Proste i niedrogie sprzęgło płytkowe. Oto jak działa

Popularność wszelkiego rodzaju sprzęgieł płytkowych stosowanych do rozdziału napędu w autach 4x4 jest ogromna. Ogólna zasada działania jest podobna i to od stosunkowo prostych układów z elektromagnesem, po wyrafinowane konstrukcje elektrohydrauliczne typu Haldex: koła jednej osi napędzane są bezpośrednio, natomiast na drugą oś napęd przechodzi przez sterowane sprzęgło płytkowe.

Sprzęgło potrafi różnicować moment obrotowy oraz prędkość kół obu osi i jest przy tym znacznie tańsze niż układ z centralnym dyferencjałem (międzyosiowym mechanizmem różnicowym). W stosunku do tego droższego rozwiązania ma ono oczywiście także dość zasadnicze wady (np. mniejszą płynność działania, brak możliwości różnicowania obrotów przy stałym rozdziale momentów), jednak niższe koszty produkcji, często mniejsze opory toczenia oraz możliwość łatwego sterowania powodują, że sprzęgła płytkowe trafiają nawet do całkiem drogich samochodów. Trzeba zresztą uczciwie przyznać, że gdyby nie te niedrogie rozwiązania, to napęd 4WD najprawdopodobniej nie trafiłby do wielu modeli niższych klas.

W zdecydowanej większości samochodów tego typu napęd jest rozwinięciem konstrukcji przednionapędowej. Są jednak wyjątki, jak np. BMW XDrive (m.in. modele X1, X3, X5, X6), Jeep Grand Cherokee WJ Quadra Drive ('99-'04) czy Kia Sorento BL ('02-'09), gdzie stale napędzane są koła tylne, natomiast sprzęgło płytkowe dołącza napęd przedniej osi.

Dzielność terenowa samochodów z tego typu napędem zależy w dużej mierze od tego, jak duży moment obrotowy jest w stanie fizycznie przenieść sprzęgło płytkowe. Gdy bowiem oś napędzana w sposób stały (np. przednia) będzie się ślizgać, to jak największy moment powinien zostać przekazany na drugą oś. Zwykle najmniejszym maksymalnym momentem dysponują sprzęgła płytkowe sterowane elektromagnetycznie. Najczęściej jest to ok. 850-1000 Nm. Większe możliwości mogą mieć układy elektrohydrauliczne, jak np. Haldex, który w najbardziej masywnych wykonaniach jest w stanie przenieść nawet 2000 Nm. I właśnie potencjalnie większe możliwości decydują o tym, że znacznie droższe układy elektrohydrauliczne są chętnie stosowane przez producentów.

Łatwe sterowanie sprzęgieł płytkowych elektroniką powoduje, że doskonale współpracują one z systemami ABS, ASR czy ESP. Jeżeli w ramach ESP samochód zostanie wyposażony w funkcję ograniczania poślizgu dyferencjałów przedniego i tylnego mostu (np. Dacia Duster 4WD 1.5 dCi), to niepozorny SUV może się okazać bardzo dzielny w terenie, prawie jak samochód terenowy.

Rewolucją w dziedzinie napędów 4x4 jest układ z tylną osią napędzaną silnikami elektrycznymi, jaki spotkać można w Lexusie RX czy Peugeocie 3008 Hybrid4. Aut z takim napędem będzie coraz więcej.

Sprzęgło sterowane elektrycznym silnikiem

Sprzęgło sterowane hydraulicznie

Sprzęgło elektrohydrauliczne (Haldex)

Sprzęgło elektromagnetyczne

Tekst: Marcin Klonowski, zdjęcia: producenci