Kvačilo ili (lamelarna) spojnica predstavlja ključnu komponentu svakog vozila s ručnim mjenjačem. Taj kompleksan uređaj služi kao veza između motora i mjenjača koja vozaču omogućuje da kontrolira distribuciju snage na točkove. Razumijevanje uloge i mehanike kvačila može biti od pomoći vozačima u svrhu boljeg održavanja vozila i donošenja informiranih odluka kada se pojave problemi u njegovom funkcioniranju.
Kvačilo je mehanički uređaj koji uključuje i isključuje prijenos snage između motora i mjenjača u vozilu. Jednostavno rečeno, ono omogućuje vozaču da kontrolira kada će se snaga motora usmjeriti na točkove, što ga čini osnovnim elementom u vozilima s ručnim mjenjačem. Da ne bude zabune, kvačila se koriste i kod automatskih mjenjača, kao i kod drugih dijelova u automobilu, kao što je kompresor klima-uređaja, koji se oslanja na hidraulične spojnice.
Svoju primarnu funkciju – omogućavanje vozaču da nesmetano mijenja stepene prijenosa – kvačilo ostvaruje tako što trenutno isključuje prijenos snage iz motora. To trenutno isključivanje omogućuje vozaču da mijenja stepen prijenosa bez izazivanja oštećenja na mjenjaču i bez zastoja u radu motora. Kvačilo je neophodno jer se radilica motora neprestano vrti, a točkovi ne, tako da u svrhu zaustavljanja automobila bez oštećenja motora točkove nekako treba razdvojiti od motora. Upravo kvačilo omogućuje da „mekano” iskoristimo motor onda kada je to potrebno.
Kako radi kvačilo?
Slično kočnicama, kvačilo radi na principu trenja tako što koristi trenje za prijenos snage s motora na točkove. Za spojnicu se često kaže i da je „tanjirasta”, jer u praksi tako izgleda i funkcionira. Sastoji se od potisne ploče (diska) s oprugom, lamele kvačila koja na obje strane ima frikcijski materijal sličan onome koji se stavlja na pločice kočnica i potisnog ležaja (druk lager). Dva „tanjira“, potisna ploča s oprugom i lamela, čvrsto su priljubljeni uz zamajac i tako čine spojenu cjelinu koja se okreće zajedno s motorom.
Kada vozač pritisne pedalu kvačila, disk kvačila se odvaja od zamajca motora, privremeno prekidajući vezu između mjenjača i motora: sajla kvačila ili hidraulični klip, guraju potisnu viljušku, koja pritiska ležaj potisnog mehanizma na sredinu elastične mehaničke membrane – lepeze, što prouzrokuje da opruga povuče korpu s lamele. Ta pauza omogućuje vozaču da promijeni stepen prijenosa. Kada se promjena stepena prijenosa završi, otpuštanjem pedale ponovo se uključuje disk kvačila i omogućuje nesmetan prijenos snage na točkove (potisni ležaj se pomjera unazad, čime lepeza ponovo pritiska lamelu koja tada naliježe na zamajac i ostvaruje trenje, omogućujući prijenos snage s radilice motora na točkove).
Princip funkcioniranja kvačila temeljito je objašnjen u ovom video zapisu.
Komponente kvačila
Ono što se obično podrazumijeva pod kompletom seta kvačila obuhvata veći broj krupnih i sitnih dijelova, ali glavne komponente su potisni ležaj (druk lager), korpa (obuhvata i lepezu, nitne, potisnu ploču) i lamela. Važan dio je i zamajac, ali on se obično nabavlja odvojeno.
Zamajac je rotirajući disk povezan s radilicom motora (koljenasto vratilo) i vrti se zajedno s njom. On funkcionira kao teg i stabilizira rad radilice, čime osigurava površinu trenja za uključivanje diska kvačila i pomaže da se „ispeglaju” fluktuacije u radu koljenastog vratila radi mekšeg prijenosa snage. Kod nekih automobila, uglavnom onih s dizelskim ili benzinskim agregatima s turbinom, koristi se famozni plivajući ili dvomaseni zamajac, koji se bolje nosi s većim silama koje ostvaruju radilice takvih motora.
- Potisni disk
Potisna ploča drži disk kvačila uz zamajac. Ona je vijcima pričvršćena za zamajac i ima opruge kojima ostvaruje dvije uloge: držanje seta kvačila na mjestu i ublažavanje sila koje nastaju pri rotaciji. Potisna ploča koristi dijafragmalnu oprugu ili zavojne opruge za uključivanje i otpuštanje kvačila.
Između zamajca i potisne ploče nalazi se lamela. Na površini lamele je materijal sličan onome na kočionim pločicama, preko kojeg se ostvaruje kontakt sa zamajcem. Kada je aktivna, lamela prenosi snagu sa zamajca na mjenjač.
Druk lager je povezan s lepezom kvačila na jednom i otpusnim mehanizmom na drugom kraju. Potisni ležaj naliježe na lepezu prilikom pritiska na papučicu kvačila, čime se lamela odvaja od zamajca.
Pedala kvačila je povezana s viljuškom kvačila preko kabla ili hidrauličnog sistema.
Zašto se kvačilo troši?
Kao i većina auto-dijelova, kvačilo je potrošni element koji se povremeno mora zamijeniti. Habanje spojnice potiče od ponavljanog trenja između frikcijskog sloja na lameli, potisne ploče i zamajca. Polaganim otpuštanjem pedale kvačila lamela jedno vrijeme lagano klizi po ploči prije nego što se oni čvrsto spoje i tako usklade obrtaje mjenjača i motora bez pretjeranog opterećenja. Frikcijski materijal na lameli tako se postepeno troši sve dok se taj sloj ne istanji toliko da više ne može ostvariti čvrstu vezu, pa lamela počinje proklizavati. Proklizavanje dalje prouzrokuje zagrijavanje spojnice i gubitak snage. Vožnja s takvim kvačilom više nije sigurna.
Na ubrzano propadanje kvačila najviše utiče tehnika vožnje koja se zasniva na prekomjernoj upotrebi kvačila. Naime, kvačilo se haba samo kada se lamela i zamajac okreću različitim brzinama, kada lamela proklizava – kada su spojeni, frikcijski materijal se čvrsto drži zamajca, tako da se sinhronizirano vrte. Pedalu kvačila treba otpuštati polako kako bi se osigurao prijelaz između brzina bez „trzavica”, ali ne predugo kako bi se vrijeme proklizavanja maksimalno skratilo. U loše navike koje će lamelu prijevremeno poslati „Bogu na istinu” ubrajaju se sljedeće radnje:
- Naglo polaženje iz mjesta.
- Prebrzo ili presporo puštanje kvačila.
- Odmaranje stopala na pedali kvačila tokom vožnje.
- Pritisak na pedalu kvačila tokom čekanja na semaforu.
- Držanje „vage” na uzbrdici pomoću gasa i kvačila bez korištenja ručne kočnice.
- Nesmanjivanje brzine pri prebacivanju u niži stepen prijenosa.
Vožnja pretovarenog vozila također može opteretiti kvačilo, pa nije rijedak slučaj da i lamela s dovoljno debelim frikcijskim slojem počne proklizavati, što se manifestira pojavom neprijatnog mirisa na paljevinu (aroma je slična mirisu koji nastaje poslije intenzivnog kočenja ili kada pakne doboš kočnice „zaribaju”). U rjeđe uzroke ubrzanog propadanja kvačila ubraja se i proboj ulja iz motora ili mjenjača u prostor spojnice, ali u najvećem broju slučajeva pretjerano opterećenje ili nepažljivo korištenje kvačila tokom vožnje bit će glavni krivci za češće zamjene tog robusno konstruiranog sklopa.
Ponekad problem nije u proklizavanju već „lijepljenju“, odnosno neadekvatnom razdvajanju lamele i zamajca, što može potpuno onemogućiti ubacivanje u željeni stepen prijenosa. Neki od razloga koji dovode do blokiranja kvačila su:
- Oštećena ili istegnuta sajla kvačila – sajla treba biti dovoljno zategnuta da bi efikasno funkcionirala.
- Pokvaren radni i/ili glavni hidraulični cilindar – curenje tekućine sprečava da se u cilindrima stvori neophodan pritisak.
- Zrak u hidrauličnom sistemu – zrak zauzima prostor tekućine koja treba prenijeti pritisak.
- Pogrešno podešen sistem poluge – kada se stopalom pritisne papučica, poluga prenosi neadekvatnu silu.
- Neodgovarajuće komponente kvačila – vodite računa o tome da kvačilu na vašem automobilu ne odgovaraju svi postprodajni dijelovi.
Simptomi kvarova na kvačilu
S istrošenom lamelom gubi se efikasan prijenos snage između motora i mjenjača, a proklizavanje lamele manifestira se tako što prilikom dodavanja gasa uz porast broja obrtaja automobil ne dobija dovoljno na ubrzanju ili motor počinje brujiti. Postoji jednostavan test kojim se može procijeniti proklizavanje spojnice: pokušajte krenuti iz treće ili četvrte brzine – ako se motor počne „gušiti”, kvačilo radi svoj posao kako treba, odnosno ne proklizava. Ako primijetite da se samo broj obrtaja povećava, to može biti znak da kvačilo proklizava. Čest problem je i „tvrdo” kvačilo, koje obično ukazuje na fenomen „lijepljenja”, koje je u vezi s kvarovima spomenutim u prethodnom pasusu.
Još jedan relativno čest problem u vezi s kvačilom odnosi se na istrošen ležaj potisnog mehanizma kvačila (druk ležaj). Taj ležaj primjenjuje silu na poluge koje oslobađaju lamelu kvačila i njegov kvar se obično manifestira zvukom krčanja kada se kvačilo aktivira. Također, jedan od najranijih pokazatelja dotrajalosti kvačila može biti otežano prebacivanje u stepen prijenosa za vožnju unazad. Prebacivanje „u rikverc” je, inače, jedan od najzahtjevnijih zadataka za kvačilo, pa je zato i jedno od primarnih ishodišta prvih kvarova.
S dotrajalim kvačilom pojavljuju se ponekad i čudni zvuci – struganje kada pritisnete papučicu kvačila. Mekana pedala kvačila, vibracije i podrhtavanje pri polasku također se ubrajaju u probleme koji mogu biti uzrokovani istrošenom spojnicom.
Fabrička kvačila mogu trajati i do 200.000 kilometara, pod uslovom da se izbjegavaju prethodno spomenute loše navike u vožnji. Ako to nije slučaj, potreba za novim kvačilom može se javiti i nakon 50 hiljada pređenih kilometara. Treba znati i to da su zamjenska kvačila obično nižeg kvaliteta i njihov interval zamjene će biti kraći. Također, prilikom popravke kvačila najčešće se vrši zamjena čitavog seta kvačila, jer problem s jednom od njegovih komponenti najavljuje i skore problema s ostalim dijelovima.
Zamjena kvačila nije ni jednostavan ni jeftin zahvat i po pravilu se obavlja u specijaliziranom servisu, jer ako se zamjena ne obavi kako treba, mogu se pojaviti problemi u radu ili pretjerano habanje nove spojnice koje najavljuje ponovljeno servisiranje u kratkom roku.
