Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое вискомуфта

Устройство и принцип работы вискомуфты

Вязкостная муфта или вискомуфта – это устройство, передающее крутящий момент от одного вала к другому за счет вязкостных свойств специальной жидкости, находящейся внутри муфты. Данный механизм получил широкое распространение в технике, однако автолюбителям он больше знаком в качестве устройства в трансмиссии автомобиля. Это простой и недорогой механизм, который способен обеспечивать как автоматическую блокировку дифференциала, так и автоматически подключаемый полный привод у большинства современных кроссоверов. Рассмотрим принцип работы, конструкцию, а также преимущества и недостатки популярного механизма трансмиссии.

  1. Принцип работы вискомуфты
  2. Устройство и основные компоненты
  3. Преимущества и недостатки
  4. Применение вискомуфты

Принцип работы вискомуфты

Вязкостная муфта представляет собой герметичный корпус, внутри которого находятся перфорированные диски и дилатантная жидкость (материал, основанный на силиконе, имеющий высокую вязкость). Одна часть дисков жестко соединена с приводным валом, другая – с корпусом дифференциала.

Общий вид вискомуфты

Когда автомобиль движется по ровному дорожному покрытию, дифференциал и приводной вал вращаются синхронно. Перфорированные диски при этом также вращаются как единое целое. Если же автомобиль начинает буксовать, колеса одной оси начинают быстро вращаться, а другая ось становится неподвижной. В этот момент диски, связанные с приводным валом, начинают быстро вращаться и перемешивать дилатантную жидкость. В итоге силиконовое вещество быстро сгущается и твердеет, блокируя дифференциал. Крутящий момент передается на вторую ось, тем самым «подключается» полный привод, который помогает автомобилю справиться с бездорожьем. После преодоления препятствия силиконовая жидкость возвращается в первоначальное состояние, вискомуфта разблокируется, а задняя ось отключается.

Устройство и основные компоненты

Основные компоненты вязкостной муфты – это плоские перфорированные диски, дилатантная жидкость и герметичный корпус.
Пакет дисков с отверстиями делится на две группы: одна группа соединена с ведущим валом, другая – с ведомым валом. Все диски находятся на минимальном расстоянии друг от друга, при этом ведущие и ведомые чередуются.
Дилатантная жидкость, заполняющая внутреннее пространство вискомуфты, представляет собой органическое вещество, основанное на силиконе. При активном перемешивании и нагреве вещество сгущается и переходит в твердое состояние. После расширения и затвердевания силиконового материала сильно возрастает давление на перфорированные диски, из-за чего они прижимаются друг к другу. Именно после этого задняя ось машины включается в работу.

Преимущества и недостатки

Сначала о плюсах вискомуфты:

  • простейшая конструкция;
  • прочный корпус, выдерживающий давление до 20 атмосфер;
  • доступная стоимость из-за простоты конструкции;
  • не требует обслуживания, обычно эксплуатируется без поломок в течение всего срока службы автомобиля.

Основные недостатки вискомуфты:

  • невозможность ремонта (если вязкостная муфта сломалась, ее меняют на новую);
  • опасность перегрева при длительной работе;
  • отсутствует возможность ручной блокировки;
  • неполное автоматическое блокирование;
  • срабатывание с запозданием;
  • несовместимость с антиблокировочной системой тормозов (ABS);
  • отсутствие контроля за полным приводом;
  • крупные муфты сильно уменьшают клиренс.

Применение вискомуфты

Вязкостная муфта, в основном, устанавливается на автомобили с повышенной проходимостью в качестве автоматической блокировки межосевого дифференциала (например, на автомобилях Jeep Grand Cherokee и Range Rover HSE ). Однако вискомуфта также может использоваться вместе с шестеренчатым свободным дифференциалом, выступая в роли вспомогательного механизма автоматической блокировки.
Отметим, что муфта с дилатантной жидкостью – это самый простой и дешевый способ связать обе оси автомобиля. Эффективности и точности этого механизма в большинстве случаев достаточно для предупреждения проскальзывания передних колес машины относительно задних на обычном дорожном покрытии. Однако сейчас автопроизводители все больше отказываются от установки вискомуфт из-за их несовместимости с системой ABS.

Вискомуфта и все,что нужно о ней знать.

Работа многих изделий основывается на использовании, порой неожиданным образом, самых разных свойств привычных нам веществ. Примером этого может служить вискомуфта – специальное устройство, предназначенное для избирательной передачи, зависящей от внешних условий, крутящего момента. У таких изделий принцип работы основан на изменении вязкости залитой в него жидкости. Нельзя сказать, что они применяются чрезвычайно широко, например как МКПП, но и обойти стороной их использование было бы неправильно.

Вискомуфта — вязкостная муфта, часть трансмиссии автомобиля, механизм передачи и выравнивания крутящего момента. В отличие от гидромуфты и гидротрансформатора в вискомуфте использован иной принцип действия. В этом устройстве крутящий момент передается не через динамические свойства потока жидкости, а с использованием вязкостных свойств жидкости, заполняющей внутреннее пространство вискомуфты. Применяется в качестве механизма автоматической блокировки дифференциала.

История изобретения

Вискомуфта была изобретена в 1917 году в США Мелвином Северном, но применения в то время не нашла. В 1964 году вискомуфта была впервые установлена в качестве механизма автоматической блокировки межосевого дифференциала на автомобиле Interceptor FF английской компании Jensen. С середины 60-х годов вискомуфты нашли широкое применение в самоблокирующихся межколесных дифференциалах на легковых автомобилях с постоянным приводом на все колеса.

Принцип работы вискомуфты

Что такое вискомуфта вентилятора охлаждения? Это специальный механизм, который выполняет функцию избирательной передачи, что зависит от внешних условий, крутящего момента. Вязкостная муфта выглядит как корпус, который полностью герметичен, с расположенными внутри двумя рядами дисков. Один из них связывается с ведомым валом, второй с ведущим. Эти диски перемежаются друг с другом. Каждый из них имеет как отверстия, так и выступы, а расстояние между плоскостями дисков минимальное. Корпус вискомуфты внутри заполнен вязкой жидкостью, которая, зачастую, изготавливается на силиконовой основе. Жидкость для вискомуфты отличается специфическими особенностями, которые позволяют эффективно её использовать.

Это: Увеличение вязкости при возрастании интенсивности перемешивания. Высокий коэффициент расширения во время нагрева. Когда автомобиль движется с постоянной скоростью, диски вискомуфты вращаются равномерно и масло между ними не перемешивается. Когда скорость ведомого и ведущего валов разнится, также различается и скорость вращения дисков. В результате этого вязкость жидкости увеличивается, и она воздействует на передачу крутящего момента к ведомому валу. Когда разность скоростей вращения дисков очень велика, масло для вискомуфты становится настолько вязким, что она блокируется. Жидкость переходит в состояние, близкое к твёрдому.

Виды вискомуфт.

В настоящее время в автомобилях используется 2 вида устройств:

  • с постоянным объемом дилатантной жидкости;
  • в которых рабочий объем вещества зависит от внешних условий.

Первые применяются в т.н. самоблокирующихся дифференциалах в трансмиссиях автомобилей, в том числе, для автоматического подключения полного привода.

Область применения вторых – системы охлаждения двигателей, здесь они используются для управления вентилятором.

Работа детали в трансмиссии.

При движении в штатном режиме на нормальном покрытии угловые скорости колес обеих осей одинаковы. Диски вязкостной муфты вращаются с равными скоростями, передача момента от двигателя к ведомой оси минимальна. Фактически, автомобиль становится полностью передне- или заднеприводным.

При движении по льду, снегу, грязи, неровностям синхронность вращения колес нарушается, вязкость жидкости в устройстве возрастает, увеличивая передачу вращающего момента на вторую ось. Теоретически, такая передача мощности в некоторых экстренных режимах может составлять до 100%, хотя, как правило, даже частичного подключения второй оси достаточно для безопасного преодоления проблемного участка.

Важно! Следует понимать, что вязкостная муфта ни в коем случае не является полноценным межосевым дифференциалом, обеспечивающим перераспределение крутящего момента двигателя на обе ведущие оси.

Использование детали оправдано на неровных покрытиях, при гололеде в городе или влажной трассе. При езде в условиях полного бездорожья запаздывание срабатывания такого самоблокирующегося дифференциала является недопустимым. Кроме того, постоянные нагрузки могут привести к перегреву жидкости в устройстве, потере ею рабочих свойств и полному самоблокированию, что чревато поломками других систем автомобиля.

В настоящее время на автомобилях с автоматически подключаемым полным приводом вискомуфты эксплуатируются в «предстартовом режиме». Для него характерна постоянная передача от 5% до 15% мощности двигателя на ведомую ось, что значительно снижает время реакции механизма.

Где применяют вискомуфты?

Собственно основных применений всего два, однако сейчас остается всего одно:

  • Применялись для охлаждения двигателя. НА шток закреплялась вискомуфта с вентилятором. Она приводилась в движение от коленчатого вала автомобиля посредствам ременной передачи. Чем быстрее вращался двигатель, тем больше густела жидкость и связь с вентилятором становилась жестче. Если обороты падали, то не происходило такого сильного смешивания, значит были проскальзывания то есть вентилятор вращался, не так сильно охлаждал радиатор. Такая система эффективна для холодного (зимнего) периода, когда двигатель итак не сильно прогревается, а его еще и охлаждают. Сейчас применение таких систем на новых автомобилях уже и не встретить, ее заменили электронные вентиляторы (с датчиками в жидкости), которые питаются от электричества и никак не связаны с коленчатым валом двигателя.
  • Автоматическое подключение полного привода. Именно в этом направлении вискомуфты остались очень сильно востребованными. Практически на 70 – 80% кроссоверах или паркетниках, сейчас применяются такие системы. Правда, их постепенно начинают вытеснять полностью электромеханические варианты, но пока они дороже и не такие практичные.

С одной стороны вискомуфта это очень простое, дешевое, практичное и универсальное механическое устройство, с другой у нее достаточно много минусов.

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ ВИСКОМУФТЫ

Если вы замечаете перегрев двигателя, не спешите делать замену вискомуфты. Возможно, вам удастся самостоятельно отремонтировать сломавшуюся деталь. Самой распространенной причиной неисправности является утечка силикона из основания детали. Чтобы залить новую жидкость, вам нужно: Снять вискомуфту с водяного наноса, после чего разобрать ее. На самом диске устройства имеется пластина с пружиной, под которой находится отверстие для силиконовой жидкости.

Вам нужно с максимальной осторожностью снять штифт, а затем шприцом залить смазку. Учитывайте, во время подобного ремонта деталь кладут горизонтально. Шприцом достаточно набрать пятнадцать миллилитров маслянистой жидкости. Не спеша заливайте силикон во внутрь. Подождите несколько минут, не извлекая шприц из отверстия, чтобы жидкость успела глубоко затечь в вискомуфту. Протрите поверхность устройства от излишка жидкости в случае необходимости. Поставьте штифт на место, а затем установите деталь.

Если вы плохо разбираетесь в автомобилях и не знаете принцип работы тех или иных деталей, лучше не приступайте к починке самостоятельно. Дело здесь не в возможной поломке частей транспортного средства, а в трудности собрать все обратно.

Также частой причиной поломки вискомуфты являются подшипники. Признак подобной неисправности один единственный: различного рода шумы в области радиатора охлаждения. Чтобы отремонтировать устройство, его первым делом нужно снять. Для этого открутите три болта, которые крепят деталь. После этого вискомуфту легко снять из отсека мотора. Вынув устройство, можете приступать к замене подшипника. Производите их замену только тогда, когда разобрали узел и слили масляную жидкость. Воспользуйтесь специальным инструментом для снятия подшипника — съемником. Если воспользоваться подручными средствами, можно повредить полностью узел. Установив новый подшипник, можете приступать к установке устройства.

Не забудьте залить новую силиконовую жидкость, которую слили перед ремонтом вискомуфты. Когда вы замечаете «неправильное поведение» муфты, не нужно сразу менять всю деталь, ведь зачастую ее можно отремонтировать. Особых навыков и умений для этого дела не потребуется. Единственная сложность, которая может возникнуть, — это поиск съемника для извлечения старого подшипника. Инструмент продается не в каждом автомобильной магазине, что затрудняет самостоятельную починку вискомуфты. Если вы побывали во всех известных вам автомагазинах, и не нашли съемника, спросите у друзей-водителей. Остальные же детали найти незатруднительно.

ОСОБЕННОСТИ РЕМОНТА ВИСКОМУФТЫ

Не на всех подобных устройствах имеется отверстие для заливки маслянистой жидкости. Если вы «новичок», не пытайтесь самостоятельно ремонтировать устройство. Опытные мастера делают отверстия самостоятельно. Вы, конечно, тоже можете попробовать просверлить дырку на свой страх и риск. Не применяйте грубую физическую силу при манипуляциях с диском. Если алюминий на валю погнется, вискомуфту починить не выйдет — только полная замена устройства.

Читать еще:  Самые надежные автомобили в России до 1 млн

Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения (ВО)?

Пока двигатель не прогрет, термостат направляет поток охлаждающей жидкости по малому кругу. В этом режиме вещество в вискомуфте выдавливается вращающимся диском в резервную емкость. Зацепление между диском и корпусом отсутствует, вентилятор не вращается.

Поступление охлаждающей жидкости в радиатор вызывает деформацию биметаллической пластины, срабатывание клапанов и накопление жидкости вязкостной муфты не в резервной емкости, а в пространстве между диском и корпусом. За счет вязкости происходит блокировка агрегата, на который передается мощность с вала. Вентилятор приходит во вращение, направляя воздушный поток на радиатор, обеспечивая снижение температуры ОЖ.

При остывании ее до уровня порога срабатывания температурно-зависимого узла открываются пути для перелива жидкости, сила вязкого трения между диском и корпусом уменьшается, вентилятор останавливается.

Проверка вискомуфты.

Любые подозрения о нештатной работе детали требуют немедленной проверки, поскольку ее неисправность может привести к серьезным поломкам основных систем.

Как проверить в трансмиссии?

Наиболее точные результаты дает проверка снятой с раздаточной коробки вискомуфты.

Для этого достаточно:

  • Снять деталь;
  • Провернуть шестерню дифференциала ключом с динамометром (или измерить усилие пружинным динамометром).

Усилие не должно превышать пределы, установленные производителем (найти можно в технических писаниях на устройство и справочниках по комплектующим).

Проверить деталь можно и не снимая ее. Для этого следует:

  • вывесить колесо ведомой оси;
  • попытаться его провернуть, измерив усилие динамометром;
  • момент рассчитать по известному диаметру колеса

Если полученная величина не превышает заданных производителем пределов – деталь рабочая. Если же колесо не удалось провернуть вовсе – устройство необходимо срочно менять.

Видео пособие.

Как проверить вискомуфту ВО?

Проверка вязкостной муфты ВО не составляет особого труда:

  • Завести двигатель «на холодную»;
  • Через 30-60 с шум вентилятора уменьшится – он перейдет в холостой режим (в этот момент его можно остановить любым препятствием, например, свернутой газетой, но делать это не рекомендует техника безопасности);
  • Через некоторое время при прогреве двигателя (контролируется по датчику температуры) вязкостная муфта начнет увеличивать скорость агрегата;
  • При этом должна быть однозначная реакция на повышение оборотов двигателя – быстрее вращается двигатель – быстрее вращается вентилятор.

Проверить устройство можно и в движении (точнее, на стоянке среди дня). При повышении температуры на холостых оборотах – однозначно можно говорить о проблемах с вязкостной муфтой.

Использование вискомуфт для колес одной оси.

Возможен и другой вариант использования муфты – для колес одной оси. При таком применении устройство устанавливается между осевым дифференциалом и полуосью. В этом случае при прохождении поворотов или пробуксовке одного из колес устройство способствует перераспределению момента между ними, обеспечивая безопасное выполнение маневра или прохождение проблемного участка.

Существуют решения, в которых на колеса одной оси ставится пара деталей. Такая конструкция позволяет отказаться и от осевого (межколесного) дифференциала. При этом использование пары вискомуфт позволяет обеспечить все режимы – как дифференциальное вращение, так и блокировку колес оси.

Плюсы и минусы вискомуфт полного привода.

Как и любое устройство, ВЗ в полноприводных автомобилях имеют и достоинства, и недостатки.

  • Автоматическое подключение полного привода или взаимная блокировка колес оси, что значительно повышает проходимость и безопасность движения на сложных покрытиях;
  • Простота технического решения и, соответственно, его дешевизна и надежность – производители, чаще всего выполняют устройства необслуживаемыми, рассчитывая на срок службы, равный сроку жизни автомобиля.

На практике пробег 90-100 тыс км (в тяжелых условиях и меньше) становится предельным из-за потери жидкостью своих свойств и неисправностей в других системах автомобиля. При таком пробеге рекомендуется замена устройства.

  • Запаздывание и нелинейность срабатывания не позволяют осуществлять абсолютный контроль за полным приводом;
  • В большинстве случаев на автомобилях, оборудованных вискомуфтами, ручное включение/отключение второй ведущей оси не предусмотрено;
  • Ограниченные размеры вносят ограничения на передачу крутящего момента, а также на возможности длительной работы в нагруженном состоянии (возможен перегрев и выход из строя);
  • Совместная работа ВЗ и электронных систем типа ABS, ESP и аналогичных затруднена, поскольку решают они противоположные задачи.

Что такое вискомуфта и зачем она нужна?

Один из узлов трансмиссии автомобиля, который используется для передачи и выравнивания крутящего момента называется вискомуфтой. Используется она для осуществления передачи вращения на охлаждающий вентилятор радиатора. И хотя данный элемент транспортного средства считается довольно важным, далеко не все автомобилисты не то, чтобы хорошо разбираются в его устройстве и принципе работе, а даже просто знают о его существовании. В любом случае вискомуфта не имеет ничего общего с гидромуфтой или гидротрансформатором. В них передача момента вращения происходит только за счет динамических свойств масла. В вискомуфте при этом реализован совершенно другой принцип — принцип вязкости. И обусловлено это тем, что полость муфты заливается дилатантной жидкостью на основе оксида кремния.

Устройство вискомуфты

Вискомуфта имеет довольно простое устройство и состоит из муфты в форме цилиндра, расположенных внутри нее двух валов, которые в нормальном состоянии не взаимодействуют друг с другом. К этим валам непосредственно крепятся ведущие и ведомые диски из металла. Они располагаются соосно и находятся на минимальном расстоянии. При этом их довольно много. Стоит отметить, что это мы схематически обрисовали вискомуфту нового поколения. Более старая ее разновидность представляла небольшой герметический цилиндр с двумя валами, на которые были надеты две крыльчатки. Валы между собой в зацепление не заходили. Зная устройство, легко можно догадаться и о принципе работы. Например, когда машина с подключаемым полным приводом едет по нормальной трассе, вращение от двигателя передается лишь на переднюю ось. Валы и диски вискомуфты вращаются с одинаковой скоростью, соответственно перемешивания масла в корпусе не происходит.

Преимущества и недостатки вискомуфты

Вискомуфта на самом деле гениальное изобретение. Но вот в последние годы автопроизводители массово отказываются от ее установки, отдавая предпочтение принудительно управляемым муфтам Haldex. Это происходит по той причине, что использование вязкостных муфт на полноприводных автомобилях повышенной проходимости с системой ABS является довольно проблематичным. Кроме того, несмотря на простую конструкцию, вискомуфта является громоздким узлом трансмиссии. Повышается масса автомобиля, снижается клиренс. Ну, и как показывает практика, самоблокирующиеся дифференциалы с муфтой вязкостной отличаются небольшой эффективностью.Среди преимуществ также стоит отметить, то что она имеет несложную конструкцию и может быть отремонтирована своими силами. Вискомуфта имеет герметичный корпус и длительный срок службы.

О том, что такое вискомуфта более подробно будет рассказано в этом видеоматериале:

Что такое вискомуфта?

До настоящего момента, пожалуй, в рубрике «Автословарь» ещё не было столь простого и интересного элемента. Сегодня расскажем про вискомуфту.

Вискомуфта — это механический элемент с герметичным корпусом, на выходах которого расположены два соосных вала. Внутри корпуса на обоих валах имеются металлические пластины чередующиеся между собой. Пластины не соприкасаются друг с другом. Однако главную и самую интересную роль в вискомуфте выполняет специальная вязкая масса на основе силикона, которая в рабочем состоянии заполняет пространство между пластинами.

Эта силиконовая масса обладает двумя интересными особенностями: она изменяет свои вязкостные свойства при перемешивании и изменении температуры. Чем активнее мы будем заставлять данную субстанцию «работать», тем более вязкой она будет становиться. В конечном итоге она входит в рабочее состояние и начинает работать связующим звеном между пластинами — фактически склеивая их друг с другом. Начало этого процесса позволяет передавать вращение от одного вала к другому. По мере охлаждения данной массы и снижения интенсивности перемешивания вязкость понижается и сцепление постепенно исчезает. Мы не претендуем на академическую достоверность всех описанных превращений и принципов, но в общих чертах это так и происходит.

Где применяется вискомуфта?

Вискомуфта была изобретена в 1917 году в США (конечно, жаль что не в РФ, но нам в 1917 году было слегка не до этого). Однако для того, чтобы разглядеть потенциал изобретения и начать его повсеместное применение потребовалось более 50 лет. У вискомуфты есть как минимум два интересных применения в конструкции автомобиля. Во-первых, её используют в механизме автоматической блокировки межосевого дифференциала на автомобилях повышенной проходимости (например, Jeep Grand Cherokee). Во-вторых, этот элемент оказался крайне удачным решением для использования в системах охлаждения в качестве средства регулирующего работу вентилятора. Наиболее часто о вискомуфтах говорят именно в свете их применения в этом узле автомобиля.

Конструкция вискомуфты вентилятора немного сложнее, чем было описано ранее. Тут все процессы завязаны на нагревании/охлаждении элементов. Самая простая конструкция вискомуфты имеет внутри полости для хранения связывающей смазки в состоянии покоя. Полость закрыта биметаллической пластиной. При возрастании температуры пластина отгибается и открывает смазке доступ к пространству между вращающимися дисками, где она переходит в рабочее состояние.

Срок службы вискомуфты.

Из какого бы материала не были изготовлены элементы автомобиля — все они имеют ограниченный срок службы. Тоже самое можно сказать и о вискомуфте. С течением времени рабочие свойства силиконовой массы имеют тенденцию к ухудшению. Кроме того, из строя могу выйти механические элементы конструкции вискомуфты — подшипники, диски и т.д. Срок службы вискомуфты может составлять 7-8 лет, однако тут слишком много влияющих факторов. Всё зависит от реальных условий эксплуатации. Этот элемент не любит долгих простоев и чрезмерных уровней нагрузки.

А ещё вискомуфта негативно относится к вмешательству в свою конструкцию. На просторах Интернета множество умельцев, которые рассказывают о способах ремонта данного элемента и закачке новой вязкостной массы. Однако для сохранения системы охлаждения в нормальном функциональном состоянии вышедшую из строя вискомуфту всё же лучше заменить на новую.

Вискомуфта: принцип работы, особенности и характеристики

Определение

Итак, что это такое? Вязкостная муфта являет собой автоматический механизм, предназначенный для передачи крутящего момента. Подобный процесс происходит посредством специальной жидкости, что находится внутри корпуса.

Также вязкостная муфта имеет в конструкции набор дисков. Подробно об устройстве элемента мы поговорим немного позже. А пока рассмотрим области ее применения.

Где она используется?

Всего можно выделить два основных направления, где применяется вискомуфта. Принцип работы позволяет использовать ее в:

[tchecklist]

  • Системе полного привода на кроссоверах. Ни для кого не секрет, что современные джипы имеют не совсем «честный» привод. Так вот, чтобы привести в действие вторую ось, инженеры применили вискомуфту. Принцип работы ее позволяет автоматически задействовать вторую пару колес при пробуксовке основных, ведущих. Вискомуфта является менее приемлемым вариантом, нежели электромеханическая, но по стоимости она значительно дешевле. Ввиду этого такая схема полного привода встречается на 70 % всех внедорожников.
  • Системе охлаждения двигателя. Яркий тому пример — вискомуфта вентилятора охлаждения МАЗа. Принцип работы ее ничем не отличается от предыдущего варианта. Эта муфта все так же передает крутящий момент посредством вязкой жидкости внутри. Единственное, что вся энергия идет не на задний мост, а на вращение лопастей вентилятора. Благодаря созданию воздушных потоков, идет лучший обдув и охлаждение радиатора, что стоит перед ним. Такой же принцип работы у вискомуфты вентилятора КамАЗа и КрАЗа. А берет энергию муфта от коленчатого вала. Чем быстрее он вращается, тем гуще становилась жидкость и быстрее вводила в зацепление вентилятор. Но такой принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения считается устарелым. Ввиду этого на всех современных легковушках и грузовиках используется электрический вентилятор с ДТОЖ (датчиком температуры охлаждающей жидкости). В чем недостатки вискомуфты КамАЗа? Принцип работы ее таков, что лопасти вращаются вне зависимости от температуры двигателя. Особенно это вредно зимой. Мотору трудно набрать температуру, а его вдобавок принудительно охлаждают. Это и стало причиной замены вискомуфты на электрические вентиляторы.
Читать еще:  Новый Nissan Leaf стал мощнее и дальнобойнее, но до Теслы далеко

[/tchecklist]

Что за жидкость внутри?

Ранее мы упоминали, что принцип работы вискомуфты (полного привода в том числе) основывается на изменении вязкости жидкости, которая находится внутри корпуса. В качестве таковой применяют силиконовую жидкость. В чем ее особенности? Она имеет интересные свойства: если ее не нагревать и не перемешивать, она остается в жидком состоянии. Но стоит только увеличить температуру и перемешать ее, как она расширяется и становится вязкой (похожей на застывший клей). По мере уменьшения числа оборотов дисков, снижается и ее плотность. Материал снова становится жидким.

Работает муфта без какой-либо электроники. Здесь нет датчиков и дополнительных проводов. А отключается она сразу после того, как автомобиль начал ехать по ровной асфальтированной дороге.

Варианты конструкций

На сегодняшний день существует 2 типа конструкций вязкостных муфт:

[tchecklist]

  • С замкнутым герметичным корпусом. В подобной ситуации принцип работы вискомуфты похож на действие гидротрансформатора в автоматической трансмиссии. Внутри корпуса имеются две турбины с крыльчатками. Одна стоит на ведомом валу, вторая – на ведущем. Также корпус заполнен силиконовой жидкостью. Когда валы вращаются с одинаковой частотой, плотность ее минимальна. Но как только машина начинает буксовать, турбина начинает перемешивать жидкость. И так до тех пор, пока она не расширится и не станет твердой. После этого она вводит в зацепление соседнюю турбину. На практике это можно заметить по вращающимся колесам на второй оси. Когда автомобиль выбрался из грязи или снежного плена, частота вращения крыльчаток будет совпадать и плотность жидкости станет минимальной. Крутящий момент в таком случае передается только на одну ведущую ось.
  • С группой плоских дисков. Работает такая вискомуфта по схожему принципу. Однако вместо крыльчаток здесь используется набор плоских дисков. Обычно такая схема практиковалась на муфтах вентилятора системы охлаждения, но встречается и на кроссоверах в качестве ключевого элемента, задействующего полный привод. Как только ведущая ось начинает буксовать, жидкость внутри перемешивается. Увеличивается и ее температура. В результате она густеет, и крутящий момент передается на ведомую ось автомобиля.

[/tchecklist]

Ресурс

Оба варианта конструкций достаточно надежные. При должном использовании ресурс вискомуфты достигает 300-400 тысяч километров. Что подразумевается под понятием «должное использование»? Имеется в виду эксплуатация муфты без перегрева. Нельзя долго буксовать на одном месте. Это ухудшает свойства рабочей жидкости.

Преимущества

Каковы преимущества подобного механизма? Стоит отметить несколько основных плюсов:

[tchecklist]

  • Простота конструкции. Внутри присутствует всего несколько элементов. Это диски (либо турбина) и рабочая жидкость.
  • Прочность. Корпус элемента способен выдержать давление до 20 атмосфер.
  • Практичность. Муфта довольно ресурсная и рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля.

[/tchecklist]

Отметим, что такая система полного привода может работать не только на грязи, но и на снегу, а также при гололеде. Это дает неплохие характеристики проходимости при отсутствии механических жестких блокировок.

Недостатки

Рассмотрим обратную сторону медали. Среди минусов стоит отметить низкую ремонтопригодность. В случае поломки вязкостная муфта меняется целиком. С экономической точки зрения это не совсем выгодно – отмечают отзывы.

Огромным недостатком муфты является отсутствие линейной зависимости подключения полного привода. Нельзя заранее подключить ведомую ось при прохождении бездорожья. Включается она только тогда, когда автомобиль уже сел «на брюхо». Поэтому нельзя сказать, что вискомуфта является полной заменой классическим блокировкам и «честному» полному приводу. Механизм служит лишь как вспомогательный элемент, позволяющий автомобилю выбраться из легкой западни.

Следующий недостаток – уменьшение клиренса автомобиля. При прохождении ухабов можно зацепить корпусом муфты о землю. Сама передача крутящего момента при пробуксовке будет неполной. Как показывает практика, на ведомую ось передается не более 80 % мощности.

Еще один минус – уязвимость к перегреву. Долго вискомуфта работать не может. Максимум – 30 секунд. Перегрев жидкости внутри ведет к полному выходу из строя элемента. Поэтому внедорожники, оснащенные такой муфтой, не подойдут для соревнований на бездорожье.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое вязкостная муфта и как работает. Если раньше она использовалась чисто для работы вентилятора охлаждения, то теперь ею оснащается чуть ли не каждый внедорожник. Она спасает при движении по заснеженной или заболоченной местности. Но дабы конструкция прослужила долго, нужно знать, как ее правильно использовать.

Вискомуфта: принцип работы, особенности и характеристики на News4Auto.ru.

Наша жизнь состоит из будничных мелочей, которые так или иначе влияют на наше самочувствие, настроение и продуктивность. Не выспался — болит голова; выпил кофе, чтобы поправить ситуацию и взбодриться — стал раздражительным. Предусмотреть всё очень хочется, но никак не получается. Да ещё и вокруг все, как заведённые, дают советы: глютен в хлебе — не подходи, убьёт; шоколадка в кармане — прямой путь к выпадению зубов. Мы собираем самые популярные вопросов о здоровье, питании, заболеваниях и даем на них ответы, которые позволят чуть лучше понимать, что полезно для здоровья.

Принцип работы вискомуфты

Дата публикации: 24 января 2019 .
Категория: Автотехника.

Многие владельцы транспортных средств, которые оборудованы «неполным» приводом (который в какой-то момент становится полным) слышали о вискомуфте (то есть, вязкостной муфте), но имеют весьма смутное представление о принципе работы подобного узла. В нашей статье мы попробуем кратко и доходчиво рассказать об устройстве этой составной части трансмиссии и алгоритме ее функционирования.

Внутреннее устройство вискомуфты

Конструктивно вязкостная муфта (ВМ) представляет собой герметичный корпус, как правило, цилиндрической формы. Внутри него установлены круглые перфорированные стальные диски (с небольшим зазором между ними). Половина этих пластин соединена с ведущим (входным) валом, остальные – с ведомым (выходным). Причем диски имеют различную геометрию отверстий. На входном валу установлены пластины с прорезями, на выходном – с «дырками». Диски внутри корпуса установлены так, что они чередуются: сначала один «ведущий», затем один «ведомый» и так далее. Механически оба вала не связаны между собой.

Весь внутренний объем (и промежутки между дисками) заполнен специальной жидкостью (так называемым силиконовым маслом) на основе полидиметилсилоксана.

Для чего она применяется

В современных автомобилях вязкостные муфты применяют для:

  • временного перевода в полноприводный режим работы (AWD);
  • блокировки межосевого дифференциала.

Остановимся на этих моментах поподробнее.

Перевод транспортного средства в AWD-режим

Многие современные кроссоверы или «паркетники», а также некоторые минивэны, седаны или хетчбэки, оборудованы так называемым временно подключаемым полным приводом колес. Ось дифференциала ведущего (как правило, переднего) моста соединена через вискомуфту с аналогичным узлом задних колес. В нормальных условиях оба вала вращаются с одинаковой скоростью. Вязкость силиконовой жидкости не меняется, а, следовательно, и передачи крутящего момента на задний мост не происходит. Как только передние колеса начинают пробуксовывать, в работу «включается» вискомуфта. Затем автомобиль снова переходит в стандартный переднеприводный режим работы.

На заметку! У автомобилей, оборудованных временно подключаемым полным приводом посредством вискомуфты диаметр передних и задних колес обязательно должен быть одинаковым. Это позволит избежать ложных срабатываний ВМ (например, при езде по трассе). Если же установить ведущие передние колеса меньшего диаметра (в этом случае они будут делать больше оборотов в минуту, чем задние), то при определенных скоростях движения вискомуфта может «подумать», что они пробуксовывают и подключит полный привод в самый неподходящий момент.

Внутри вискомуфты находится дилатантная жидкость (ДЖ), вязкость которой увеличивается в разы по мере ускорения интенсивности ее перемешивания. Если скорость транспортного средства стабильна (когда машина не буксует), то ДЖ имеет жидкую консистенцию и пластины вращаются одинаково (параллельно друг другу). Наблюдается лишь минимальное смешивание жидкости. В результате пробуксовки ведущий вал начинает очень быстро вращаться (следовательно, и пластины, находящиеся на нем), а ведомый, практически, находится без какого-либо движения. Далее происходит очень интенсивное перемешивание ДЖ, резкое увеличение ее вязкости. Также наблюдается нагрев жидкости и ее расширение, в результате чего пластины начинают довольно сильно прижиматься друг к другу (они, практически, «склеиваются» вместе). Происходит передача части вращательного момента от ведущего вала на ведомый, машина перестает буксовать, скорость вращения обоих валов стабилизируется, вязкость жидкости существенно снижается, ее перемешивание прекращается и задняя ось отключается. То есть, «все возвращается на круги свои».

Блокировка межосевого дифференциала

Одним из неотъемлемых узлов трансмиссии является дифференциал. Он предназначен для того, чтобы при повороте колеса могли вращаться с разными угловыми скоростями, так как они (правое и левое) при осуществлении такого маневра проходят разные по длине пути. На некоторых автомобилях предусмотрена блокировка дифференциала с помощью интегрированной в него вискомуфты. Такая функция весьма полезна, если одно из ведущих колес (например, попав на мокрый или скользкий участок дорожного полотна) начинает пробуксовывать. В этом случае ВМ блокирует дифференциал. На оба колеса передается одинаковый крутящий момент. После того, как «проблемный» участок дороги преодолен, диски вискомуфты «разъединяются» и дифференциал переходит в нормальный режим работы.

На заметку! На внедорожниках (например, Subaru Forester или BMW 325ix E30), оснащенных системой постоянного полного привода, ВМ «работает» при пробуксовке одного из ведущих мостов. Технологически она интегрирована в центральный дифференциал и блокирует его для выравнивания скорости вращения переднего и заднего валов.

Основные неисправности Вискомуфт

Сразу же стоит отметить, что производители автомобилей, оборудованных вискомуфтами, указывают в технической документации, что этот узел не подлежит ремонту, и в случае перебоев в его работе он подлежит замене на новый.

Две основные неисправности, которые могут возникнуть при эксплуатации ВМ:

  • Нарушение герметичности корпуса изделия, вследствие чего из него вытекает силиконовое масло. В этом случае вискомуфта просто перестает работать, и не «включает» режим временного полного привода или не блокирует дифференциал.
  • Затвердение силиконовой жидкости и, как следствие, утрата своих «уникальных» свойств (это может произойти из-за частых перегревов агрегата, например, при постоянной езде по бездорожью). Приводит подобная неисправность к тому, что оба вала находятся в постоянном зацеплении. Но, элементы трансмиссии (редуктор ведущего моста, КПП и так далее) автомобилей с временно подключаемым полным приводом изначально не рассчитаны на такие постоянные повышенные нагрузки и могут быстро выйти из строя. Поэтому при первых признаках того, что жидкость «перешла» в твердое состояние, вискомуфту необходимо срочно заменить. Бездействие может привести к весьма дорогостоящему ремонту.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств ВМ следует отметить:

  • Простоту конструкции. Действительно, автоматическое включение узла в работу происходит без использования каких-либо специальных датчиков (измеряющих скорость вращения колес) или электронного блока управления.
  • Невысокую стоимость.
  • Долговечность. При соблюдении правил эксплуатации, рекомендованных производителем, срок службы вязкостной муфты рассчитан на весь период «жизни» автомобиля.
  • Отсутствие необходимости периодического технического обслуживания.
  • Высокую прочность корпуса. Его конструкция может выдерживать давление даже в 15÷20 атм (увеличение происходит из-за нагрева и расширения жидкости).
Читать еще:  Что входит в комплект сцепления

А теперь о недостатках:

  • Инерционность срабатывания. Прежде, чем вискомуфта автоматически «подключит» в работу полный привод, проходит определенное (хотя и незначительное) время, необходимое для увеличения вязкости силиконовой жидкости и «зацепления» валов.
  • Ремонтопригодность (а вернее ее отсутствие). Изделие является одноразовым и при поломке подлежит замене.
  • Зависимость эффективности работы подключаемого полного привода от интенсивности пробуксовки ведущих колес.
  • Невозможность непрерывной длительной эксплуатации в условиях бездорожья.

div > .uk-panel’>» data-uk-grid-margin>

Вискомуфта вентилятора: устройство, неисправности и ремонт

Вязкостная муфта вентилятора авто – как раз та деталь, о которой многие автолюбители знают не понаслышке, но об особенностях устройства которой не знают практически ничего. А ведь это весьма интересное в своей простоте устройство, которое ломается не так уж и часто – настолько оно надежно. Впрочем, грамотный автолюбитель должен знать об особенностях устройства и работы как крупных, так и мелких узлов авто чтобы в случае их поломки он мог быстро прикинуть, обязательна ли поездка на СТО буквально в тот же день, или с ремонтом можно повременить. Сейчас мы попробуем разобраться, как же устроена вискомуфта вентилятора охлаждения, каков принцип ее работы и даже как производить ее ремонт.

Подробно о принципе работы

На самом деле вязкостные муфты нашли применение не только в автомобильной индустрии, но даже в ветровой энергетике, которая сосредоточена на отнюдь немаленьких установках. А особенность данной муфты в том, что с ней возможна избирательная передача крутящего момента . Вязкостные муфты могут быть устроены по 2 схемам:

  1. Герметичный корпус с двумя или более турбинными колесами, оборудованными крыльчаткой. Одно колесо находится на ведущем валу, а второе на ведомом. Пространство вокруг них заполнено вязкой жидкостью на силиконовой основе. В случае, если турбинные колеса вращаются с разной скоростью, жидкость обеспечит передачу крутящего момента на ведомое колесо и синхронизирует их вращение;
  2. Аналогичный корпус с парой плоских дисков с выступами и отверстия, та же силконовая жидкость. Если вращение дисков синхронно, жидкость практически не перемешивается. Если ведомый диск отстает от ведущего, смешивание становится просто огромным. Изначально ничем не соединенные диски прижимаются друг к другу за счет быстрого расширения силиконовой жидкости. Именно такая дисковая система используется в вискомуфтах вентиляторах охлаждения.

Здесь стоит рассказать подробнее о т.н. дилатантной жидкости на силиконовой основе, которой заполнен герметичный корпус вискомуфты. Эта жидкость в обычных условиях действительно вязкая, но она сохраняет текучесть. А вот стоит начать ее перемешивать или нагревать, как она сгустится и начнет занимать несколько больший объем. Плотность при этом тоже изменится – дилатантная жидкость станет похожей на заставший клей. При отсутствии термических или механических воздействий она снова вернется в свое обычное жидкое состояние. Здесь нельзя не рассказать и об еще одном интересном момента: когда жидкость сильно перемешивается, она становится настолько вязкой, что вискомуфта блокируется.

Немного о применении вискомуфт

На сегодняшний день вязкостные муфты в автомобильной индустрии применяются всего в двух случаях, причем первый еще остается актуальным, но и от него постепенно отказываются. Итак:

  1. Для охлаждения ДВС. Те самые вискомуфты вентиляторов, которым посвящен данный материал, можно назвать исчезающим техническим решением. Устроено все предельно просто: на штоке закрепляется муфты с вентилятором, приводимым в движение через ременную передачу. Сама система хорошо себя показывается в зимний период, а вот летом вискомуфты вентиляторов показывают себя не так хорошо. Их вытесняют электронные вентиляторы, работающие в тандеме со специальным датчиком;
  2. Для подключения полного привода. Как показывает практика, сегодня в 70, а то и 80 процентах кроссоверов устанавливаются вязкостные муфты, отвечающие за подключение полного привода в автоматическом режиме. Но и их постепенно вытесняют электромеханические устройства.

Запчасти на hafei princip
Запчасти на audi 80

Почему же вискомуфты в целом остаются актуальными? Причин несколько:

  • Они просты и весьма надежны;
  • Вискомуфты достаточно дешевы. Более сложная электромеханика обходится производителям автомобильных комплектующих дороже;
  • Они очень прочные. Корпус устройства вполне может выдержать давление от 15 до 20 атмосфер. Нередки случаи, когда автомобиль с вискомуфтой спустя 7 лет эксплуатации продают и его новый владелец не сталкивается с проблемой поломки устройства еще долгие годы.

Впрочем, недостатки тоже есть. Так, например, вискомуфты не слишком-то ремонтопригодны. В описаниях к данным устройствам почти что прямым текстом сказано, что они одноразовые и в целом их ремонт нецелесообразен. Кроме того, подобные устройства не рассчитаны на длительную эксплуатацию, хотя практика показывает, что работать они могут очень долго — приятное исключение из правил. Если вискомуфты используются в приводе, система оказывается не слишком эффективной – максимальный крутящий момент передается лишь при сильной пробуксовке передних колес, подключение привода вручную становится невозможным и т.п.

Проверка работоспособности

Вискомуфты радиаторов проверить не так уж и сложно. В эксплуатационных пособиях указано, что вращение вентилятора положено проверять сначала на холодном, а затем на горячем моторе. При этом на горячем моторе при перегазовке частота вращений серьезно возрастает, тем временем как на холодном – нет. «Народный» способ проверки очень хорош, так как он предусматривает еще и уход за системой охлаждения двигателя. Вот что надо сделать:

  • Не заводя мотор, попробовать прокрутить лопасти вентилятора рукой или подручным предметом. Они должны прокрутиться с небольшим сопротивлением, но без инерции;
  • Завести мотор и прислушаться. В первые секунды автолюбитель должен услышать легкий шум, который постепенно стихнет;
  • Слегка прогрев мотор, попытаться остановиться лопасти свернутым листом бумаги. Они должны остановиться, но с хорошо ощутимым усилием;
  • Демонтировать вискомуфту и сильно ее прогреть. Опционально, в кипятке. После этого муфта должна сопротивляться вращению. Если она проворачивается, внутри практически не осталось силиконовой жидкости. Также рекомендуется снять радиатор охлаждения двигателя и промыть его;
  • Проверить продольный люфт устройства. Если он имеется, муфту необходимо ремонтировать.

Заметьте, что если один из этапов проверки не был пройден , идти дальше по списку нет смысла. Однако снять муфту и прочистить радиатор имеет смысл всегда, особенно если вы делаете это после летнего периода, когда соты забиваются пухом, грязью и пылью.

Как производится ремонт

Первое, на что стоит обратить внимание автолюбителю, так это на перегрев двигателя. Возможно, с ним связана именно вискомуфта, хотя стоит проверить и, к примеру, термостат. Если проблема кроется именно в вязкостной муфте, стоит попробовать ее отремонтировать. Хоть во многих описаниях и написано, что замена силиконовой жидкость невозможна и оная заливается в корпус единожды вплоть до утилизации всего устройства, на практике долив свежей жидкости осуществить очень просто. Проблема лишь в том, чтобы найти ее. В как в офлайн, так и онлайн-магазинах она может быть найдена под именами «жидкость для ремонта вискомуфты», «масло для вискомуфт» или просто «силиконовая жидкость». Если речь идет о ремонте вискомуфты в системе подключаемого полного привода, то покупать стоит именно оригинальную – недорогие аналоги недостаточно вязкие. А если вы ремонтируете вискомуфту вентилятора, то купить можно универсальную жидкость.

Итак, для ремонта сломавшейся детали стоит начать с проверки уровня силиконовой жидкости. Очень часто наблюдается ее утечка. Необходимо залить новую жидкость, для чего делается следующее:

  • Вязкостная муфта демонтируется и разбирается;
  • Муфта укладывается горизонтально, после чего с нее снимается штифт, находящийся под пластиной с пружиной. Если отверстия для слива нет, его придется делать самостоятельно, что опытные ремонтники делать не советуют;
  • После снятия штифта обычным шприцом заливают порядка 15 мл силиконовой жидкости . Жидкость заливают постепенно, делая паузы на полминуты-минуту, чтобы силикон смог разойтись между дисками;
  • Вязкостную муфту протирают, собирают и устанавливают на место.

Шум при работе вискомуфты свидетельствует о выходе из строя подшипника, которым она оборудована. Для замены подшипника нужно фактически проделать то же, что описывалось выше, а также произвести еще несколько операций. По этой причине мы сразу отметим, что при замене подшипника вискомуфты старую силиконовую жидкость нужно обязательно слить, а сразу после замены детали необходимо залить новую порцию силикона. И вот как быть со сломанным подшипником:

  • Демонтировать вязкостную муфту;
  • Слив жидкость, снимите верхний диск и демонтируйте подшипник с помощью специализированного инструмента (съемника). Вам также надо будет сточить развальцовку. Категорически не рекомендуем снимать его подручными средствами. После, установите новый подшипник. Подойдет закрытый подшипник без видимых шариков. Как и было описано выше, заливается свежая жидкость;
  • Устройство возвращают на место.

Здесь важно учитывать, что вискомуфта не терпит силовых воздействий – даже слегка деформировав диск, вы сделаете невозможным дальнейший ремонт. Само устройство покрыто тонким слоем специальной смазки, которую лучше не снимать в ходе ремонта. Во всем остальном, процедуру нельзя назвать очень сложной. Практика показывает, что у многих автолюбителей, занявшихся самостоятельным ремонтом вискомуфты вентилятора, возникают некоторые трудности с обратной сборкой устройства. Советуем или найти видеоруководства, или фиксировать каждый этап работ на камеру смартфона.

Выбор нового устройства

Теперь давайте ответим на вопрос о том, как выбрать вискомуфту вентилятора охлаждения. Вести поиски проще всего в интернет-магазинах, поскольку здесь вы сможете если и не купить новое устройство, то хотя бы узнать код оригинала и коды всевозможных аналогов. О последних мы вскоре поговорим. Искать можно по:

  • VIN-коду ;
  • Данным автомобиля . Речь идет о марке, модели, годе выпуска и параметрах двигателя. Обычно такой способ поиска является основным в интернет-магазинах автозапчастей.

Конечно, важным параметром поисков является производитель конечного продукта. Многие автолюбители вполне оправданно не доверяют продукции фирм-упаковщиков. В случае вязкостных муфт брать можно продукцию даже таких фирм, так как, по сути, выпускают ее ограниченное число компаний, которые одновременно являются поставщиками на конвейеры крупных автомобильных концернов и чью продукцию реализуют даже упаковщики. Стоит обратить внимание на продукцию вот этих компаний:

  • Behr-Hella (Германия);
  • Nissens (Дания);
  • Mobis (Южная Корея);
  • Beru (Германия).

Весьма неплохие решения можно найти в каталогах фирм Meyle и Febi (Германия). Появившиеся относительно недавно польские и турецкие аналоги показали себя не так хорошо. Как правило, достойные производители вязкостных муфт одновременно выпускают и радиаторы, крепежные элементы и некоторые элементы трубопровода. Если вы уверены в каком-то производителе радиаторов, стоит поискать в его каталогах и нужную вам вязкостную муфту.

Вывод

Вязкостная муфта вентилятора охлаждения двигателя – простое и весьма надежное устройство, которое выходит из строя крайне редко. Диагностировать его поломку можно и не обращаясь к специалистам на СТО. Стоит лишь проследить за температурой двигателя и проверить работу вентилятора, как все станет ясно. Хоть ремонт вискомуфты не рекомендован многими экспертами, с ним справится даже новичок. Выбор новых устройств достаточно велик: есть продукция фирм-производителей из стран Европы, Америки и отдельных стран Азии (лучшие варианты), а есть автозапчасти от фирм-упаковщиков, лучшими из которых являются немецкие, американские и французские.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector