Cuplaj vâscos (VCU)

Cuplajul vâscos este un dispozitiv etanș, umplut cu fluid, care transmite cuplul între doi arbori de rotație ori de câte ori apare o diferență de viteză între ei. A devenit cunoscut ca o metodă simplă și autonomă de a distribui cuplul la vehiculele cu tracțiune integrală și de a oferi un efect de alunecare limitată în interiorul diferențialelor, fără să fie nevoie de senzori, electronică sau intervenția șoferului. Atracția lui stătea în eleganță: o componentă pur mecanică, ce nu face nimic în timpul condusului normal, dar reacționează în clipa în care o roată începe să piardă aderența.

În interior, unitatea conține două seturi întrețesute de discuri subțiri din oțel, perforate sau crestate, un set fiind cuplat prin caneluri la arborele de intrare, iar celălalt la cel de ieșire, ambele scufundate într-un fluid siliconic de înaltă vâscozitate, într-o carcasă ermetic sigilată. Când ambii arbori se rotesc cu aceeași viteză, discurile se rotesc împreună și aproape niciun cuplu nu este transferat. În momentul în care apare o diferență de turație, discurile forfecă fluidul siliconic dintre ele. Această forfecare generează căldură și face fluidul să se îngroașe și, în cazul așa-numitului efect de salt (hump effect), să se dilate și să blocheze pentru o clipă discurile mai ferm unul de altul, crescând brusc cuplul transmis prin cuplaj.

Pentru șofer, acest comportament este în mare parte invizibil, dar valoros. Într-o configurație de tracțiune integrală la cerere, cuplajul se află între puntea motoare principală și cea secundară; dacă roțile principale patinează pe o suprafață udă sau alunecoasă, nepotrivirea de viteză rezultată face cuplajul să se rigidizeze și să trimită cuplul spre puntea care încă are aderență. Același principiu, în interiorul unui diferențial, limitează cât de mult poate patina o roată față de perechea ei, îmbunătățind tracțiunea la ieșirea dintr-un viraj alunecos sau la plecarea de pe loc.

Cuplajele vâscoase au apărut într-o gamă largă de vehicule începând din anii 1980, de la hatchback-uri compacte cu tracțiune integrală ocazională până la breakuri și berline sport care foloseau un cuplaj central între punțile față și spate. Erau apreciate pentru că sunt compacte, robuste și fără întreținere și se integrau ușor în transmisii altfel convenționale.

Principala lor slăbiciune este timpul de reacție. Pentru că transferul de cuplu depinde de acumularea unei diferențe de viteză și de încălzirea fluidului, cuplajul reacționează abia după ce a apărut deja o anumită patinare și nu poate fi comandat să se cupleze preventiv. Patinarea prelungită sau severă poate supraîncălzi siliconul, iar o unitate uzată sau cu scurgeri se poate fie gripa, fie își poate pierde complet efectul; astfel de defecte nu sunt rentabil de reparat și necesită înlocuire.

Din aceste motive, cuplajul vâscos a fost în mare parte înlocuit de pachete electronice de ambreiaj cu discuri multiple, precum unitățile de tip Haldex, care pot varia gradul de cuplare instantaneu și predictiv, sub comandă software. Rămâne totuși un reper important, strâns legat de diferențialul central, de diferențialul cu alunecare limitată și de sistemele de transfer cu discuri multiple, care îndeplinesc roluri comparabile de distribuție a cuplului prin alte mijloace.