Budowa sprzęgła hydrokinetycznego – wszystko, co musisz wiedzieć

Sprzęgło hydrokinetyczne to kluczowy element układu napędowego w pojazdach z automatyczną skrzynią biegów. Znane również jako konwerter momentu obrotowego (ang. torque converter ), pełni funkcję analogiczną do tradycyjnego sprzęgła tarczowego stosowanego w manualnych skrzyniach biegów, ale działa zupełnie inaczej – bez mechanicznego połączenia, wykorzystując zjawiska hydrodynamiczne.

W tym poradniku dowiemy się, jak zbudowane jest sprzęgło hydrokinetyczne, jakie ma główne komponenty oraz jaką rolę odgrywa w pracy samochodu.


1. Podstawowe informacje o sprzęgle hydrokinetycznym

Sprzęgło hydrokinetyczne umożliwia płynne przekazywanie momentu obrotowego z silnika na skrzynię biegów, eliminując potrzebę ręcznego rozłączania napędu podczas zmiany biegów. Jest jednym z głównych elementów systemu automatu i znajduje się między tylnym wałem korbowym silnika a wejściem do skrzyni biegów.


2. Główne elementy budujące sprzęgło hydrokinetyczne

Sprzęgło hydrokinetyczne składa się z kilku kluczowych części:

A. Pompa (tzw. wirnik)

  • Jest zamocowana bezpośrednio do obudowy sprzęgła i do bloku silnika.
  • Wiruje razem z silnikiem, powodując przepływ oleju hydraulicznego (ATF – Automatic Transmission Fluid).
  • Jej zadaniem jest „pchanie” cieczy ku wirnikowi reakcyjnemu (statycznie osadzonemu).

B. Turbina (wirnik napędzany)

  • Umieszczona naprzeciwko pompy, nie ma bezpośredniego kontaktu mechanicznego.
  • Przekazuje energię kinetyczną płynu na wałek wejściowy skrzyni biegów.
  • Wiruje wolniej niż pompa, co umożliwia wzrost momentu obrotowego.

C. Reaktor (stator)

  • Znajduje się pomiędzy pompą a turbiną.
  • Ma za zadanie kierować strumień cieczy z powrotem do pompy, zwiększając efektywność działania sprzęgła.
  • Zamontowany na łożysku jednokierunkowym – może się obracać tylko w jednym kierunku lub pozostawać nieruchomy.

D. Obudowa sprzęgła

  • Łączy wszystkie elementy i tworzy zamkniętą komorę napełnioną olejem.
  • Zapewnia odpowiednią szczelność i odprowadzenie ciepła generowanego przez pracę sprzęgła.

E. Blokada sprzęgła (lock-up clutch)

  • Nowoczesne konwertery są często wyposażone w mechaniczny mechanizm blokady sprzęgła.
  • W wyższych prędkościach (na ogół przy stałej jeździe) sprzęgło blokuje się, zapewniając bezpośrednie połączenie mechaniczne (bez poślizgu), co zwiększa sprawność i redukuje zużycie paliwa.

3. Jak działa sprzęgło hydrokinetyczne?

Działanie sprzęgła opiera się na zasadzie wymiany energii kinetycznej płynu między wirnikami:

  1. Pompa pobiera olej i wprawia go w ruch wirowy.
  2. Strumień cieczy uderza w łopatki turbiny , powodując jej obrót.
  3. Po przejściu przez turbinę, płyn trafia do reaktora , który koryguje jego kierunek i przekazuje ponownie do pompy.
  4. Dzięki temu następuje wzrost momentu obrotowego – efekt podobny do działania przekładni planetarnej.
  5. W momencie osiągnięcia określonej różnicy prędkości obrotowych pompy i turbiny (zwykle powyżej 80–90% synchronizacji), aktywowana jest blokada sprzęgła , która eliminuje poślizg i zwiększa efektywność.

4. Zalety sprzęgła hydrokinetycznego

  • Brak konieczności używania pedału sprzęgła – co upraszcza prowadzenie pojazdu.
  • Automatyczne dopasowanie momentu obrotowego – poprawia przyspieszenie i komfort jazdy.
  • Ochrona przed przeciążeniem – płynne przekazywanie mocy chroni elementy skrzyni biegów.
  • Możliwość regulacji momentu obrotowego – dzięki działaniu reaktora.
  • Zwiększenie trwałości – brak bezpośredni kontakt metal–metal (poza mechanizmem blokady).

5. Wady i ograniczenia

  • Straty energetyczne – wynikające z poślizgu i lepkości oleju.
  • Niższa sprawność – zwłaszcza bez aktywowanej blokady sprzęgła.
  • Opóźnienia w reakcjach – w porównaniu do manualnych lub DSG skrzyń biegów.
  • Konieczność regularnej wymiany oleju – by utrzymać sprawność i długą żywotność sprzęgła.

6. Diagnostyka i naprawa sprzęgła hydrokinetycznego

Usterki sprzęgła hydrokinetycznego mogą objawiać się:

  • Wolnym przyspieszaniem,
  • Poborem paliwa,
  • Nieprawidłową pracą skrzyni biegów (np. „pulsowanie” napędu),
  • Zapachem spalonego oleju z wnętrza pojazdu.

Naprawa sprzęgła zwykle wymaga demontażu całej skrzyni biegów. Często zamiast naprawy indywidualnych elementów, wymienia się cały konwerter momentu obrotowego.