowe sztywne koło zamachowe - cena

Klienci często przesyłają do naszego sklepu zapytania, ile kosztują koła zamachowe sztywne. Te elementy najczęściej nie są drogie. Ich cena to może być około 200 - 800 PLN. Jest to stosunkowo prosty w produkcji element, nie posiadający żadnego tłumika drgań skrętnych. Niestety, ze względu na stosunkowo mały popyt na rynku, niezbyt często da się taki element dokupić nowy, jako zamiennik. Często taki element trzeba kupić w serwisie ASO danej marki. Jeżeli również u producenta nie ma dostępności, pozostaje rynek części używanych. Tam cena zależy głównie od stanu danej części i jest dyktowana przez sprzedawcę. Przed montażem używanego koła zamachowego, warto je dokładnie sprawdzić i zmierzyć. Wyniki pomiarów należy porównać z nowym kołem. Dzięki temu unikniemy problemów z układem napędowym po złożeniu auta. Używane koło zamachowe można również przygotować do montażu, szlifując jego powierzchnię w specjalistycznym zakładzie.

Montaż używanego elementu jest dozwolony tylko w przypadku koła sztywnego. Koło dwumasowe zawsze musi zostać kupione nowe. Używane koło dwumasowe to element, który może spowodować bardzo duże koszty w przyszłości. Oprócz tego, że i tak trzeba będzie kupić nową część, a do tego zapłacić podwójnie za robociznę, to taki zużyty mniej lub bardziej element może doprowadzić do awarii skrzyni biegów lub silnika.

Koło dwumasowe

Drugim rodzajem kół zamachowych jest koło dwumasowe. Bardziej nowoczesny i mocniej skomplikowany element. Takie koło składa się z wielu części. Wprowadzenie kół dwumasowych do samochodów w latach 80. i 90. doprowadziło do małej rewolucji. Pozwoliło to na znaczne podniesienie komfortu jazdy autem. Szczególnie w przypadku silników diesla. Obecnie praktycznie nie ma różnicy w użytkowaniu auta benzynowego i takiego z silnikiem o zapłonie samoczynnym. Zupełnie inaczej było w autach starszej generacji. Tam charakterystyka pracy była podobna bardziej do ciężarówki lub traktora - na nadwozie były przenoszone bardzo duże drgania. Obecnie auto osobowe z silnikiem diesla jest ciche i komfortowe. Stało się to m.in. dzięki szerokiemu zastosowaniu kół dwumasowych. Ten element tłumi drgania bardzo skutecznie.

Dzięki zastosowaniu kół dwumasowych, udało się też bezpiecznie dla silnika i skrzyni biegów przenieść znacznie większą moc. Tarcza sprzęgła wyłącznie przenosi moc. Drugie zadanie standardowej tarczy - a więc tłumienie drgań pochodzących z silnika przejmuje koło zamachowe.

Inżynierowie firmy Schaeffler, która opracowała pierwsze koła dwumasowe, wpadli na pomysł oddzielenia silnika od sprzęgła. Koło dwumasowe zawiera dwa elementy - dwie masy, które mogą wirować w pewnym stopniu niezależnie od siebie. Są połączone sprężynami łukowymi, spełniającymi rolę tłumika drgań skrętnych. Moc z wału korbowego nie trafia bezpośrednio do skrzyni biegów i na koła. To pozwala na większy komfort jazdy. Sprężyny oddzielają również skrzynię i resztę karoserii pojazdu od drgań z silnika.

Dwumasowe koło to dla właściciela auta najczęściej głównie wysoka cena wymiany. Trzeba jednak pamiętać o korzyściach, płynących z tego, że "dwumasa" jest obecna w samochodzie. Komfort jazdy jest większy, drgania mniejsze, a moc rozwijana bardziej płynnie.

Używanie auta z kołem dwumasowym

Każdy silnik, szczególnie przy niskich obrotach generuje spore wibracje. Jako kierowcy, mamy duży wpływ na to, jak długo wytrzymają jego podzespoły. Generalnie agresywna jazda, ruszanie z piskiem opon i bardzo gwałtowne hamowanie wpływa negatywnie na wytrzymałość silnika, skrzyni biegów, czy na dwumasowe koło. Nie można jednak przesadzać również w drugą stronę. Długotrwała jazda na zbyt niskich obrotach silnika, najczęściej pozwala na zaoszczędzeniu na paliwie, jednak trzeba pamiętać, że dostarczamy autu w ten sposób mniej energii. Drgania przy niskich obrotach mają zły wpływ na kolo dwumasowe, co poskutkuje kosztowną naprawą. Cena za nowe elementy do naprawy przekroczy wszystkie oszczędności na paliwie. We wszystkim, również w użytkowaniu auta, należy zachować zdrowy rozsądek i znaleźć złoty środek.