Każdy silnik spalinowy jest wyposażony w koło zamachowe. Ta część napędu jest przymocowana do wału korbowego, a jej zadaniem jest magazynowanie energii kinetycznej, która zapewnia płynną jazdę. Obecnie wyróżnia się sztywne oraz dwumasowe koła zamachowe. Jak dokładnie działa koło zamachowe? Na czym polega różnica pomiędzy dwoma rodzajami kół zamachowych? W jaki sposób dbać o koło zamachowe, aby przedłużyć jego żywotność?
Rola koła zamachowego w napędzie samochodu
Na końcu wału korbowego wychodzącego z silnika znajduje się kołnierz zdawczy. Do niego przytwierdzone przy pomocy śrub jest właśnie koło zamachowe, które ma postać metalowego talerza. Dzięki niemu silnik może pracować równomiernie. Koło zamachowe wyróżniające się dużym momentem bezwładności magazynuje energię kinetyczną i sprawia, że wał korbowy porusza się podczas suwów silnika niezwiązanych z pracą. Jednocześnie koło zamachowe zapobiega tymczasowym wahaniom prędkości kątowej wału korbowego i niweluje drgania silnika. Oprócz samochodów z silnikiem spalinowym koła zamachowe wykorzystuje się również w maszynach roboczych, których praca odbywa się przy wykorzystaniu ruchu obrotowego. Istnieją dwa rodzaje koła zamachowego – sztywne oraz dwumasowe.
Specyfika koła zamachowego sztywnego
Koło zamachowe sztywne to prosty klasyczny akumulator energii kinetycznej. Całość stanowi jeden odlew i nie posiada żadnych ruchomych części. Powierzchnia robocza jednomasowego, czyli sztywnego koła zamachowego, styka się z tarczą sprzęgła w skrzyni biegów. Oprócz tego w kole zamachowym sztywnym można znaleźć zębatkę odpowiedzialną za pracę rozrusznika oraz kołki ustalające, pozwalające na montaż docisku.
Specyfiką współczesnych silników czterosuwowych jest fakt, że trzy spośród czterech cyklów w pracy, wymagają pobierania energii z zewnątrz. Wówczas pochodzi ona właśnie z koła zamachowego, gdzie w postaci kinetycznej została zmagazynowana jako skutek pracy poprzedniego cyklu. Silnik napędza pojazd jedynie w trakcie trzeciego cyklu, czyli rozprężania, zwanego również cyklem pracy. Wcześniej następuje ssanie, sprężanie, natomiast na końcu wydech – w tych trzech cyklach wał korbowy jest napędzany za sprawą koła zamachowego. Oczywiście koła zamachowe były także stosowane w dawnych silnikach dwusuwowych.
Koło zamachowe musi być ściśle dobrane do konkretnego silnika. Ogromne znaczenie mają waga i rozmiar tego podzespołu. Od koła zamachowego uzależniony jest moment obrotowy, moc jednostki napędowej, a także jej kultura pracy. Zbyt niska masa koła zamachowego sprawiałaby kierowcy pojazdu trudności z ruszaniem z miejsca, ponieważ auto nie trzymałoby wolnych obrotów na wystarczającym poziomie. Kłopoty następowałyby również w trakcie jazdy pod górę.
Rozmiar koła zamachowego jest także ściśle uzależniony od rozmiaru tarczy sprzęgła w skrzyni biegów. Współczesne auta są wyposażone w koła zamachowe o średnicy przynajmniej 18 cm do maksymalnie 30 cm. Większe koła zamachowe występują natomiast w pojazdach ciężarowych, wyróżniających się ogromnym momentem obrotowym. Średnia waga koła zamachowego wynosi od 10 do 20 kg, ale w niektórych autach osobowych może sięgać nawet 28 kg. Naturalnie im większa jest masa koła zamachowego, tym cechuje się ono większą bezwładnością, ale jednocześnie potrafi zmagazynować więcej energii kinetycznej. „Odchudzanie” auta za sprawą wymiany koła zamachowego na mniejsze nie jest dobrym pomysłem, od czego jedynym wyjątkiem mogą być auta sportowe ścigające się na płaskim torze. W przeciwnym wypadku, oprócz wspomnianych problemów z ruszeniem i jazdą pod górę, pojawiłyby się także niedogodności w prowadzeniu samochodu.
Dwumasowe koło zamachowe
Koło zamachowe dwumasowe to rozwiązanie, które pojawiło się na rynku stosunkowo niedawno, biorąc pod uwagę całą historię motoryzacji, bo w latach 80. XX wieku. Zgodnie ze swoją nazwą koło zamachowe dwumasowe składa się z dwóch elementów stanowiących odrębne masy, które mogą wirować niezależnie od siebie. Pomiędzy nimi znajdują się sprężyny łukowe, które tłumią drgania skrętne. Takie rozwiązanie sprawia, że moc pochodząca z wału korbowego nie jest bezpośrednio przenoszona na skrzynię biegów oraz koła. Oznacza to wyższy komfort pracy silnika, jak również tłumienie nieprzyjemnych drgań. Warto pamiętać, że koło zamachowe dwumasowe pojawiło się na rynku szczególnie z myślą o silnikach diesla, które kilkadziesiąt lat temu były znacznie mniej doskonałe.
Uszkodzenie koła zamachowego
Z racji swojej niezwykle prostej, zwłaszcza jak na realia współczesnej motoryzacji konstrukcji, sztywne koło zamachowe bardzo rzadko ulega awariom. Do takich może jednak dojść w przypadku problemów z rozrusznikiem, prowadzących do uszkodzenia zębów koła zamachowego. Oprócz tego koło zamachowe może odkształcić się, współpracując ze zużytym sprzęgłem, na skutek zbyt wysokiej temperatury tarcia. Kolejną opcję stanowią nity tarczy sprzęgła niszczące powierzchnię roboczą koła. W razie ewentualnych problemów wymiana koła zamachowego jest niezwykle prosta, bo aby odseparować je od wału korbowego, wystarczy odkręcenie kilku śrub. Z kolei wymieniając sprzęgło, warto zbadać kondycję koła zamachowego, bo jeśli na powierzchni roboczej występuje nadmierne zużycie, nowe sprzęgło może generować ślizgi.
W przypadku koła zamachowego dwumasowego do awarii dochodzi sporo częściej, a wymiana może okazać się konieczna już po około 150 tysiącach przejechanych kilometrów. Warto zaznaczyć, że wymiana koła zamachowego dwumasowego jest bardziej kosztowna.
Utrzymywanie koła zamachowego w dobrym stanie technicznym
Dlatego posiadacze samochodów wyposażonych w koła zamachowe dwumasowe powinni troszczyć się o ich kondycję. Negatywny wpływ na stan koła mają bardzo dynamiczne ruszanie, gwałtowne hamowanie oraz agresywna jazda. Jednocześnie nie wolno przesadzać z jazdą na bardzo niskich obrotach, ponieważ wówczas powstają silniejsze drgania, które również doprowadzają do szybkiego zużywania się koła zamachowego.
Interesuje Cię więcej ciekawostek i porad z zakresu motoryzacji? Koniecznie zapoznaj się z innymi wpisami na naszym blogu. Odwiedź również nasz sklep, w którym w atrakcyjnych cenach znajdziesz wszystkie niezbędne części do swojego samochodu lub motocykla!