Jos olet koskaan miettinyt, ovatko kytkimen vapautuslaakeri ja poistolakeri eri osia, vastaus on yksinkertainen: ne ovat täsmälleen sama komponentti . "Throwout bearing" on vanhempi, puhekielessä käytetty amerikkalainen termi, kun taas "kytkimen vapautuslaakeri" on teknisesti tarkka ja kansainvälisesti tunnustettu nimi, jota käytetään suunnitteluoppaissa, osaluetteloissa ja OEM-dokumentaatiossa. Pohjois-Amerikan mekaniikka käyttää molempia termejä usein vaihtokelpoisesti, ja osatoimittajat ilmoittavat ne samana SKU:na. Näiden kahden välillä ei ole toiminnallista, rakenteellista tai sijaintieroa - vain ero nimeämiskäytännössä.
On kuitenkin paljon arvokkaampaa ymmärtää, mitä kytkimen vapautuslaakeri todella tekee, miten se vioittuu, mitä tyyppejä on olemassa ja milloin se on vaihdettava, kuin nimikkeistön selvittäminen. Tämä artikkeli kattaa kaiken perustoiminnoista edistyneeseen diagnostiikkaan.
Kytkimen vapautuslaakeri – jota kutsutaan myös heittolaakeriksi – istuu vaihteiston tuloakselin holkissa, suoraan kytkimen painelevykokoonpanon edessä. Sen tehtävänä on toimia mekaanisena rajapintana kiinteän kytkinhaarukan (tai hydraulisen orjasylinterin) ja pyörivien painelevyn sormien tai kalvojousen välillä.
Kun painat kytkinpoljinta, haarukka työntää vapautuslaakeria eteenpäin syöttöakselia pitkin. Laakeri koskettaa painelevyn kalvon jousisormien kärkiä. Koska painelevy pyörii moottorin vauhtipyörän kanssa ja haarukka on paikallaan, laakerin on pyörittävä vapaasti ja samalla välitettävä aksiaalinen (eteenpäin) voima. Tämä yhdistelmä - aksiaalinen kuormituksen siirto pyörimisen aikana - määrittelee painelaakerin, joka on juuri sitä, mitä kytkimen vapautuslaakeri on.
Laakerin kautta kohdistettu paine pakottaa kalvojousen taipumaan sisäänpäin, mikä vapauttaa kytkinlevyyn kohdistuvan puristusvoiman. Levy voi sitten pyöriä vapaasti painelevyn ja vauhtipyörän välissä, jolloin moottorin teho katkaistaan vaihteiston syöttöakselista. Vapauta poljin, ja jousi napsahtaa takaisin, kiinnittää levyn uudelleen ja kytkee vetolaitteen uudelleen.
Tyypillisessä henkilöautossa kytkinpoljinta painetaan tuhansia kertoja vuodessa. Pysähdyksissä liikennöivä kuljettaja saattaa painaa kytkinpoljinta yli 30 000 kertaa vuodessa . Irrotuslaakerin on kestettävä tämä toistuva kuormitus äärimmäisissä lämpötiloissa, tärinässä ja vaihtelevissa polkimen paineissa.
Termi "heitto" tulee komponentin toiminnasta: kun painat kytkintä, laakeri sinkoutuu fyysisesti ulos - työnnetään eteenpäin - kohti painelevyä. Tämä mekaaninen kuvaus oli intuitiivisesti järkevä varhaiselle automekaniikalle, ja se sisällytettiin amerikkalaiseen myymälän sanastoon koko 1900-luvun ajan.
Eurooppalaiset ja japanilaiset valmistajat sekä SAE:n tekniset standardit ovat pitkään standardoineet "kytkimen vapautuslaakerin", koska se kuvaa toimintoa liikkeen sijaan. Kun laakeri kytkeytyy kalvojouseen, se saa kytkimen vapautumaan. "Kytkimen vapautuslaakeri" on nyt hallitseva termi seuraavissa maissa:
Päivittäisessä kauppakeskustelussa "poistolaakeri" ymmärretään täydellisesti, erityisesti Yhdysvalloissa. Kumpikaan termi ei ole väärä; ne yksinkertaisesti kuvastavat saman osan nimeämisen erilaisia perinteitä.
Kaikki kytkimen vapautuslaakerit eivät ole identtisiä. On olemassa useita erillisiä malleja, joista jokainen sopii erilaisiin voimansiirtokokoonpanoihin ja käyttöjärjestelmiin.
Tämä on vakiomalli, joka löytyy useimmista takavetoisista ajoneuvoista, joissa on mekaaninen vivusto tai kaapelikäyttöiset kytkimet. Laakeriyksikkö kiinnitetään muoviseen tai metalliseen holkkiin, joka liukuu vaihteiston tuloakselin ohjausputkea pitkin. Kytkinhaarukka – tyypillisesti Y:n muotoinen vipu, joka kääntyy kuularungossa kellokotelon sisällä – työntää holkkia ja laakeria eteenpäin, kun poljinta painetaan. Useimmat kotimaiset kuorma-autot ja urheiluautot 1960-luvulta nykypäivään käyttävät edelleen tätä järjestelyä.
Nykyaikaisissa etuvetoisissa ajoneuvoissa ja monissa suorituskykyautoissa käytetään samankeskistä orjasylinteriä, joka integroi hydraulisen toimilaitteen ja vapautuslaakerin yhdeksi yksiköksi, joka kiinnitetään suoraan vaihteistokoteloon ja ympäröi syöttöakselia. Kun hydraulista painetta kohdistetaan kytkinpolkimella, CSC:n sisällä oleva mäntä työntää laakeria eteenpäin kalvojousta vasten. Tämä muotoilu eliminoi ulkoisen haarukan, vähentää liikkuvien osien määrää ja parantaa polkimen tuntumaa. Ajoneuvoissa, mukaan lukien Honda Civic, Volkswagen Golf (MkV eteenpäin) ja Ford Focus, käytetään CSC-tyyppisiä vapautuslaakereita. Haittapuoli: kun laakeri tai hydraulinen tiiviste epäonnistuu, koko CSC-kokoonpano on yleensä vaihdettava – ja siihen pääsy edellyttää vaihteiston irrottamista.
Jotkut valmistajat suunnittelevat vapautuslaakerit pysymään jatkuvassa valossa kosketuksessa kalvon jousen sormiin koko ajan, vaikka kytkin on täysin kytkettynä. Tämä eliminoi pienen kulkuvälin, joka on olemassa perinteisissä asetuksissa, ja saa polkimen vasteen tuntumaan välittömämmältä. Se tarkoittaa myös sitä, että laakeri pyörii jatkuvasti moottorin nopeudella, mikä edellyttää laadukkaampia laakerimateriaaleja ja parempaa tiivistystä. LuK ja Sachs tarjoavat jatkuvatoimisia laakereita OEM-varusteina useisiin eurooppalaisiin ajoneuvoihin.
Raskaiden ja hyötyajoneuvojen sovelluksissa – puolikuorma-autot, suuret dieselajoneuvot, maatalouskoneet – käyttävät irrotuslaakeripesän sisällä kulmakosketuskuulalaakereita tai kartiorullalaakereita. Nämä tarjoavat huomattavasti suuremman aksiaalisen kantavuuden kuin henkilöautoissa käytetyt yksiriviset syväurakuulalaakerit. Luokan 8 kuorma-auton kytkin voi vaatia yli 600 paunaa poljinvoimaa irrottaa ilman hydraulista apua, ja vapautuslaakerin on käsiteltävä sitä toistuvasti.
| Kirjoita | Aktivointimenetelmä | Tyypillinen sovellus | Huollettavuus |
|---|---|---|---|
| Liukuva holkki | Mekaaninen haarukka/kaapeli | RWD-autot, kuorma-autot, muskeliautot | Laakeri vaihdettavissa erikseen |
| Samankeskinen työsylinteri | Hydraulinen (sisäinen) | FWD-autot, nykyaikaiset suorituskykyautot | Vaihda koko CSC-yksikkö |
| Jatkuva yhteys | Haarukka tai hydraulinen | eurooppalaisia henkilöautoja | Laakeri vaihdettavissa erikseen |
| Kulmakontakti / raskas käyttö | Mekaaninen tai ilmaavusteinen | Kaupalliset kuorma-autot, maatalous | Laakeri vaihdettavissa erikseen |
Kulunut tai viallinen kytkimen vapautuslaakeri tuottaa tyypillisiä oireita, jotka on yleensä helppo tunnistaa, kun tietää, mitä kuunnella ja tuntea.
Tämä on luotettavin ilmaisin viallisesta vapautuslaakerista. Jauhava, sirkuttava, vinkuva tai kolina ääni, joka ilmenee erityisesti, kun painat kytkinpoljinta alas – ja katoaa, kun vapautat sen – osoittaa suoraan vapautuslaakeriin. Ääni johtuu tyypillisesti siitä, että laakerin sisäiset kiskot ovat kuluneet, rasva on kuivunut tai laakerin pidike on haljennut. Perinteisessä haarukkakäyttöisessä järjestelmässä laakeria kuormitetaan vain polkimen ollessa alhaalla, joten ääni korreloi tiukasti polkimen asennon kanssa.
Jatkuvassa kosketuksessa olevissa malleissa laakeri pyörii koko ajan, joten melua voi esiintyä jatkuvasti ja se voi tulla kovempaa tai muuttua poljinvoiman kasvaessa.
Jos laakeri on juuttunut tai romahtanut osittain, se ei välttämättä kulje tasaisesti syöttöakselin holkkia pitkin, jolloin kytkin tuntuu jäykältä, epätasaiselta tai epätarkalta. Äärimmäisissä tapauksissa laakeri voi juuttua ja estää täydellisen irrotuksen, mikä tekee vaihteiden vaihtamisesta vaikeaa tai mahdotonta. Täysin juuttunut laakeri voi myös vaurioittaa kalvon jousen sormia epätasaisen kosketuksen vuoksi, mikä lisää merkittävästi korjauskustannuksia.
Kun laakerin sisäiset osat ovat kuluneet epätasaisesti, poljin voi välittää tärinän tai sykkivän tunteen takaisin haarukan vivuston kautta. Tämä poikkeaa useimpien kuljettajien tavallisesta "sitoutumispisteen" palautteestasi. Sykkivä tärinä, joka esiintyy polkimen täyden iskun aikana – ei vain kytkentäpisteessä – on tutkimisen arvoinen viipymättä.
Aina kun vaihteisto irrotetaan kytkimen vaihtoa varten, irrotuslaakeri on tarkastettava. Tarkista:
Koska pääsy edellyttää lähetyksen poistamista, Lähes jokainen ammattiteknikko vaihtaa vapautuslaakerin aina, kun kytkinlevy ja painelevy vaihdetaan , riippumatta siitä, onko laakerissa oireita. Työn työkustannukset ylittävät reilusti itse laakerin kustannukset – tyypillisesti 15–60 dollaria useimmissa henkilöautosovelluksissa – ja uuden laakerin asentaminen eliminoi mahdollisuuden joutua vetämään vaihteistoa uudelleen 20 000 mailia myöhemmin laakerin takia, joka oli kytkimen huollon aikana rajalla.
Koska vapautuslaakeri on osa suurempaa kytkinjärjestelmää, sen oireet voivat olla päällekkäisiä viereisten osien vikojen kanssa tai peittyä niillä. Kunkin osan toiminnan ymmärtäminen auttaa eristämään todellisen vian.
Ohjauslaakeri tai ohjausholkki on pieni laakeri, joka on painettu kampiakselin tai vauhtipyörän keskelle. Se tukee vaihteiston syöttöakselin etukärkeä pitäen sen keskellä ja estäen taipumisen kuormituksen alaisena. Toisin kuin vapautuslaakeri, ohjauslaakeri on jännityksessä vain kytkimen ollessa päällä irti — kun tuloakseli pyörii eri nopeudella kuin kampiakseli. Viallinen ohjauslaakeri tuottaa ääntä vaihteiden vaihdon aikana tai kun kytkintä pidetään painettuna pysähdyksissä (kuten liikennevaloissa odottaessa vaihteiston ollessa päällä). Jos laakeripaineen poistaminen saa äänen loppumaan, ongelma on todennäköisemmin ohjauslaakerissa kuin irrotuslaakerissa.
Painelevy antaa puristusvoiman pitääkseen kytkinlevyn vauhtipyörää vasten. Kulunut painelevy aiheuttaa usein kytkimen luistoa – jolloin moottorin kierrosluku nousee ilman vastaavaa ajoneuvon nopeuden nousua, erityisesti raskaalla kaasulla. Viallinen vapautuslaakeri sitä vastoin aiheuttaa tyypillisesti kohinaa tai kytkentävaikeuksia luisumisen sijaan. Jos huomaat kytkimen luistavan, mutta polkimen painalluksesta ei kuulu ääntä, painelevy on todennäköisempi syyllinen.
Kytkinhaarukka on vipu, joka muuttaa polkimen liikkeen vapautuslaakeriin kohdistuvaksi aksiaaliseksi voimaksi. Halkeileva tai kulunut kytkinhaarukka tai kulunut kuulatappi voi aiheuttaa epäjohdonmukaisen polkimen tunteen, kolinaa tai vaikeissa tapauksissa kytkimen toimivuuden täydellisen menetyksen. Toisin kuin irrotuslaakerin ääni, kytkinhaarukan ääni on usein enemmän kolinaa tai kolinaa polkimen liikkeen alussa kuin jatkuvaa vinkumista tai jauhamista puolivälissä.
Hydraulisesti toimivissa järjestelmissä, jotka käyttävät ulkoista orjasylinteriä (toisin kuin CSC:ssä), orjasylinteri työntää kytkinhaarukkaa mekaanisesti. Vuotava tai vioittunut ulkoinen työsylinteri aiheuttaa kytkinpolkimen huokoisen tai uppoavan, ei mekaanista ääntä. Hydraulijärjestelmän ilmaus tai nestevuotojen tarkastaminen orjasylinterin rungossa vahvistaa yleensä tämän diagnoosin nopeasti.
Kytkimen vapautuslaakerin vaihtamiseen ei ole oikotietä: vaihteiston täytyy tulla ulos. Useimmissa takavetoisissa ajoneuvoissa tämä on yksinkertainen mutta työvoimavaltainen prosessi, joka yleensä kestää 3-6 tuntia kokeneelle mekaanikolle. Etuvetoiset ajoneuvot, joissa on poikittain asennetut moottorit ja integroidut vaihteistot, voivat vaatia huomattavasti enemmän purkamista.
Samankeskisen orjasylinterin vaihto noudattaa samanlaista vaihteiston irrotusmenettelyä, mutta kun vaihteisto on irti, CSC yksinkertaisesti irrottaa vaihteistokotelosta (yleensä 2-4 pulttia). Hydrauliputki on irrotettava ja järjestelmä on ilmattava uudelleenasennuksen jälkeen. Joissakin CSC-yksiköissä käytetään pikaliitintä; toiset käyttävät kierteistä banjopulttia. Vaihda aina hydrauliletkun tiivistelevyt, jos ne ovat kuparimurskaustyyppisiä.
Keskeinen varoitus CSC-asennuksessa: älä anna kytkinlevyn roikkua ilman tukea voimansiirron tuloakselilla kun voimansiirto ohjataan takaisin paikoilleen. Käytä kytkimen kohdistustyökalua pitääksesi kiekon keskellä vauhtipyörää, ja tue voimansiirron nokka varovasti, jotta et väännä syöttöakselia tai vahingoita CSC-mäntätiivisteitä.
Koska vaihteisto on jo poistunut, seuraavat osat on arvioitava ja vaihdettava, jos niiden kunto on epäselvä:
Normaaleissa ajo-olosuhteissa laadukkaan kytkimen vapautuslaakerin pitäisi kestää kytkinkokoonpanon käyttöiän – tyypillisesti 80 000 - 120 000 mailia kohtuullisesti ajetussa henkilöautossa. Jotkut laakerit, erityisesti ne, joita käytetään kevyissä ajoneuvoissa, joita ajetaan pääasiassa moottoriteillä ja joissa kytkin kytketään harvoin, voivat ylittää 150 000 mailia ilman vikaa.
Useat tekijät nopeuttavat kulumista:
Varaosamarkkinat tarjoavat laajan valikoiman kytkimen vapautuslaakereita eri hintaluokissa. Erojen ymmärtäminen auttaa tekemään tietoisemman valinnan.
OEM-laakerit tulevat alkuperäiseltä laitetoimittajalta tai ovat vastaavia tuotemerkkejä. Niiden valmistajien ajoneuvoille, jotka hankkivat kytkinkomponentit LuK:lta (nyt osa Schaeffler Groupia), Sachsilta tai Valeolta, samojen valmistajien OEM-vastaava laakeri on yleensä paras valinta. Nämä laakerit on valmistettu samojen eritelmien mukaan kuin alkuperäiset, ja niissä käytetään samaa terästä, tiivistettä ja rasvaa.
Edullisilta valmistajilta hankitut yleiset tai nimettömät laakerit ovat usein huomattavasti halvempia – joskus alle 10 dollaria – mutta laadunvalvonnan vaihtelu on huomattava. Raportit ennenaikaisista vioista 10 000–20 000 mailin etäisyydellä ovat yleisiä budjettilaakereiden kanssa, mikä tekee kustannussäästöistä näennäisen, kun otetaan huomioon uudelleenasennuksen vaatima työvoima.
Useimmat hyvämaineiset kytkintoimittajat – LuK, Sachs, Exedy, Valeo, ACT – myyvät täydellisiä kytkinsarjoja, jotka sisältävät kytkinlevyn, painelevyn ja vapautuslaakerin yhteensopivana sarjana. Useimmissa korjausskenaarioissa sarjan ostaminen on käytännöllisempää kuin yksittäisten komponenttien hankkiminen, koska osat on suunniteltu toimimaan yhdessä ja hintaero on yleensä vaatimaton. Tavallisten henkilöautojen sarjahinnat vaihtelevat tyypillisesti 80-350 dollaria riippuen ajoneuvon sovelluksesta ja merkkitasosta.
Modifioidut ajoneuvot, joissa on päivitetyt kytkimen painelevyt – jotka vaativat suurempaa poljinvoimaa – tarvitsevat vapautuslaakereita, jotka on mitoitettu suuremmille aksiaalisille kuormituksille. Toimittajat, kuten ACT (Advanced Clutch Technology) ja South Bend Clutch, tarjoavat suorituskykyisten kytkinsarjojensa lisäksi raskaita vapautuslaakereita. Vakiovapautuslaakerin käyttö korkeapaineisen painelevyn kanssa voi aiheuttaa ennenaikaisen laakerin rikkoutumisen jopa varovaisessa ajossa, koska kosketusvoima ylittää OEM-laakerin mitoitusarvon.
Koska irrotuslaakeriin pääseminen vaatii aina vaihteiston irrottamista, itse osakustannukset ovat pieni osa korjauskustannuksista.
| Ajoneuvon tyyppi | Osahinta (vain laakerit) | Työtunnit yhteensä | Arvioitu kokonaismäärä (osatyö) |
|---|---|---|---|
| Kompakti etuveto (esim. Honda Civic, VW Golf) | 20–90 dollaria (CSC-yksikkö) | 4-8 tuntia | 500–900 dollaria |
| RWD-urheiluauto (esim. Mustang, Camaro) | $15-$50 | 3-5 tuntia | 350-700 dollaria |
| Puolen tonnin avolava (esim. Ford F-150, RAM 1500) | 25-70 dollaria | 4-7 tuntia | 450-850 dollaria |
| Heavy Duty Diesel Pickup (6.7L Powerstroke, Duramax) | 50-120 dollaria | 6-10 tuntia | 700–1400 dollaria |
Nämä arviot edellyttävät vain laakerin vaihtoa. Kun kytkinlevy ja painelevy vaihdetaan samanaikaisesti – mikä on erittäin suositeltavaa – lisää 100–400 dollaria lisäosista ajoneuvon ja merkkitason mukaan. Lisätyökustannukset ovat minimaaliset, koska kytkinkokoonpano on jo esillä.
Tämä riippuu siitä, kuinka paljon laakeri on huonontunut. Vian alkuvaiheessa – kun ainoa oire on heikko sirkutus tai vinkuminen poljinta painettaessa – ajoneuvo on edelleen täysin toimintakuntoinen ja sitä voidaan ajaa varovasti. Ajon jatkaminen ongelmaan puuttumatta nopeuttaa kuitenkin vikaa ja aiheuttaa toissijaisia vaurioita.
Jos laakeri juuttuu kokonaan kiinni, se voi lukkiutua kalvon jousen sormia vasten ja estää kytkintä irrottamasta ollenkaan. Siinä vaiheessa ajoneuvoa ei voida vaihtaa miltä tahansa vaihteelta, joka sillä hetkellä on, ja käytön jatkaminen voi vääntää tai rikkoa painelevyn sormia, naarmuttaa vauhtipyörän pintaa tai vaurioittaa syöttöakselin holkkia - mikä kaikki lisää dramaattisesti korjauskustannuksia.
Käytännön neuvo on: älä sivuuta melua. Jos kuulet narisevan tai vinkuvan äänen, joka liittyy nimenomaan kytkinpolkimen painamiseen, ajoita korjaus ennen kuin tilanne muuttuu hätätilanteeksi. 2 000–3 000 lisämailin ajaminen meluisalla mutta silti toimivalla laakerilla on erilainen ehdotus kuin 15 000 mailia ajaminen toivoen, että ongelma ratkeaisi itsestään.
Tuo kaikki selkeästi yhteen: