• Uszkodzenia kół pasowych w silnikach spalinowych dzielimy na 2 typy: niewłaściwy montaż dokonany przez serwisanta w warsztacie oraz wada materiałowa występująca w produkcie
• Usterka koła pasowego może też wynikać ze zużycia podlegającego mu układu
• Zastosowany w kole pasowym tłumik drgań skrętnych ma na celu tłumienie drgań własnych wału przez pochłanianie energii drgań oraz zmianę częstotliwości ich drgań
• Koło pasowe jako element paska pomocniczego służy do napędu urządzeń pomocniczych
• Więcej informacji w polskiej (i nie tylko) branży aftermarketowej i motoryzacyjnej znajdziesz na stronie głównej Motofaktora. Jeśli chcesz być na bieżąco z najważniejszymi wiadomościami z branży — zapisz się na nasz newsletter

Przyczyny uszkodzeń możemy podzielić na dwa typy. Pierwsza to niewłaściwy montaż dokonany przez serwisanta w warsztacie, drugi – wada materiałowa występująca w produkcie. Trzeba jeszcze wspomnieć o trzeciej możliwej usterce koła pasowego, która jest spowodowana czasem pracy danego układu, czyli zużyciem elementu, które następuje po około 120 tys. km.

Zanim jednak przejdziemy do opisu poszczególnych typów uszkodzeń, zastanówmy się nad siłami i drganiami, jakie koło pasowe przenosi i tłumi w układzie korbowym silnika.

Aby zrozumieć cel, w jakim zastosowano koło pasowe z tłumikiem drgań skrętnych, musimy dokładnie przyjrzeć się typom drgań występujących w pracującym silniku. Wał korbowy stanowi element sprężysty, podlegający obciążaniu siłami gazowymi i bezwładności działającymi okresowo. Jako element sprężysty wał wykonuje drgania, które określmy drganiami własnymi. Wytracony wał jednorazowo impulsem siły z położenia równowagi, będzie drgał przez określony czas. W silniku spalinowym tłokowym występujące siły mogą wywołać następujące drgania własne układu:

• drgania giętkie, powodujące zginanie wału między łożyskami, zwykle drganie mało groźne
• drgania wzdłużne wału (osiowe), spowodowane dużą sztywnością wzdłużną i ułożyskowaniem wału
• drgania skrętne, szczególnie niebezpieczne, ponieważ wychylenie wału nie jest niczym ograniczone poza własną sztywnością wału. Powoduje to, iż amplitudy wychyleń wału mogą być wyjątkowo duże, co w efekcie może doprowadzić do zniszczenia układu poprzez udarowe bądź zmęczeniowe pęknięcie wału

Działanie tłumika drgań skrętnych polega na tłumieniu drgań własnych wału przez pochłanianie energii drgań oraz zmianę częstotliwości ich drgań. Tłumiki umieszcza się na końcu wału korbowego, w którym występują największe wychylenia skrętne (amplituda drgań własnych). W typowym tłumiku drgań skrętnych bezwładna masa połączona jest z wałem korbowym. Pochłanianie energii drgań powstaje przy ruchach masy, spowodowanych drganiami skrętnymi.

Skoro już wiemy jak działa koło pasowe z tłumikiem drgań skrętnych, musimy też spojrzeć na koło pasowe, jako na element paska pomocniczego. Służy on do napędu urządzeń pomocniczych, stąd nazywany jest również napędem zewnętrznym/pomocniczym lub w skrócie ABDS (Accessory Belt Drive System). Jego zadaniem jest pobranie momentu obrotowego z wału korbowego silnika za pomocą koła pasowego i zdanie tego momentu na poszczególne elementy układu – alternator, pompa wody, kompresor klimatyzacji. Downsizing silników sprawia, że elementy są coraz mniejsze (mniejsza masa – mniejsze zużycie paliwa) przy rosnących wymaganiach klientów w zakresie komfortu użytkowania samochodu – podgrzewane szyby, siedzenia czy elektryczne wspomaganie kierownicy, sprawia że odbiorcy „momentu” pobierają go coraz więcej z silnika poprzez koło pasowe.

Trzeba wiedzieć, że przebieg tego momentu nie jest idealny – chodzi o drgania skrętne na wale pochodzące z kinematyki silnika spalinowego oraz mikropoślizgi paska względem koła pasowego, które również mogą generować temperaturę. Do złagodzenia tych drgań służą tłumiki drgań w postaci koła pasowego z tłumikiem drgań skrętnych – ochrona napędów zewnętrznych.

Niewłaściwy montaż lub eksploatacja – dostawanie się wody, piachu, pyłu spowodowane brakiem osłon pod samochodem (silnikiem), lub modyfikacje układu poprzez zmianę długości paska, lub samo odpalanie silnika z kołem pasowym bez obciążenia (elementami układu napędu paska).

Częstym błędem jest montowanie nowego koła przy użyciu starych śrub. Montaż koła pasowego może być też dokonany przy pomocy jednej centralnej śruby lub kilku śrub na odpowiednim promieniu wewnętrznej powierzchni montażu koła względem końcówki wału. W przypadku śrub centralnych niezalecane jest ich ponowne użycie. W układach, gdzie zastosowane jest kilka mniejszych śrub montażowych, przy odkręcaniu ulegają odkształceniu i montaż ich na nowych kołach nie jest zalecany. Zastosowanie odpowiedniego momentu do przykręcenia śrub jest podstawą.

Na piaście koła widzimy ślady po odciśniętej śrubie centralnej (fot 1). Ślady są punktowe, co świadczy o ponownym użyciu śruby dociskowej, która była kilka razy przykręcana i odkręcana. Na rewersie koła widzimy nierównomierne zużycie pochodzące z nieosiowości zamontowania koła (fot. 3).

Błąd montażu, niewłaściwe lub zużyte śruby (fot. 4), zastosowano zbyt duży moment dokręcania koła względem powierzchni koła rozrządu na wale. Na rewersie koła pasowego brak kołka ustalającego centrycznie koło (fot. 6) względem koła rozrządu, co może spowodować bicie i nieosiowość pracy koła pasowego (fot. 5). Dodatkowo praca bez osłon – widoczne ślady korozji wewnątrz.

Duży przebieg, ciężkie warunki pracy np. stały poślizg – wytarte powierzchnie koła wewnętrznego (fot. 7).

Dodatkowo widzimy od wewnętrznej strony ścięte nity a na piaście nierównomiernie odkształcone ślady po śrubach. Prawdopodobną przyczyną usterki były niewłaściwe śruby oraz zbyt niski moment dokręcenia koła pasowego. Efekty widoczne na zdjęciach (fot. 8).

Przedstawiony materiał zdjęciowy nie pozostawia dwuznacznej oceny. Koła pasowe, które zostały opisane przedstawiają typowe usterki wynikające z nieprawidłowego montażu. Niestety brak nowych śrub montażowych stosowanych w układach, które tego wymagają, nieprawidłowe momenty dokręcania, stosowanie kluczy pneumatycznych, oraz brak „higieny” warsztatowej w czasie montażu powoduje uszkodzenia tłumika drgań skrętnych układu, koła pasowego.

Artykuł sponsorowany przez firmę SWAG