Czym jest sprzęgło antyhoppingowe i jak działa? [KOMPENDIUM WIEDZY]

W motocyklach sprzęgło jest nieodłącznym elementem, które dzięki możliwości przerwania przeniesienia transmisji momentu obrotowego z silnika do skrzynia biegów i tym samym koła, a następnie ponownego przywrócenia zapewnia nam możliwość bezpiecznej jazdy. Gdyby nie jego obecność pojazd za każdym razem ruszałby po wrzuceniu biegu, a jego zatrzymanie bez gaszenia silnika byłoby niemożliwe. Czy spotkaliście się kiedyś ze sprzęgłem antyhoppingowym?

Sprzęgło w pojazdach mechanicznych ma wbrew pozorom prostą, ale jakże ważną i niezbędną funkcję. Fachowo możemy nazwać je zespołem części, które służą do połączenia ze sobą dwóch niezależnie osadzonych wałów. Pierwszym z nich jest wał czynny, czyli napędowy, a drugi bierny, czyli napędzany. Wszystko po to, aby w odpowiednim momencie przenosić moment obrotowy generowany przez jednostkę napędową w przypadku motocykli na tylne koło. Jeszcze w pierwszych latach produkcji budowa sprzęgła była nieco prostsza, jednakże rozwój maszyn i pojazdów sprawił, że zmieniły się nie tylko użyte do jego produkcji materiały, ale również w pewnym sensie sama funkcja, którą pełni.

W motocyklach jeszcze sprzed lat 90. królowały tradycyjne sprzęgła, które miały jedną funkcję – rozłączać i załączać ponownie oba niezależne wałki, aby tym samym wprawić w ruch tylne koło za pomocą momentu obrotowego, który generowany jest przez silnik. Parametry jednostek napędowych gwałtownie jednak rosły, a to sprawiło, że konieczne było wprowadzenie kilku istotnych zmian, które niejako dostosują jego prace do obecnych prędkości i hamowań. Receptą na wszystkie zagrożenia jest sprzęgło antyhoppingowe.

Najważniejsze informacje:

1. Czym tak naprawdę jest sprzęgło antyhoppingowe nazywane również sprzęgłem bezpiecznym?
2. Zasada działania sprzęgła antyhoppingowego jest wyjątkowo prosta i służy znaczniej poprawie bezpieczeństwa poprzez ograniczenie blokady tylnego koła w momencie agresywnej redukcji biegu.
3. Sprzęgło antyhoppingowego działa rownież w drugą stronę – ogranicza duży moment obrotowy generowany przez silnik, który mógłby wprowadzić tylne koło w poślizg podczas przyśpieszania.

Przeczytaj również:

Czy warto kupić w przewody hamulcowe w stalowym oplocie? Co dają i jakie są różnice?

Gdyby w motocyklach nie było nawet najprostszego sprzęgła to ten ruszałby już w momencie wrzucenia biegu, a jego zatrzymanie byłoby praktycznie niemożliwe. Owszem, znacznie słabsze jednostki napędowe zapewno zgasłyby, jednakże te znacznie mocniejsze nadal jechałyby do przodu uniemożliwiając bezpieczne hamowanie do zerowej prędkości. Sama konstrukcja sprzęgieł niewiele zmieniła się na przestrzeni lat i nadal sama budowa jest podobna – składają się one z tarcz, przekładek i sprężyn dociskowych, jednakże z tą różnicą, że jeszcze kilkadziesiąt lat temu pracowały one “na sucho”. Obecnie zdecydowana większość producentów decyduje się jednak na montaż sprzęgieł wielopłytkowych w kąpieli olejowej, co bezpośrednio ma wpłynąć na ich mniejsze zużycie, ale również większą efektywność działania.

Sprzęgło wielopłytkowe cierne

To najbardziej i najczęściej stosowany rodzaj sprzęgła, które w najprostszym tłumaczeniu jest zwielokrotnionym sprzęgłem tarczowym. Taka budowa wynikała niejako z samych ograniczeń gabarytów silników motocyklowych, a wiele połączonych ze sobą tarczy nawet o zdecydowanie mniejszej powierzchni i tak jest w stanie wytworzyć siłę niezbędną do przeniesienia lub rozłączenia momentu obrotowego przekazywanego z silnika na koło. Sprzęgło wielopłytkowe cierne posiada wiele tarcz, które osadzone są na przemian, a wszystkie z nich znajdują się w tulejach na wypustach w koszu sprzęgłowym, który połączony jest z wałem korbowym silnika, a poprzez skrzynię przekładniową – z tylnym kołem. Włączenie sprzęgła następuje w wyniku przesunięcia nasuwy, która za pomocą dźwigni dociska zespół płytek. Przeniesienie napędu odbywa się za pomocą siły tarcia, a poślizg może wystąpić chwilowo przy dużym przeciążeniu.

Taka budowa sprawdzona na przestrzeni lat wyrobiła myśl, że wymyślenie jeszcze lepszego rozwiązania będzie niezwykle trudne, podobnie jak samo usprawnienie sprzęgła ciernego wielopłytkowego. Owszem, zmieniały się z biegiem lat przede wszystkim użyte do produkcji materiały, średnice tarcz czy ich liczba, ale gdy istotne okazały się względy bezpieczeństwa kierowcy, które towarzyszą jeździe nowszymi, a zarazem mocniejszymi motocyklami, konieczne było ponowne przeanalizowanie problemu i zaprezentowanie czegoś zupełnie nowego.

Sprzęgło antyhoppingowe – geneza powstania

Czytając testy czy broszury reklamowe najnowszych motocykli z pewnością wielokrotnie spotkaliście się z terminem sprzęgła antyhoppingowego. Niby każdemu coś świta, ale wyjaśnienie różnic działania oraz budowy względem tradycyjnego sprzęgła jest wyjątkowo trudne. Decydując się na nowy motocykl lub jeżdżąc po torach wyścigowych warto jest jednak wiedzieć czym dokładnie jest i dlaczego jest znacznie droższe względem standardowego odpowiednika.

Wcześniej wspomniałem, że rozpoczęcie prac nad zupełnie nową konstrukcja było podyktowane względom bezpieczeństwa. Wszystko się zgadza, ale co bezpośrednio na to wpłynęło? W dobie wyścigu zbrojeń przede wszystkim sportowych motocykli, inżynierowie skupiali się na obniżeniu masy oraz coraz to większej mocy. Przełożyło się na to odciążenie tyłu jednośladu szczególnie podczas agresywnej redukcji biegów, co prowadziło do zjawiska nazywanego “hoppingiem”. Polega ono to tym, że tylne koło blokuje się i ponownie zaczyna się obracać, wprawiając tym samym motocykl w ruch kompletnie niekontrolowany, gdyż częstotliwość takich odbić może wynosić nawet 15 razy na sekundę. Sami już teraz widzicie, że łatwo jest wówczas o wywrotkę lub przestrzelenie zakrętu, dlatego tak ważne było wprowadzenie zmian w tej kwestii.

Po raz pierwszy sprzęgło antyhoppingowe zaprezentowała Honda i zdziwię was, gdyż było to jeszcze na początku lat 80.. Nie był to idealny moment na jego premierę, bo nikt wówczas nie chciał słyszeć wówczas o bezpieczeństwie i jakichkolwiek systemach, które wpływałyby na cenę zakupu. Zainteresowanie było zatem znikome, ale nie oznaczało to, że projekt japońskich inżynierów trafi do szuflady. Przełomowe były lata 90., które nie tylko pamiętamy z ogromnego wyścigu zbrojeń producentów motocykli, ale również rozpoczęciu się pewnego trendu na troskę o własne zdrowie podczas jazdy jednośladem. Kierowcy jeździli szybciej, a prezentowane modele pozwalały na jeszcze więcej.

Czym jest sprzęgło antyhoppingowe i jak działa?

Sama funkcja sprzęgła antyhoppingowego była wbrew pozorom bardzo prosta – najważniejszym zadaniem było niejako ograniczenie momentu obrotowego i dodatkowo wspomaganie pracy dźwigni sprzęgła. Jego budowa nieco się zmieniła, gdy piasta sprzęgła została podzielona na dwie osobne, które pośrednio łączą specjalne kształtki, kulki w prowadnicach albo prowadnica śrubowa. Podczas normalnej jazdy sprzęgło antyhoppingowe zachowuje się dokładnie tak, jak standardowe, ale w momencie pojawienie się wysokiego momentu obrotowego, który działa w przeciwną stronę (agresywna redukcja biegu), krzywki rozłączają sprzęgła i tym samym zapobiegają uślizgowi tylnego koła. Taka sytuacja oznacza, że koło znacznie przekroczyło moment obrotowy silnika, dlatego piasta sprzęgła rozdziela się na dwie osobne części, które obracają się swobodnie względem siebie i tym samym pozwalają również tylnemu kołu na swobodny obrót. Sprzęgło antyhoppingowe sprawdza się również w przypadku ogromnego momentu obrotowego przenoszonego z silnika na koło – wówczas działa ono ponownie jak swego rodzaju ogranicznik, jednakże z tym, że ogranicza możliwość jego uślizgu.

Sprzęgło antyhoppingowe jest elementem koniecznym w przypadku motocykli sportowych i wyścigowych, gdzie liczy się każdy centymetr przyczepności i możliwości panowania nad maszyną. Zmniejszenie drgań tylnego koła w momencie agresywnej redukcji gwarantuje nie tylko zwiększone bezpieczeństwo, ale również większą stabilność podwozia podczas mocnego hamowania i wchodzenia w zakręt, zapewniając większą przyczepność, co przekłada się na znacznie lepsze czasy okrążeń.

Do jakich motocykli stosowane są sprzęgła antyhoppingowe?

Sprzęgła antyhoppingowe zostały również nazwane sprzęgłami bezpiecznymi, a wszystko za sprawą pełnionej funkcji. Początkowo znajdowały się na liście wyposażenia motocykli sportowych i wyścigowych, ale dzisiaj wielu producentów również decyduje się na ich montaż również do pozostałych segmentów. Obecne modele są na tyle szybkie i zaawansowane, że można ich używać nie tylko do powolnego pyrkania w trasie lub po mieście, ale również do dynamicznej weekendowej jazdy na torze wyścigowym czy po szybkich winklach, gdzie często zdarzają się “chamskie” redukcje.