Как работает вискомуфта – предназначение, где установлена вискомуфта, как работает. Ремонт и замена вискомуфты

Вязкостная муфта — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 декабря 2014; проверки требуют 13 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 декабря 2014; проверки требуют 13 правок. Вязкостная муфта с открытым корпусом. Рабочая жидкость вязкостной муфты В полностью разобранном состоянии Внутренние пластины

Вязкостная муфта (или вискомуфта от лат. viscosus – вязкий) — это механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. Конструктивно она состоит из множества круглых пластин, имеющих выступы и отверстия. Эти пластины расположены очень близко друг к другу в герметичном корпусе. В муфте имеются две группы пластин: ведущие, соединённые с ведущим валом, и ведомые — с ведомым. Ведущие и ведомые пластины расположены чередуясь и соосно. Корпус заполнен дилатантной жидкостью, часто созданной на силиконовой основе. Когда пластины вращаются с одинаковой частотой, частицы жидкости почти не перемешиваются, и вязкость её невелика — через муфту передаётся крутящий момент. Когда один из валов начинает вращаться быстрее (или медленнее), чем другой, жидкость начинает перемешиваться, её вязкость, в силу дилатантных свойств, начинает прогрессивно возрастать. Жидкость может стать почти твёрдой и эффективно склеить пластины. В результате муфта может передавать больший крутящий момент. Величина момента определяется типом используемой жидкости, размером и количеством пластин, размером и формой отверстий и выступов в пластинах.

В некоторых вязкостных муфтах жидкость аккумулирует тепло, образующееся при вязком трении. Как следствие, жидкость расширяется, и расширение муфты приводит к прижатию пластин друг к другу, что увеличивает трение (не вязкое) между ними.

Эти устройства принципиально отличаются от гидромуфт и гидротрансформаторов тем, что используют вязкость жидкости для передачи момента, в то время как в гидромуфтах для передачи момента используются динамические свойства потока жидкости. Как следствие, вязкостные муфты менее требовательны к охлаждению. Величина передаваемого момента чувствительна к разнице скоростей вращения входного и выходного вала, но почти не зависит от абсолютных значений этих скоростей.

Основное применение — полноприводные трансмиссии легковых автомобилей, где вискомуфта выполняет либо непосредственно роль эрзац-дифференциала, либо роль блокировочной муфты в дополнение к обычному дифференциалу.

В случае использования вискомуфты для обеспечения дифференциального вращения осей всегда следует понимать, что вискомуфта ни в коем случае дифференциалом не является: она не делит крутящие моменты и не разветвляет потоки мощности. В конструкциях таких трансмиссий всегда одна ось жёстко связана с мотором, а другая связана через вискомуфту, которая здесь располагается в разрезе вала привода своей оси до её межколёсного дифференциала. В штатных режимах движения ось, подключённая через вискомуфту, обеспечивает порядка 5-10% вклада в общую силу тяги. В относительно краткосрочных экстра-режимах пробуксовки основной ведущей оси вискомуфта теоретически позволяет перебросить на подключаемую ось до 100% эффективно используемой мощности, хотя зачастую обычно хватает и некоего переходного режима распределения тяги между осями. Время работы вискомуфты в заблокированном режиме обычно не слишком велико, и длительная её блокировка ведёт к перегреву и падению тягового усилия подключённой оси вплоть до нуля. Несмотря на этот недостаток, конструкция с подключаемой осью активно используется до сих пор на паркетных внедорожниках (обычно подключается задняя ось). Первой машиной с вискомуфтой в трансмиссии стал AMC Eagle 1980 года (подключалась передняя ось). Помимо внедорожников вискомуфта применялась на четвёртом-шестом поколении Porsche 911 (тип-993, тип-996, тип-997) на его полноприводных модификациях, в том числе 911-Турбо (подключалась передняя ось).

В случае использования вискомуфты для блокировки дифференциала, таковая связывает два любых его звена – либо корпус (водило) дифференциала и одно ведомое звено, либо оба ведомых звена, причём, оба варианта исполнения по своим возможностям идентичны. При взаимной пробуксовке звеньев вискомуфта выравнивает их угловые скорости вплоть до полной блокировки дифференциала. Такая конструкция использовалась например на межосевых дифферециалах Toyota Celica GT4 ST205, Subaru Impreza WRX GC8A и Alfa-Romeo 155Q4.

Кроме производителей оригинальных вязкостных муфт существует несколько международных производителей, специализирующихся на вторичном рынке автокомплектующих, например:

«Visco» является товарным знаком Behr GmbH, Штутгарт. DPMA Registernummer 1130963 <ref> Текст ссылки,; Nizza-Klasse 12, 7: Flüssigkeitsreibungskupplungen für Maschinen und Landfahrzeuge </ ref>

Вискомуфта: принцип работы и устройство

Сейчас большую популярность на автомобильном рынке получили кроссоверы. Они имеют как полный, так и монопривод. Подключается он при помощи такого устройства, как вискомуфта. Принцип работы агрегата – далее в нашей статье.

Характеристика

Итак, что собой представляет данный элемент? Вискомуфта — это автоматический механизм для передачи крутящего момента посредством специальных жидкостей. Стоит отметить, что принцип работы вискомуфты полного привода и вентилятора одинаков.

вискомуфта вентилятора Таким образом, крутящий момент на обоих элементах передается при помощи рабочей жидкости. Ниже мы рассмотрим, что она собой представляет.

Что внутри?

Внутри корпуса муфты используется жидкость на силиконовой основе. Она имеет особенные свойства. Если ее не вращать и не нагревать, то она остается в жидком состоянии. Как только поступает энергия крутящего момента, она расширяется и становится очень плотной. С повышением температуры она похожа на застывший клей. Как только температура падает, вещество превращается в жидкость. Кстати, она залита на весь срок эксплуатации.

Как работает?

Какой у изделия под названием «вискомуфта» принцип работы? По алгоритму действий она похожа на гидравлический трансформатор автоматической коробки. Здесь также крутящий момент передается при помощи жидкости (но только посредством трансмиссионного масла). Существует две разновидности вискомуфт. Ниже мы их рассмотрим.

Первый тип: крыльчатка

Он включает в себя металический замкнутый корпус. Принцип работы вискомуфты (вентилятора охлаждения в том числе) заключается в действии двух турбинных колес. Они расположены друг напротив друга. Одно находится на ведущем валу, второе – на ведомом. Корпус заполнен жидкостью на основе силикона.

вискомуфта принцип работы Когда эти валы вращаются с одинаковой частотой, перемешивания состава не происходит. Но как только появляется пробуксовка, температура внутри корпуса растет. Жидкость становится гуще. Таким образом, ведущее турбинное колесо входит в сцепление с осью. Подключается полный привод. Как только машина покинула бездорожье, скорость вращения крыльчаток восстанавливается. С падением температуры снижается плотность жидкости. В автомобиле отключается полный привод.

Второй тип: дисковый

Здесь тоже имеется замкнутый корпус. Однако в отличие от первого типа, здесь имеется группа плоских дисков на ведущем и ведомом валу. Какой имеет эта вискомуфта принцип работы? Диски вращаются в силиконовой жидкости. Как только температура растет, она расширяется и прижимает эти элементы.

принцип работы вискомуфты вентилятора Муфта начинает передавать крутящий момент на вторую ось. Так происходит только в том случае, когда машина забуксовала и имеется разная частота вращения колес (пока одни стоят, вторые буксуют). В обеих типах не используются автоматические электронные системы. Устройство работает от энергии вращения. Поэтому вискомуфта вентилятора и полного привода отличается долгим сроком службы.

Где используется?

Сперва отметим вниманием элемент, который используется в системе охлаждения двигателя. Принцип работы вискомуфты вентилятора основан на работе коленчатого вала. Сама муфта крепится на шток и имеет ременную передачу. Чем выше обороты коленчатого вала, тем сильнее разогревалась жидкость в муфте. Таким образом, связь становилась жестче, и элемент с вентилятором начинал вращаться, охлаждая двигатель и радиатор.

принцип работы вискомуфты вентилятора охлажденияС падением оборотов и снижением температуры жидкости муфта прекращает свою работу. Стоит отметить, что вискомуфта вентилятора больше не используется. На современных двигателях применяют электронные крыльчатки с датчиком температуры ОЖ. Они больше не связаны с коленчатым валом и работают отдельно от него.

Полный привод и вискомуфта

Принцип работы ее такой же, как и у вентилятора. Однако размещается деталь не в подкапотном пространстве, а под днищем автомобиля. И, в отличие от первого типа, вискомуфта полного привода не теряет своей популярности.

принцип работы вискомуфты полного привода Сейчас ее устанавливают на многие кроссоверы и внедорожники с отключаемым приводом. Некоторые используют электромеханические аналоги. Но они гораздо дороже и менее практичны. Среди достойных конкурентов следует отметить разве что механическую блокировку, которая есть на «Ниве» и «УАЗах». Но ввиду урбанизации, производители отказались от настоящей блокировки, которая жестко соединяет обе оси и повышает проходимость автомобиля. Водитель сам может выбрать, когда ему требуется полный привод. Если требуется преодолеть бездорожье «паркетнику», он быстро застрянет и уже после пробуксовок у него заработает задняя ось. Но выбраться из сильной грязи ему это не поможет.

Преимущества

Давайте рассмотрим положительные стороны вискомуфты:

  • Простота конструкции. Внутри используется всего несколько крыльчаток или дисков. И все это приводится в действие без электроники, путем физического расширения жидкости.
  • Дешевизна. За счет простой конструкции вискомуфта практически не влияет на стоимость автомобиля (если это касается опции «полный привод»).
  • Надежность. Муфта имеет прочный корпус, который выдерживает давление до 20 килограмм на квадратный сантиметр. Устанавливается на весь срок службы и не требует периодической замены рабочей жидкости.
  • Может работать в любых дорожных условиях. Она не дает пробуксовку на грязи или при движении по снегу. Внешняя температура не имеет значения для нагрева рабочей жидкости.

Недостатки

Стоит отметить отсутствие ремонтопригодности. Вискомуфта устанавливается навсегда.

принцип работы вискомуфты вентилятора охлажденияИ если она вышла из строя (например, из-за механических деформаций), то меняется целиком. Также автолюбители жалуются на отсутствие возможности подключить полный привод самостоятельно. Муфта вводит вторую ось в зацепление только тогда, когда автомобиль уже «зарылся». Это не дает машине легко преодолевать грязевые или снежные препятствия. Следующий минус – низкий дорожный просвет. Для узла необходим большой корпус. А если использовать маленькую вискомуфту, она не будет передавать нужное усилие крутящего момента. И последний недостаток – боязнь перегрева. как работает вискомуфта полного привода
Долго буксовать на полном приводе нельзя. Иначе есть риск вывести из строя вискомуфту. Поэтому такой тип «нечестного» привода не приветствуется любителями офф-роуда. При длительных нагрузках, узел попросту заклинивает.

Заключение

Итак, мы выяснили, как работает вискомуфта полного привода и вентилятора. Как видите, устройство благодаря специальной жидкости может передавать крутящий момент в нужное время без привлечения дополнительных датчиков и систем. Это очень полезное изобретение.

Принцип работы вискомуфты


Функционирование большого количества изделий основывается на применении различных особенностей знакомых веществ. Один из таких примеров – вискомуфта. Эта конструкция предназначается для избирательной передачи, которая зависит от крутящего момента. Работоспособность данных изделий основана на вязкости находящейся в них жидкости.

Содержание:

  1. Принцип работы
  2. Как работает муфта вентилятора
  3. Вискомуфта полного привода
  4. Как проверить работоспособность муфты?

Принцип работы

Большинство водителей с правилами работы вискомуфты охладительной системы не знакомо. И если с данным узлом возникают проблемы, многие начинают экспериментировать, проводя ремонт, чтобы исправить ситуацию. Но чтобы справиться с задачей, следует изучить принцип работы вискомуфты. И в первую очередь – узнать особенности устройства данного элемента:


Конструктивно устройство выглядит в виде герметично закрытого элемента, где размещены двойным рядом диски, контактирующие с валом. Они перемещаются, имеют выступы и отверстия, промежуток между поверхностями мал:

Внутрикорпусная пустота заполняется вязкой жидкостью, готовящейся на основе силикона. Она имеет свои отличительные особенности:

  • увеличивает вязкость, от интенсивного перемешивания начинает загустевать;
  • при нагреве имеет существенный коэффициент расширения.

Во время равномерного движения машины, диски крутятся в одном режиме, жидкость, находящаяся внутри, не размешивается. Как только валы начинают отличаться вращательным режимом, показатель вязкости жидкого вещества растет, она передает крутящий момент:

Если скоростной режим вращения сильно разнится, вязкость увеличивается до такой степени, что муфта останавливается и обретает признаки обычного твердого тела.

Как работает муфта вентилятора

Особенность работы зависит от строения устройства. На основании этого, вентилятор функционирует не всегда, а исходя из показателей температуры охладительной жидкости, что придает всей системе максимальный эффект. Муфта представляет собой овальный неразборный корпус, в котором расположены оба диска, при этом один из них фиксируется на валу вентилятора. Второй закреплен на валу, соединяющимся с приводом. Дисковые круги погружены в вязкообразную жидкость, находящуюся в специальном резервуаре. Внутри муфты имеется биметаллическая пластинка:

В оптимальном температурном показателе диски или немного удалены между собой, либо едва сцепляются, проскальзывая один по отношению ко второму. В данном положении вентиляторное устройство не функционирует. Увеличение температурного режима приводит к ситуации, что пластинка начинает выгибаться, выталкивая из резервуара жидкость. Таким образом, на один из дисков давление начинает повышаться. Он приближается к диску, укрепленному на крыльчатке, начиная его вращать. От температуры зависит, насколько плотно происходит контакт и передача крутящего момента.
Наиболее часто вентилятор с вискомуфтой можно встретить на следующих авто:

  • внедорожниках;
  • спорткарах;
  • кроссоверах;
  • грузовых машинах.

Вискомуфта полного привода

Данная конструкция с применением вискомуфты основывается на тех особенностях, что включение моста, расположенного сзади, проводится по мере надобности. В привычных условиях такая машина считается переднеприводной, но при проявлении отличий в угловых скоростях вращения колесных дисков, включается вискомуфта, распределяя крутящий момент на оба моста:

Кроме организации работы полноприводной системы, муфта разгружает колеса при вхождении в поворотные участки:

Для этого вискомуфта устанавливается на одном из мостов среди дифференциала и полуоси. На повороте при повышенной скорости коэффициент сцепления внутренних колес ухудшается, появляется пробуксовка. Муфта перераспределяет крутящий момент, создавая безопасность движения на повороте.

Как проверить работоспособность муфты?

В обычном состоянии, при заглушенном двигателе, этого сделать не получится, так как вентиляторная крыльчатка будет проворачиваться с большим трудом. Одним из простых методов является газета, свернутая тугой трубкой.
При холодной муфте запускайте мотор и свернутой газетной трубкой останавливайте вентилятор. От сопротивления лопасти вскоре перестанут вращаться. Прогрев двигатель, повторите попытку. При исправной вискомуфте крыльчатку остановить не получится.

Читайте также:


Устройство и ремонт вязкомуфты вентилятора охлаждения. Принцип работы вискомуфты

Механическая в системе охлаждения двигателя используется во многих современных моторах, в частности ее применяют такие производители как Мерседес, Фольксваген, БМВ и другие.

Для многих автолюбителей неясен принцип работы этой детали.


Вкратце про вискомуфту : внутри два диска. Один крепится к корпусу, другой к валу. Между ними рабочая жидкость (нечто густое, соплеподобное). Также в одном диске отверстие, закрываемая шариком с пружинным прижимом и штифтом.
Схема работы:
Когда мотор холодный, с радиатора идет холодный воздух, биметаллическая пружина, расположенная по центру диска выпрямлена и давит на штифт. Штифт толкает внутреннюю пружинную подпорку и шарик открывает боковое отверстие в диске, поэтому рабочая жидкость из междискового пространства свободно выбрасывается и не блокирует эти два диска. Вискомуфта вращается с очень сильным проскальзыванием (пальцем тормознуть крыльчатку легко можно), напор воздуха слабый, мотор охлаждается слабо.
Как только термостат на моторе открывается, в радиатор поступает горячая охлаждающая жидкость, потом воздух с радиатора начинает нагревать саму вискомуфту и биметаллическую пластину. Эта пластина начинает выгибаться НАРУЖУ, высвобождая постепенно штифтик. Давление передаваемое через него на пружинную скобу шарика ослабевает и в какой-то момент шарик намертво закрывает отверстие во внутреннем диске. Рабочей жидкости вискомуфты деваться более некуда и она остается МЕЖДУ дисками. Следовательно, проскальзывание РЕЗКО уменьшается и мы слышим вой воздуха под капотом, будем считать, что крыльчатка блокирована на валу. Ни дай бог палец сунуть — оторвет!!! Мотор начинает охлаждаться, и в какой-то момент биметаллическая пластина, остывая, распрямляется, давит на штифт, тот на пружинную скобу, та высвобождает шарик, дырка в диске открывается и рабочая жидкость выбрасывается из междискового пространства, значит крыльчатка опять начинает сильно проскальзывать.
Исправная муфта при заглушенном двигателе проворачивается с небольшим усилием. Проверка без риска оторвать лишние детали организа:-заводим холодный двигатель,закрываем спереди радиатор картонкой(а то будете до утра греть), замечаем, с какой скоростью приблизительно крутится муфта на холодную. Разогреваем двигатель, встаем на холостые обороты, и опять смотрим на вращение муфты. Сравниваем с первоначальным наблюдением. Крутится значительно быстрее, значит муфта теоретически исправна. Так же, при газовании на холодном двигателе, исправная муфта крутится значительно медленнее оборотов двигателя. При горячем двигателе муфта крутится гораздо быстрее на оборотах, превышающих холостые. Работу термопластины можно проверить феном, при нагревании видно как она выгибается наружу.
При снятие вискомуфты обра

Как работает вискомуфта?

вискомуфта

Вискомуфта получила свое название от лат. viscosus — вязкий, из чего следует, что в своей работе этот узел использует свойства жидкости. Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Однако, ввиду физики устройства, у дифференциала есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Поэтому, в ситуации, когда одно из колес оказывается на скользком покрытии весь момент с двигателя передается на него. Для того, чтобы этого не произошло, существуют блокировки — межосевые и межколесные.
Межосевой дифференциал необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству дифференциала, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на покрытие с низким коэффициентом сцепления (лед, глина, или просто «вывешивание» одного из колес). Что тогда произойдёт? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов.
Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Для того, чтобы этого избежать, ставится вискомуфта.
Вискомуфта заполнена силиконовой жидкостью, которая обладает свойством застывать при нагреве и превращаться в жидкость при охлаждении. На этом свойстве силиконовой жидкости и построен принцип работы вискомуфты. Как только одно из колес начинает проскальзывать, вязкость силиконовой жидкости резко возрастает, что приводит к соединению дисков вискомуфты, следовательно, к вращению приводных валов приблизительно с одинаковой скоростью, т. е. к блокировке дифференциала.
Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и может выйти из строя.

Конструктивно вискомуфты бывают нескольких типов. Та, что применяется в трансмиссии, состоит из следующих основных элементов: цилиндрического корпуса, внутри которого на шлицах сидят диски, и вала, на котором также на шлицах посажена вторая половина пакета дисков. Диски имеют каналы и отверстия, увеличивающие вязкостное трение жидкости. Для работы этого пакета дисков корпус на 80-90% заполнен силиконовой жидкостью, которая обладает высокой вязкостью.
Перед вискомуфтой поставлена задача передавать подводимый к ней крутящий момент за счет внутреннего трения в жидкости, находящейся между дисками. Когда их скорости одинаковы, муфта передает небольшую часть усилия (5-7%). При отставании ведомых дисков от ведущих жидкость перемешивается, ее температура растет, она расширяется и сжимает воздух. Когда он почти полностью сжат, давление в муфте резко возрастает, что вызывает осевое перемещение дисков по шлицам до их механического контакта. В результате вращение передается за счет механического трения, температура и, соответственно, давление жидкости при этом постепенно снижаются, диски выходят из механического контакта. Передаваемый момент зависит от характеристик муфты и от разности скоростей вращения ее валов.
Вискомуфта может устанавливаться как самостоятельный узел между ведущими осями или «встраиваться» в дифференциал. Этот узел не подлежит ремонту, так как количество и вязкость жидкости определяют характеристики вискомуфты и строго контролируются в процессе ее изготовления. При утечке части жидкости муфта подлежит замене.

снять машину в аренду

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о