Informacje o Zmienniku Jazdy (Sprzęgle Hydrokinetycznym) w JCB 3CX

Koparko-ładowarki JCB 3CX to popularne maszyny budowlane, a ich niezawodność w dużej mierze zależy od prawidłowego funkcjonowania układu napędowego, w tym zmiennika momentu, skrzyni biegów i pompy jazdy. Zrozumienie budowy, zasad działania oraz typowych objawów awarii tych komponentów jest kluczowe dla efektywnej eksploatacji i szybkiej diagnostyki problemów.

Czym jest zmiennik momentu (sprzęgło hydrokinetyczne)?

Sprzęgło hydrokinetyczne, inaczej zwane zmiennikiem momentu, to urządzenie, które przenosi napęd bezpośrednio z silnika na skrzynię biegów za pomocą oleju. Proces ten odbywa się w ten sposób, że wał korbowy silnika napędza bezpośrednio wirnik, który przenosi ciecz na łopatki wałka sprzęgłowego, a w ten sposób przekazywany jest napęd. Oznacza to, że energia mechaniczna zamienia się w energię kinetyczną cieczy, a następnie powrotnie zostaje zamieniona w energię mechaniczną.

Zalety i wady sprzęgła hydrokinetycznego

Zaletami tego rodzaju sprzęgła są:

• łatwość rozruchu maszyny,
• łagodne przenoszenie napędu,
• cicha praca,
• wytłumienie drgań,
• możliwość przenoszenia dużych obciążeń,
• długa żywotność.

Do większych wad możemy zaliczyć to, że sprzęgło się grzeje i wymaga dodatkowego chłodzenia. W miarę zużywania przenosi coraz mniejsze obciążenia, ponieważ zaczyna się ślizgać i wytwarza jeszcze więcej ciepła.

Zmiennik jest połączony z kołem zamachowym za pomocą cienkich blach, które w razie jakiejkolwiek awarii zrywają się, nie uszkadzając przy tym silnika ani zmiennika. Należy pamiętać, aby przed montażem zmiennika zalać go olejem, żeby nawet przez chwilę nie pracował na sucho, ponieważ pompa dopiero za jakiś czas napełni go olejem. Nawet chwilowa praca bez smarowania może spowodować wytarcie się łopatek.

Rodzaje skrzyń biegów w koparko-ładowarkach JCB 3CX

W koparko-ładowarkach skrzynie biegów dzielimy na dwa rodzaje:

• manualne, gdzie biegi przełączamy ręcznie,
• automatyczne (power shift), gdzie zmiana biegów odbywa się automatycznie.

W skrzyniach manualnych są tylko dwa kosze sprzęgłowe, odpowiadające za kierunek jazdy przód-tył oraz przedniego napędu, a w automatach jest ich siedem. Sterowanie skrzynią odbywa się za pośrednictwem cewek, które uruchamiają odpowiednie zawory, a te z kolei odpowiednie sprzęgła. Sprzęgła składają się z kosza, tłoczka wraz z uszczelnieniami, tarczek i przekładek.

Rola pompy jazdy (transmisyjnej)

Wysokiej jakości pompa jazdy (transmisyjna) to kluczowy element skrzyni biegów. Jest to pompa zębata odpowiedzialna za wytworzenie ciśnienia oleju niezbędnego do pracy sprzęgła hydrokinetycznego oraz do smarowania i chłodzenia całej skrzyni biegów. Zmiennik bezpośrednio napędza pompę, która daje ciśnienie w transmisji i zmienniku.

Skutki awarii pompy jazdy

Pompa jazdy jest sercem układu napędowego. Jej awaria prowadzi do spadku ciśnienia oleju, co skutkuje brakiem mocy, "ślizganiem się" sprzęgieł i przegrzewaniem skrzyni. Opiłki ze zużytej pompy mogą niszczyć sprzęgło hydrokinetyczne i tarczki. Koszt wymiany pompy jest znikomy w porównaniu do remontu całej skrzyni.

Diagnoza problemów ze zmiennikiem i skrzynią biegów

Awarie zmiennika momentu lub skrzyni biegów mogą objawiać się na wiele sposobów. Poniżej przedstawiamy typowe objawy i metody diagnostyczne.

Typowe objawy usterek

• Spadek mocy i prędkości: Maszyna stopniowo traci siłę jazdy, staje się coraz słabsza, obroty w pewnym momencie słabną, a koła przestają się kręcić. Objawia się to także zmniejszeniem prędkości na niższych biegach (pierwszym i drugim) na płaskim terenie.
• Problemy z hydrauliką: Brak możliwości pracy hydrauliką, ponieważ silnik dusi się.
• Przegrzewanie: Sprzęgło się grzeje, skrzynia przegrzewa się.
• Kontrolka ciśnienia: Zapala się kontrolka ciśnienia w skrzyni biegów, szczególnie po rozgrzaniu maszyny.
• Niska siła podczas pracy: Brak siły po rozgrzaniu podczas jazdy, jak i przy pracy przodem (np. przy nabieraniu urobku nie ma siły kołami zakręcić), silnik wchodzi na obroty, ale maszyna nie ma siły.
• Problemy z konkretnymi biegami/kierunkami: Brak siły tylko na wstecznym, podczas gdy do przodu maszyna jest silna i dynamiczna. Jeśli tarczki padły, to na pewno nie wszystkie, ponieważ jeden zestaw tarczek odpowiada za jazdę do przodu, drugi za jazdę do tyłu, a kolejne cztery za poszczególne biegi.
• Zimny olej a wydajność: Gdy olej w zmienniku jest zimny, maszyna wolniej jeździ, a po przejechaniu kilkuset metrów praca normuje się.

Warto również zwrócić uwagę na obroty silnika. Jeżeli jednocześnie dojedzie się którymś siłownikiem do oporu i trzyma na oporze, to spadek obrotów może być normalny. Inaczej taki spadek nie powinien mieć miejsca. Może to świadczyć o źle ustawionym zaworze MRV (zawór przeciążeniowy) lub braku mocy silnika.

Metody diagnostyczne

1. Pomiar ciśnienia oleju: To najlepsza metoda diagnozy. Zmiennik bezpośrednio napędza pompę, która daje ciśnienie w transmisji i zmienniku. W tym celu podłączamy zegary w odpowiednie przyłącza pomiarowe na skrzyni biegów, zgodnie z instrukcją serwisową. Dzięki temu można określić, czy uszkodzeniu uległ zmiennik, pompa, czy sprzęgła. Przykładowo, w JCB 3CX SITEMASTER z 1995 roku, na zimno ciśnienie w skrzyni w punkcie pomiarowym przy 1000 obr./min wynosiło 8 bar, przy 2000 obr./min - 10 bar. Na ciepło (po przejechaniu 5 km) wartości te spadały do 2 bar przy 1000 obr./min i 5 bar przy 2000 obr./min. Niskie ciśnienie z pompy powoduje "ślizganie się" sprzęgła, co jest jedną z głównych przyczyn braku siły maszyny.
2. Kontrola sitka i oleju: Ważną rzeczą jest wymiana filtrów i oleju zgodnie ze specyfikacją maszyny. Po spuszczeniu oleju należy odkręcić sitko kontrolne, które znajduje się na dole skrzyni. Zbierają się tam wszystkie zanieczyszczenia, na podstawie których można stwierdzić stan zużycia transmisji.
3. Analiza opiłków w filtrze: Opiłki w filtrze to sygnał poważnej awarii mechanicznej wewnątrz skrzyni biegów. Najczęściej pochodzą one ze zużytej pompy, sprzęgła hydrokinetycznego lub łożysk.
   • Opiłki, które przyciągnie magnes, pochodzą ze skrzyni biegów i jest to normalne zjawisko zużycia pracujących elementów, chyba że jest ich nienaturalnie dużo - wówczas należy zastanowić się nad remontem.
   • Jeśli magnes ich nie przyciąga, pochodzą ze zmiennika. Wówczas należy dokonać pomiaru ciśnienia na zmienniku. Jeśli ciśnienie znacząco spadło, należy przygotować się na jego wymianę.

Naprawa i konserwacja

Właściwa konserwacja i szybka reakcja na objawy awarii są kluczowe dla uniknięcia kosztownych remontów.

Znaczenie regularnych przeglądów

W przypadku gdy przeglądy filtrów i wymianę oleju będziemy dokonywać na czas, wówczas nie będziemy mieć ze skrzynią żadnych większych kłopotów. Ważne jest, aby wymieniać filtry i olej zgodnie ze specyfikacją maszyny.

Kiedy remont jest nieunikniony?

W przypadku, gdy po remoncie skrzyni (np. wymienione tarczki, uszczelnienia, nowa pompa jazdy) objawy nadal występują (np. brak właściwego ciśnienia, brak jazdy, siły, zapalająca się kontrolka ciśnienia), przyczyną może być zły stan sprzęgła hydrokinetycznego. Bywa, że kompleksowy remont, obejmujący zarówno pompę jazdy, tarczki, uszczelnienia, łożyska, jak i sprzęgło hydrokinetyczne, jest nieunikniony dla przywrócenia pełnej sprawności maszyny.

Przykładem skutecznego rozwiązania problemów z brakiem siły jazdy była wymiana sprzęgła hydrokinetycznego. Po takiej naprawie maszyna odzyskała pełną sprawność, utrzymując prawidłowe ciśnienie na wolnych obrotach (8 bar) i przy 2000 obr./min (11 bar), osiągając prędkość około 40 km/h na trasie, z naturalną utratą prędkości pod wzniesienia. Tak więc, często na jedną dolegliwość składa się kilka czynników, a kompleksowy remont bywa nieunikniony.

tags: #jcb #3cx #zmienik #jazdy