Odwiecznym zagadanieniem do rozwikłania dla inżynierów jest przeniesienie napędu od silnika do kół. Moc trzeba po pierwsze przetransformować, a po drugie - przenieść pod kątem. Najczęściej bowiem w autobusach silnik jest umieszczony prostopadle do kół, a do tego sporo od nich oddalony. Stosuje się więc przekładnie, zmieniające prędkość obrotową i kierunek obrotu. Występują one w skrzyni biegów i moście napędowym. Opierają się one od zawsze na kołach zębatych, które muszą być wykonane z perfekcyjną precyzją, ze znakomitej jakościowo stali, specjalnie obrabianej cieplnie, po to, by podołać ogromnym obciążeniom występującym podczas napędzania 10-tonowych pojazdów.

Choćby jednak dokonano wszystkich czynności, zastosowano idealny gatunek stali i najdłuższą możliwą obróbkę cieplną, nie sposób uniknąć jednego - zużycia. Zamieszczone dalej ilustracje ukażą, co się dzieje ze stalą podczas wieloletniej eksploatacji.

Za przykład posłuży koło ze skrzyni biegów Csepel ASH-75, stosowanej w autobusach miejskich Ikarus.

Powyżej widok ogólny na koło. Widoczny na środku otwór służy do zamocowania na wale, a promieniste wypusty utrzymują kulki łożyska.

Pierwsze zbliżenie na zęby. Hartowana powierzchnia zęba ulega intensywnemu, nierównomiernemu starciu, co widać doskonale na górnym zębie. Cząsteczk stali ulegają sprasowaniu i w wyniku zmęczeniowego osłabienia wewnętrznej struktury zęba odwarstwiają się i ulegają złuszczeniu. Następnie powierzchnia zęba ulega dalszemu sprasowaniu, odkształcając się po milionach obrotów niczym plastelina.

Kolejne zdjęcie, ukazujące profil zęba, ukazuje dosyć ciekawy efekt. Lewe strony zębów w wyniku znacznego zużycia uległy większemu starciu, niż prawe. W rezultacie bok zęba zamiast wypukłego stał się wklęsły, tracąc pierwotny, ewolwentowy (nietechnicznie - łukowy) zarys profilu. Zmiana kształtu zęba oznacza oczywiście pogorszenie współpracy dwóch odpowiadających sobie zębów kół przekładni. Jeżeli dodatkowo bardziej starte z jednej strony będzie tylko kilka z kilkudziesięciu zębów koła, to w trakcie rozpędzania na danym biegu usłyszymy charakterystyczny stukot.

Jeszcze raz, tym razem pod innym kątem, widzimy, że 2 milimetry od stopy zęba bok jego jest bardzo silnie starty, aż do wklęsłości. Ogromne obciążenia i - zapewne - wrzucenie biegu przed zadziałaniem synchronizatora - sprawiły, że fragmenty zęba odłamały się.

Drugie strony zębów - widoczne zupełnie odmienne, mniej intensywne zużycie. Nietrudno odgadnąć w którą stronę koło kręciło się częściej.

Te niegdyś idealnie gładkie zęby, specjalnie hartowane powierzchniowo dla kilkukrotnego podwyższenia twardości powierzchni, po kilkuset tysiącach kilometrów przebiegu autobusu wyglądają jak zniszczona przez erozję skała.

To nie Tatry ani Alpy, a zbliżenie na stan zębów.

I ostatnie zbliżenie na stan zęba. Zmiażdżenia, starcia, wyłamania - to wszystko dzieje się na codzień z zębami kół przekładni autobusowych. O wycofaniu tego koła zadecydował stukot i hałas przezeń wywoływany. Nie był to jeszcze żaden ekstremalny przypadek - zdarzały się już wyłamania zębów w całości u podstawy i pęknięcia wpół całych kół zębatych. Powyższe zdjęcia dają pewien obraz, jaką ciężką pracę wykonują na codzień przekładnie w autobusach.

• Poprzedni artykuł
• Następny artykuł