Viskózna spojka (VCU)

Viskózna spojka je utesnené, kvapalinou plnené zariadenie, ktoré prenáša krútiaci moment medzi dvoma otáčajúcimi sa hriadeľmi vždy, keď medzi nimi vznikne rozdiel v rýchlosti. Do popredia sa dostala ako jednoduchý, samočinný spôsob rozdeľovania pohonu vo vozidlách s pohonom všetkých kolies a na zabezpečenie samosvorného účinku vnútri diferenciálov, bez potreby snímačov, elektroniky či zásahu vodiča. Jej pôvab spočíval v elegancii: čisto mechanická súčasť, ktorá za bežnej jazdy nerobí nič, no zareaguje v okamihu, keď koleso začne strácať priľnavosť.

Vnútri obsahuje jednotka dve preložené sady tenkých perforovaných alebo drážkovaných oceľových lamiel, jedna sada nasadená na drážkovanie vstupného hriadeľa a druhá na výstupný, ponorené do silikónovej kvapaliny s vysokou viskozitou v hermeticky utesnenom puzdre. Keď sa oba hriadele otáčajú rovnakou rýchlosťou, lamely sa otáčajú spolu a prenesie sa takmer nijaký krútiaci moment. V okamihu, keď vznikne rozdiel v otáčavej rýchlosti, lamely strihajú silikónovú kvapalinu medzi sebou. Toto strihanie vytvára teplo a spôsobuje, že kvapalina hustne a v prípade takzvaného efektu zhustnutia sa rozpína a na chvíľu pevnejšie zablokuje lamely k sebe, čím prudko zvýši krútiaci moment prenesený cez spojku.

Pre vodiča je toto správanie zväčša neviditeľné, no cenné. Pri usporiadaní pohonu všetkých kolies na vyžiadanie sedí spojka medzi hlavnou hnanou nápravou a vedľajšou; ak sa hlavné kolesá pretáčajú na mokrom alebo sypkom povrchu, výsledný nesúlad rýchlostí spôsobí, že spojka stuhne a privedie krútiaci moment dozadu alebo dopredu na nápravu, ktorá ešte má priľnavosť. Rovnaký princíp vnútri diferenciálu obmedzuje, o koľko rýchlejšie sa môže jedno koleso otáčať voči svojmu páru, čím zlepšuje priľnavosť pri výjazde z klzkej zákruty alebo z miesta.

Viskózne spojky sa objavili v širokom okruhu vozidiel od 80. rokov, od kompaktných hatchbackov s prídavným pohonom všetkých kolies až po kombi a športové sedany využívajúce stredovú spojku medzi prednou a zadnou nápravou. Cenili sa za to, že boli kompaktné, robustné a bezúdržbové, a ľahko sa začlenili do inak bežných hnacích sústav.

Ich hlavnou slabinou je čas reakcie. Keďže prenos krútiaceho momentu závisí od narastania rozdielu rýchlostí a zahriatia kvapaliny, spojka reaguje až po tom, čo už došlo k istému pretočeniu kolies, a nedá sa prikázať, aby zabrala vopred. Dlhotrvajúci alebo prudký preklz môže silikón prehriať a opotrebovaná či presakujúca jednotka sa môže buď zadrieť, alebo úplne stratiť účinok; takéto poruchy nie sú ekonomicky opraviteľné a vyžadujú výmenu.

Z týchto dôvodov viskóznu spojku zväčša nahradili elektronicky riadené lamelové spojky, ako sú jednotky typu Haldex, ktoré dokážu meniť zabratie okamžite a prediktívne pod softvérovým riadením. Napriek tomu zostáva dôležitým východiskom, úzko súvisiacim s medzinápravovým diferenciálom, samosvorným diferenciálom a lamelovými rozdeľovacími systémami, ktoré plnia porovnateľné úlohy rozdeľovania krútiaceho momentu inými prostriedkami.