Wśród odgrywających ważną rolę elementów silnika powinniśmy zwrócić uwagę przede wszystkim na koło pasowe. W czasie pracy silnika zapłon jednego cylindra prowadzi do rozpędzenia wału korbowego w bardzo krótkim czasie. W tym samym momencie jest on spowalniany, gdy w kolejnym cylindrze dochodzi do kompresji mieszaniny powietrza i paliwa potrzebnej do następnego zapłonu. Ciągłe przyspieszanie oraz spowalnianie wału korbowego generuje naprężenia skrętne i wibracje, zamieniając wał w oscylator harmoniczny. Gdy nałożone siły obciążają wał korbowy i połączone z nim elementy, trzeba je stłumić, ponieważ przy zbyt dużym obciążeniu może dojść do uszkodzenia, a nawet złamania wału lub towarzyszących mu elementów.
W niektórych silnikach możemy zminimalizować drgania poprzez dodanie masy do zespołu wału korbowego. Takie rozwiązanie zwiększa jednak masę obrotową wału korbowego i całkowitą masę pojazdu, a to nie jest pożądane. Drugim sposobem i zdecydowanie bardziej popularnym jest koło pasowe wału korbowego z przeciwwagą.
Tłumik drgań skrętnych składa się z dwóch części: masy bezwładnościowej i elementu rozpraszającego energię. Masa bezwładnościowa ma dwa elementy:
Pomiędzy nimi znajduje się masa elastyczna (guma lub elastomer), która pochłania wibracje i nierównomierności biegu stworzone wewnątrz silnika. Podsumowując, zachowuje się jak worek treningowy dla wału korbowego.
Koło pasowe od strony technicznej powinno nazywać się elastycznym tłumikiem drgań skrętnych (TVD). Możemy wyróżnić trzy rodzaje elastycznych kół pasowych.
Jednym z rodzajów jest konwencjonalne, standardowe koło pasowe. Pomiędzy dwoma metalowymi elementami znajduje się część rozpraszająca energię, która jest mieszanką gumową lub elastomerową. Ten gumowy pierścień zapewnia względny ruch dwóch metalowych części – mas bezwładnościowych. Dzięki temu mogą one wychodzić z fazy nawet o 1º do 2º, po to, aby pochłaniać wibracje w wale korbowym. Gdy element rozpraszający energię wygina się, zmienia ruch w ciepło.
Konwencjonalne koło pasowe
Konwencjonalne koło pasowe
Odsprzęglone koło pasowe
Innym typem jest „złożony”, odsprzęglony tłumik drgań skrętnych (TVDC). Składa się z dwóch elementów:
Tak jak w przypadku konwencjonalnego koła pasowego, element rozpraszający energię podczas wyginania się, zmienia ruch w ciepło. Na pierwszy rzut oka tłumik harmoniczny może wydawać się prosty, ale dostrojenie jednostki do silnika w określonym zakresie obrotów jest bardzo skomplikowaną sprawą.
Odsprzęglone koło pasowe
Odsprzęglone koło pasowe
Koło pasowe typu Visco
Najbardziej skomplikowanym i wydajnym TVDC jest koło pasowe typu Visco. W części, która jest harmoniczną wyważarką, zamiast gumowego elementu znajduje się bardzo lepki olej silikonowy. Bezwładnościowy pierścień masowy swobodnie unosi się zanurzony w oleju silikonowym wewnątrz komory. Tutaj stosuje się zjawisko tłumienia lepkości.
Koło pasowe nim ulegnie całkowitemu uszkodzeniu, daje pewne oznaki, które mogą sugerować, że nie działa ono poprawnie i będziemy musieli się zastanowić nad jego wymianą lub poprawą montażu.
Wibracje silnika
Jeśli odczuwasz dziwne wibracje pochodzące z silnika, a nie pokazuje się żaden błąd, sprawdź koło pasowe i jego zamontowanie.
Koło pasowe zaprojektowano w taki sposób, aby radziło sobie z szerokim zakresem prędkości. Niektóre z nich najciężej pracują na biegu jałowym. Jeśli koło pasowe uległo uszkodzeniu, praca na biegu jałowym może być nieregularna. Wynika to z nadmiernego ruchu części tłumiącej.
Niepoprawna praca na biegu jałowym
Nieprawidłowo praca rozrządu
Jeśli połączenie gumowego pierścienia jest osłabione lub pierścień metalowy oddzieli się od pierścienia gumowego, znaczniki rozrządu mogą się przemieszczać. Da się to zaobserwować, porównując znaki czasowe na układzie zaworów. Jeśli koło pasowe nie ma wskazania dla pozycji wału korbowego, można je narysować na piaście i pierścieniu zewnętrznym. Niewspółosiowość tych znaków jest łatwa do sprawdzenia za pomocą stroboskopu.
Pierścień zewnętrzny może poruszać się osiowo tak bardzo, że rowki nie są już na równi z pozostałymi elementami współpracującymi z kołem pasowym. Rowki koła pasowego mogą mieć nierówne zużycie.
Zużyte krawędzie paska
Uszkodzenie skrzyni biegów
Jeśli koło pasowe nie jest w stanie dłużej absorbować wibracji, destrukcyjne siły zaczną być przekazywane bezpośrednio na skrzynię biegów. Wibracje mogą uszkodzić wałek wchodzący, łożyska, koła zębate i inne. W skrajnych przypadkach może dojść do uszkodzenia kół zębatych w dyferencjale.
Podczas gdy zwykłe koło pasowe może obracać się ewentualnie tylko o 1° lub 2°, odciąża tym samym w znaczny sposób współpracujące elementy takie jak napinacz paska lub koło na alternatorze. Odsprzęglone koło pasowe jest w stanie obrócić się nawet o 10° względem siebie i zaabsorbować tym samym jeszcze więcej obciążeń, spowodowanych przez osprzęt silnika.
Awaria alternatora lub pompy sterującej
Poluzowanie połączenia wpustowego
Luzy na połączeniu wpustowym koło pasowe - wał korbowy mogą oznaczać, ale nie muszą, że koło uległo uszkodzeniu. Przyczyną może być również wypracowany wpust lub wał korbowy.
Uszkodzone koło pasowe może piszczeć podczas obrotu. Odgłosu nie da się zniwelować poprzez poprawienie napięcia paska. Dźwięki mogą też wydobywać inne podzespoły, które działają na tym samym pasku.
Wydobywający się pisk
Zbytni ruch napinacza / „klaps” paska
Jeśli elastyczny tłumik drgań przestanie prawidłowo działać, wibracje zostaną przeniesione na napinacz. Może to być postrzegane jako trzepotanie w ramieniu napinacza. Ten sam efekt pojawia się, gdy uszkodzi się koło wybiegowe alternatora.
Oto scenariusz: silnik miał katastrofalną awarię wału korbowego, łożyska lub korbowodu. Zainstalowano nowy silnik i zainstalowano stare koło pasowe. W tym przypadku nowy silnik lada chwila również się popsuje. Zawsze sprawdzaj stary tłumik przed ponowną instalacją.
Kawałek korby oderwał się lub korba pękła
Koła pasowe czasami ulegają uszkodzeniu. Możemy spróbować to zdiagnozować źródło takiego uszkodzenia, ponieważ wśród przyczyn awarii koła pasowego jest kilka typowych przypadków, które przedstawiamy poniżej.
Problemy z silnikiem
Istnieje możliwość uszkodzenia amortyzatora przez silnik, który ma problemy z zapłonem, ponieważ siły na korbie uległy zmianie. Problem może też tworzyć się na wałku balansującym.
Elementy elastomerowe tłumika zamieniają wibracje w ciepło. Podczas tego procesu temperatura wewnątrz elastomeru zaczyna rosnąć, a proces wulkanizacji zaczyna się od nowa. Nadmierne wibracje mogą być wynikiem nieudanego wtrysku. Jeśli ciepło nie może zostać rozproszone, guma z czasem ulegnie wulkanizacji. Między innymi po to umieszcza się w nich otwory wentylacyjne.
Koło pasowe – zbyt duża temperatura
Wycieki oleju
Naturalnym wrogiem tłumika harmonicznego jest olej i inne płyny. Element tłumiący na kole pasowym wału korbowego jest wykonany z gumy naturalnej (NR) lub EPDM. Przeciekająca uszczelka wału korbowego może uszkodzić gumowe lub elastomerowe części tłumika poprzez pokrycie ich olejem. Pęcznienie, kurczenie się lub pękanie gumy mogą powodować też nieszczelne pokrywy zaworów, pompy wspomagania układu kierowniczego i olej sprężarki układu klimatyzacji. Płyny mogą powodować także osłabienie wiązania między metalem a gumą.
Zewnętrzne lub wewnętrzne pierścienie bezwładnościowe mogą pęknąć i spowodować oddzielenie pierścienia od zespołu tłumika. Jest to bardzo rzadkie zjawisko, ale niestety ciągle realne w niektórych pojazdach. Gdy zdarzy nam się taka sytuacja, przy okazji może zostać poważnie uszkodzonych wiele otaczających elementów, takich jak na przykład chłodnica.
Pęknięte koło pasowe
Pogorszenie się właściwości gumy
Aby guma tłumika działała poprawnie, nie powinna mieć pęknięć, wybrzuszeń ani obkurczeń. Z czasem materiały wewnątrz tłumika powoli ulegają degradacji, na przykład z powodu ozonu, zginania i ciepła. W większości pojazdów jednak tłumik wytrzyma żywotność pojazdu.
Aby wymontować koło pasowe z pojazdu, powinniśmy zawsze przestrzegać procedur i dobrać odpowiednie narzędzia. W większości pojazdów, gdy chcemy wymienić pasek rozrządu, musimy usunąć tłumik. Najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, aby nigdy nie naciskać na zewnętrzny pierścień ani nie próbować go ściągnąć przy pomocy młotka.
To samo tyczy się montowania nowego koła pasowego. Musimy pamiętać o odpowiednich narzędziach, aby zainstalować tłumik. Niewłaściwe mogą uszkodzić tłumik oraz wał korbowy. Najczęstszym błędem montażu jest ponowne użycie śrub, aby docisnąć tłumik do czoła wału korbowego, ponieważ istnieje ryzyko, że ponownie użyta śruba nie przeniesie odpowiedniego momentu potrzebnego do osadzenia koła.
Koło pasowe - błędy demontażowe i montażowe
Problemy ze skrzynią biegów
Masa koła zamachowego, płyty elastycznej lub konwertera momentu obrotowego znajduje się po drugiej stronie wału korbowego. Jeśli te części są poza specyfikacją, mogą spowodować nierównowagę w wale korbowym, dla której tłumik może nie być w stanie go skompensować. Zapytaj właściciela, czy ostatnio dokonał jakichkolwiek napraw skrzyni biegów. Są szanse, że mechanicy użyli niewłaściwych części lub nieprawidłowo je zamontowali.
Zbyt ciasny pas może spowodować nie tylko obciążenie elementów napędu paska pomocniczego, ale także tłumika harmonicznego z powodu dodatkowego napięcia. Dodatkowe napięcie może spowodować nie tylko zbędne obciążenie, ale także dostarczyć dodatkową energię cieplną do koła pasowego wału korbowego. To może zainicjować podgrzewanie elastomeru do stopienia.
Koło pasowe ze zbyt ciasnym pasem
Jak widać na powyższych przykładach, awarii koła pasowego można uniknąć. By temu zapobiec, musimy zadbać o stan naszego samochodu – istotny jest przede wszystkim prawidłowy montaż koła pasowego, ale także ogólna kondycja pojazdu. Wycieki czy zbyt napięty pasek to tylko niektóre z czynników, które mogą wywołać uszkodzenie koła pasowego. Podczas użytkowania samochodu powinniśmy być także czujni i zwracać uwagę na sygnały, jakie daje nam auto, aby uniknąć poważnych awarii. Jeśli jednak będziemy już zmuszeni wymienić koło pasowe, polecamy skorzystać ze sprawdzonych rozwiązań firmy CORTECO, która ma bogate doświadczenie w produkcji kół pasowych i innych części samochodowych.
Dystrybutor marki
Corteco w Polsce
