0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вискомуфта системы охлаждения двигателя

Вискомуфта системы охлаждения двигателя. Принцип работы, неисправности, ремонт, замена.

Большинство молодых водителей не знает, что представляет собой вискомуфта, и как ее можно применить в системе охлаждения двигателем внутреннего сгорания. Автолюбители со стажем, к которым я тоже отношусь, помнят, что в древних автомобилях для включения принудительного охлаждения вентилятора системы охлаждения применялась вискомуфта, и никакой электрики. Честно говоря, я тогда сам не задавался вопросом, как она работает. Знал, что она включает вращение вентилятора при прогревании двигателя до определенной температуры. И всё.

В моей практике автовладельца впервые я столкнулся с вискомуфтой в автомобиле BMW520 1980 года выпуска. Вообще, легендарный авто. Ходили слухи, что такие же двигатели объемом 2,0 литра стояли на танках Пантера. Ни сколько в этом не сомневаюсь: движок приемистый, неприхотливый, мощный. Это были лихие 90-е — то, что надо. Ну и, конечно, с системе охлаждения применялась вискомуфта. Обычно вискомуфта устанавливается на валы распредвала или коленвала, но может иметь собственный вал, кинематически соединенный (ременной передачей) с коленвалом. Поэтому вискомуфта применяется, в основном, на авто с продольным расположением двигателя, коих сейчас мало.

У меня был курьезный случай. Я ехал из отпуска. Ночь, оставалось до дома километров 150. Тут вдруг все задрожало в машине, потом какой-то стук в районе двигателя, потом что-то большое там оторвалось, нырнуло под машину, погрохотало по дороге – и всё успокоилось. Я заглушил двигатель. Как ни странно, он еще работал. А было такое впечатление, что оторвался именно он. Вышел из машины и открыл капот. Минут пять рассматривал, пока не понял, что нет вискомуфты с прикрепленным к нему вентилятором. Понял, что грохотали они. Вентилятор, к счастью, ничего не порезал, даже не повредил радиатор. Немцы молодцы: они по периметру лопастей ставят защитное кольцо. Без него и палец оттяпать несложно.

Ночные поиски вентилятора с муфтой ни к чему не привели: он, видимо, еще долго летал над полем. Завершая историю, скажу, что я еще месяц проездил без вентилятора, стараясь не попадать в пробки. Отчаявшись найти родной, поставил вентилятор от Москвича через переходник, конечно, без вискомуфты. Никаких проблем, двигатель только чуть больше прогревался. Через год продал машину, никто и внимания не обратил.

По сей день в практике работы СТО встречаются автомобили с вискомуфтой. Чаще всего это внедорожники или ретромодели. А вот специалистов по ремонту и обслуживанию муфт найти сложно.

Вискомуфты применяются сейчас в мощной строительной и сельхозтехнике. Дело в том, что в легковых авто для охлаждения радиатора достаточно электродвигателя мощностью несколько десятков Ватт. В мощных двигателях большие радиаторы, они требуют мощных приводов вентиляторов охлаждения. Теоретически вискомуфта может передать на вентилятор всю мощность двигателя внутреннего сгорания, а это десятки киловатт.

Принцип действия вискомуфты

Вискомуфта, или вязкостная муфта, конструктивно состоит из двух дисков. Они находятся близко друг от друга, но механически никак не соединены. Их объединяет закрытая полость, в которой они расположены. Один диск находится на вале, соединенном с приводом от коленвала, другой на роторе вентилятора. В полость, в которой расположены диск, при нагревании биметаллической пластины по мере прогрева двигателя поступает вязкая жидкость. На дисках для обеспечения большего вязкого зацепления расположены ребра и гребни. При заполнении полости гелью диски приходят в «вязкое» зацепление, и начинают вращаться синхронно. При охлаждении двигателя клапан, управляемый биметаллической пластиной, перекрывается, и жидкость откачивается центробежными силами.

Что такое вискомуфта: принцип работы, устройство и проверка

Охлаждение двигателя автомобиля потоком набегающего воздуха действует далеко не всегда, поэтому все они снабжены вентиляторами принудительного обдува. На это надо затратить определённую мощность, причём желательно в регулируемом режиме. Постоянное продувание воздуха через радиаторы с максимальной производительностью не всегда требуется и ведёт к значительному перерасходу топлива. Электрический вентилятор достаточно просто отключать, когда в нём нет необходимости, а вот с механическим потребуется дополнительное устройство между приводом и крыльчаткой.

Предназначение вискомуфты

С ростом температуры двигателя открывается клапан термостата, и горячая жидкость начинает поступать в радиатор. Последний охлаждается встречным воздухом при движении автомобиля, температура антифриза падает, и он в охлаждённом состоянии возвращается в рубашки головки и блока.

Когда скорость автомобиля мала или вообще отсутствует на остановках с работающим двигателем, радиатор не продувается и мотор начинает перегреваться.

Необходимо запустить во вращение крыльчатку вентилятора, до того медленно вращавшуюся и не расходовавшую лишнюю энергию. Для этого и предназначена вискомуфта вентилятора.

Она должна почувствовать критический рост температуры и восстановить механическую связь между своим приводным шкивом и крыльчаткой.

Принцип работы

Работа муфты основана на применении специальной жидкости, изменяющей свою вязкость при увеличении внутреннего трения. Если перемешивание её незначительно, то вязкость мала и наоборот, при быстром относительном перемещении её слоёв свойства становятся близкими к гелю и даже твёрдому телу.

Если подобное вещество расположить в небольшом промежутке между двумя дисками, то передача крутящего момента с одного из них на другой будет зависеть от отношения скоростей их вращения.

Связав один из них со шкивом, а второй с крыльчаткой, можно получить муфту, которая заставит вращаться крыльчатку со скоростью, зависящей от количества жидкости между дисками и расстояния между ними. Чем меньше расстояние, тем сильнее жидкость увеличивает вязкость и тем лучше передаётся энергия вращения.

Устройство вискомуфты вентилятора охлаждения

Реализуется эта относительно простая идея различными способами.

  • можно изменять расстояние между дисками, но это не всегда удобно с конструктивной точки зрения, хотя и такой способ используется в некоторых устройствах, обычно при этом задействуется не одна пара дисков, а целый пакет;
  • подачу жидкости в зазор можно регулировать электромагнитным клапаном, управляемым от температурного датчика через реле и запускающим поток в обход зазора или непосредственно в пространство между дисками, так и сделано на некоторых грузовиках, где крыльчатки требуют подвода значительной мощности;
  • способом попроще будет использование механических термочувствительных элементов спирального типа, металлическая спираль из специального материала с высоким коэффициентом теплового расширения имеет значительную длину при небольших внешних габаритах, нагреваясь, поворачивает золотниковый клапан, направляющий жидкость в рабочий зазор;
  • еще проще устроено управление при помощи биметаллической пластины, которая изгибается при нагреве, надавливая на пластину клапана, открывающего перфорацию на одном из дисков, после чего через него начинают поступать дополнительные порции вискожидкости.

На автомобилях использованы различные конструкции, но есть и много общего:

  • ротор муфты связан со шкивом, расположенным на корпусе водяного насоса или на отдельном кронштейне;
  • в конструкции имеются подшипники, на которых вращается шкив и проскальзывает статор относительно ротора;
  • в корпус статора заливается строго определённое количество специальной силиконовой жидкости;
  • на статоре выполняется оребрение для лучшего теплообмена, и к нему же болтами прикреплена крыльчатка обдува радиатора.

Масло заливается на весь срок службы, а его сохранность обеспечивается кольцевым уплотнением.

Роль силиконового масла

Состав масла выполнен таким, чтобы придать продукту так называемые неньютоновские свойства. Обычные жидкости не меняют свою вязкость от скорости перемещения микрослоёв внутри. Здесь же вязкость резко растёт, что и обеспечивает увеличение жидкостного трения между дисками.

При низкой температуре масло отбрасывается центробежными силами из зазора, для чего на дисках иногда делаются направляющие насечки.

Диски вращаются свободно, и передачи энергии на крыльчатку почти нет. Если же клапаны открываются термочувствительными элементами, то масло начинает заполнять зазор, увеличивать вязкость и передавать вращение на ведомый диск, связанный через корпус с крыльчаткой.

Для увеличения поверхностей трения на дисках выполняются кольцевые канавки, входящие одна в другую, так масло используется максимально эффективно при тех же габаритах.

Температурная зависимость вязкости у масла мала, что позволяет муфте нормально работать и при низких температурах. Низкокачественные масла без силикона в таких условиях передавали бы вращение постоянно, ещё более охлаждая двигатель.

Проверка вискомуфты на работоспособность

Первым симптомом нормальной работы муфты будет её кратковременное включение при первом запуске холодного мотора.

Это связано с тем, что во время стоянки жидкость стекла в зазор и ещё не выбросилась в резервуар корпуса. Затем характерный звук работающих лопастей крыльчатки пропадёт, скорость её уменьшится, хотя и не до нуля.

При таком холостом ходе вентилятора его даже можно остановить любым мягким предметом, обычно демонстрируют свёрнутую газету, резиновый шланг или пластиковую бутылку. Ни в коем случае не стоит пытаться это делать руками.

По мере прогрева радиатора клапаны открываются, и вентилятор начинает работать на полную мощь. Его обороты растут при прогазовках практически сразу за двигателем, а остановить его уже не получается. Это и будет признаком нормальной работы муфты.

Замена вискомуфты на примере Ауди А6 С5

На этих автомобилях вентилятор с муфтой и шкивом установлен на отдельной цапфе и приводится в движение вспомогательным ремнём. Ротор муфты прикручен непосредственно на резьбу втулки шкива.

Для замены не потребуется много времени:

  • поскольку удержать шкив за ремень не получится, то придётся специальным приспособлением зафиксировать его через имеющиеся отверстия, оно достаточно легко изготавливается из полоски железа и двух болтиков с гайкам по месту, а можно попытаться обойтись и Г-образным шестигранником из набора;
  • зафиксировав шкив, рожковым ключом на 32 мм отворачивается гайка ротора, следует помнить, что там левая резьба и вращать надо по часовой стрелке на откручивание;
  • отвернув ротор, можно извлечь крыльчатку в сборе с муфтой и рассоединить их, отвернув четыре болта.

Новая муфта устанавливается в обратном порядке, после чего её можно проверить как указано выше, хотя у полностью новых изделий сопротивление вращению значительное даже в холодном состоянии.

Можно ли отремонтировать вентилятор охлаждения

Муфта служит очень долго, ломаться и изнашиваться там особо нечему. После окончания срока службы она меняется на новую, поскольку надёжность системы охлаждения всегда должна быть на высоте, слишком дорого обходятся последствия. Но умельцы пробуют чинить вискомуфты, заменяя в них жидкость.

Процедура достаточно простая, надо только аккуратно просверлить отверстия в корпусе для замены масла и подготовить для них надёжные заглушки.

Сложности в другом – очень трудно точно подобрать жидкость нужной вязкости и определить точное её количество. Иначе муфта нормально работать не будет, но опыт в сети уже имеется, при желании с ним несложно ознакомиться, памятуя, что все муфты разные, важны данные на конкретную модель автомобиля и двигателя.

Как устроена вискомуфта вентилятора, зачем нужна, почему и как ломается

В конструкции системы охлаждения автомобиля присутствует такой интересный механизм, как вискомуфта. На автомобильных форумах часто задают вопросы, связанные с этим механизмом. Мы сделали выводы о необходимости детального изучения этой темы.

Вискомуфта полного привода

Что собой представляет вискомуфта вентилятора

Под таким странным названием подразумевается особый механизм, на котором лежит функция избирательной передачи, определяющаяся внешними условиями и крутящим моментом. Муфта имеет вид герметичного корпуса. Внутри него располагаются диски, разбитые на два ряда. Один ряд дисков соединяется с ведомым валом, соответственно, второй ряд связан с ведущим. Конструкция механизма предусматривает возможность чередования дисков между собой. Их конструкция имеет отверстия и выступы.

Внутри вискомуфты имеется специальная жидкость с вязкой структурой, потому механизм часто называется вязкостным. Чаще всего для изготовления этого вещества используется силикон. Для жидкости характерны уникальные особенности, которые определяют её эффективное использование. Возможности этого вещества сводятся к следующему:

  • при увеличении интенсивности перемешивания возрастает показатель вязкости;
  • при нагреве повышается коэффициент расширения.

Такие особенности определяют принцип работы вискомуфты, который будет изучен дальше.

Вискомуфта вентилятора охлаждения

Где находится вискомуфта

Этот механизм занимает место между радиатором охлаждения автомобиля и шкифом помпы. Он выполняет ряд важных функций:

  1. Контроль скорости вращения лопастей вентилятора, который охлаждает силовой агрегат автомобиля.
  2. Обеспечение эффективности работы двигателя благодаря активизации вентилятора в нужные моменты.
  3. Снижение нагрузки, которую испытывает силовой агрегат.

Муфта может крепиться на фланцевой вал, который, в свою очередь, устанавливается на шкив помпы. Также вал может навинчиваться на вал помпы. Дальше нужно разобраться с тем, как работает вискомуфта вентилятора охлаждения.

Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения

Знакомство с вискомуфтой вентилятора будет невозможным без изучения принципа работы этого механизма. Неопытному автомобилисту этот процесс может показаться сложным, хотя, на самом деле, всё устроено просто и понятно. Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения основан на функционировании биметаллического датчика. Он находится впереди вискозного вентилятора. Этот элемент реагирует на температуру, которая передаётся через радиатор системы охлаждения.

При движении ТС с постоянной скоростью вращение дисков равномерное и не сопровождается перемешиванием масла между ними. При возникновении разницы между скоростями вращения валов (ведомого и ведущего) диски также начинают работать в разных режимах. Это приводит к увеличению вязкости силиконовой жидкости. В таком состоянии она оказывает воздействие на передачу крутящего момента.

При возникновении большой разницы между скоростями вращения дисков жидкость становится практически твёрдой, что приводит к блокированию вискомуфты. Устройство вискомуфты вентилятора изучили, теперь необходимо научиться проверять исправность работы этого механизма.

Как проверить вязкостную муфту

Работоспособность вискомуфты вентилятора нужно проверять на холодном и горячем силовом агрегате. Об этом свидетельствуют эксплуатационные пособия по ремонту ТС. При холодном моторе перегазовка не будет менять частоту вращений муфты. В случае с горячим мотором этот показатель будет сильно возрастать.

Также обязательно проверяется продольный люфт, при выявлении которого придётся выполнять работы по его устранению. Наличие посторонних звуков во время вращения муфты будет говорить о неисправности подшипников.

Основные причины неисправности

Механизм может выходить из строя по нескольким причинам. Мы выделили основные и наиболее распространённые:

  • использование шин различного размера, которые также имеют разный уровень изношенности;
  • утечка жидкости с муфты;
  • износ деталей в результате интенсивной эксплуатации, воздействия агрессивных факторов и высокой температуры;
  • неправильное выравнивание приводного механизма;
  • утрата свойств биметаллического датчика, что может наступать в результате поверхностного окисления и застревания муфты;
  • неисправное состояние подшипника.

Признаки неисправности

Первым и главным признаком, который может свидетельствовать о неисправном состоянии вискомуфты, является чрезмерный нагрев мотора. Такая ситуация может возникать в результате утечки жидкости или отсутствия своевременного срабатывания биметрической пластины. Температура мотора повышается, а вентилятор не работает вовсе или функционирует на низких оборотах, следовательно, не обеспечивается охлаждение агрегата.

Бывает и так, что при холодном двигателе вентилятор вращается на полную силу. Такая ситуация может возникать из-за испорченного геля, поломки ряда узлов механизма или превращения смазки в твёрдую субстанцию.

К чему может привести неисправная вискомуфта

Рабочий запас вискомуфты в среднем составляет 200 тыс. км. После этого механизм требует к себе повышенного внимания. Нужно постоянно контролировать момент её срабатывания, особенно летом. Также требуется проверять рабочую температуру мотора в пробках. Если отмечаются значения, близкие к критическим, то придётся всерьёз заниматься вискомуфтой. Новая деталь стоит немало, да и найти нужную модель часто не представляется возможным. Потому многие автовладельцы решаются на установку электрической системы. В любом случае, игнорировать такую ситуацию нельзя, поскольку можно столкнуться со следующими неприятностями:

  • перегрев мотора;
  • сокращение срока службы помпы;
  • увеличение расхода топлива.

Каждый из вас предупреждён об опасности, которую несёт в себе неисправная вискомуфта вентилятора системы охлаждения автомобиля. Не стоит пренебрегать проверкой и устранением неисправностей, в противном случае можно столкнуться с очень дорогим и трудоёмким ремонтом двигателя.

Вискомуфта вентилятора охлаждения

Вискомуфта – это изобретение, смысл которого заключается в передаче вращающего момента посредством специальной жидкой муфты. В этой статье пойдет речь о том, что такое вискомуфта вентилятора охлаждения, ее принцип действия ремонт и замена.

Принцип работы вискомуфты

Вискомуфта представляет собой небольшое передающее устройство, которое выполнено в виде круглой камеры, заполненной специальной жидкостью на силиконовой основе. Внутри камеры располагаются два диска, к которым присоединяются валы. Смысл вискомуфты будет выглядеть следующим образом. При вращении коленчатого вала на вал первого диска передается вращающий момент, который заставляет диск внутри камеры вращаться. При увеличении нагрузки на диск, его скорость вращения возрастает и увеличивает вязкость силикона внутри камеры, таким образом, муфта блокируется и заставляет вращаться другой диск, к концу которого прикручен вал вентилятора охлаждения двигателя.

Другой (основной) вариант работы вискомуфты основан на температурных свойствах специальной жидкости. Данный принцип действия подразумевает запуск вентилятора охлаждения при изменении температуры двигателя. Таким образом, вязкость силиконовой жидкости будет меняться в зависимости от температуры двигателя. Если она возрастает, вязкость повышается и вентилятор срабатывает. При снижении температуры, вентилятор перестает вращаться, так как вязкость жидкости заметно снизилась.

Применение вискомуфты в вентиляторе охлаждения объясняется ее высокой надежностью срабатывания и безопасностью. Прежде всего, это связано с обслуживанием многих частей мотора при запущенном состоянии. Если рука мастера случайно попадет в крыльчатку вентилятора, то он остановится.

Видео — Как должна работать вискомуфта на «холодной» машине

Ремонт и замена вискомуфты вентилятора охлаждения

На самом деле ремонт вискомуфты заключается только в замене подшипников. Если при срабатывании вентилятора появляется характерный гул или любой подобный звук, то подшипник нуждается в замене. Первым делом, необходимо снять вентилятор с приводного механизма. Чаще всего, приводов подобного вентилятора охлаждения является помпа, так как она имеет более близкий контакт с охлаждающей жидкостью, а соответственно удачнее передаст температуру ОЖ на вискомуфту.

Открутите три болта крепления вентилятора к помпе. После этого, вентилятор вытаскивается сверху и разбирается. Жидкость сливается и в дальнейшем будет заменена на новую. Установка подшипника и его запрессовка выполняется при помощи специального съемника или пресса. Использовать ударные инструменты, при этом, категорически запрещено. После замены подшипника, заливается новая силиконовая жидкость, и вентилятор собирают в обратной последовательности.

Замена же вискомуфты выполняется намного проще, что и является отличной и не очень дорогой альтернативой ремонту поврежденного механизма. Замена наступает в случаях, когда жидкость теряет свои свойства и вентилятор не срабатывает или когда она начинает подтекать, что указывает на плохую герметичность всего узла. Чтобы поменять муфту, необходимо открутить весь ее узел целиком от крыльчатки и установить на ее место новый. Таким образом, выполняется замена вискомуфты вентилятора охлаждения двигателя автомобиля.

Как видите это не сложная процедура и выполняется собственными силами при минимуме затрат нервов и денег. Поэтому, проблемы с вискомуфтой можно решить самостоятельно без помощи сотрудников сферы обслуживания и ремонта автомобилей.

Устройство вискомуфты вентилятора охлаждения

Как устроена муфта вентилятора Toyota и каков ее принцип действия? Поскольку эта тема все еще вызывает порой вопросы, попробуем разобраться.

Вентилятор с ременным приводом, обычно совмещенный с насосом охлаждающей жидкости, традиционно устанавливались на большинство моделей с продольным расположением силового агрегата. Если бы крыльчатка вентилятора жестко соединялась с приводным шкивом, то частота его вращения была прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала — такое охлаждение было бы чрезмерно эффективно, особенно на больших оборотах и при низкой температуре за бортом. Поэтому, для регулировки интенсивности потока воздуха, проходящего через радиатор, между шкивом и крыльчаткой устанавливается вязкостная муфта.

При низкой температуре скорость вращения вентилятора минимальна, что позволяет двигателю быстрее прогреваться и заодно снижает шум от крыльчатки. По мере роста температуры обороты вентилятора также будут нарастать.

Ротор муфты жестко крепится на шкиве насоса охлаждающей жидкости. По окружности диска ротора нарезаны косые зубья, которые выполняют роль насоса для перекачки масла. Корпус муфты в сборе (корпус подшипника и передняя крышка) вращается вокруг ротора на подшипнике.

С обеих сторон ротора установлены пластины, отделяющие рабочие камеры от резервуаров. Передняя (с впускными каналами A и B и возвратным каналом) закреплена на крышке ротора, задняя (с возвратным каналом) — на корпусе подшипника.

1 — биметаллическая пружина, 2 — биметаллическая пластина, 3 — впускной канал B, 4 — впускной канал A, 5 — передняя камера, 6 — возвратный канал, 7 — возвратный канал, 8 — задняя камера,
9 — передний резервуар, 10 — зубья ротора, 11 — корпус подшипника, 12 — вал ротора, 13 — корпус подшипника, 14 — задний резервуар, 15 — задняя делительная пластина, 16 — ротор, 17 — передняя делительная пластина, 18 — передняя крышка.

Биметаллическая пружина, установленная с внешней стороны корпуса муфты, перемещает пластину, открывая и закрывая впускные каналы и регулируя перетекание масла в зависимости от температуры воздуха.

Функционирование

1. Холодный воздух.
При вращении ротора его зубья через возвратные каналы «откачивают» в передний резервуар масло из обоих камер и заднего резервуара. В результате его количество в камерах падает, передача усилия через жидкость уменьшается и частота вращения вентилятора становится значительно ниже частоты вращения ведущего ротора.

2. Теплый воздух.
Под действием центробежной силы масло из переднего резервуара вытесняется в переднюю камеру через открывшийся впускной канал A. «Вязкое трение» между ротором и передней пластиной возрастает, а разница в частоте вращения уменьшается.

3. Горячий воздух.
Открываются оба впускных канала, после чего масло поступает в обе рабочих камеры. Объем жидкости в них и «трение» максимальны, так что максимальна и передача вращения через муфту.

Примечание. Поскольку управление оборотами происходит за счет изменения объема силиконового масла в полостях муфты, то его утечка неизбежно ведет к снижению скорости вращения вентилятора и возможному перегреву двигателя.

Часть муфт ранней конструкции не имела заднего резервуара. Поскольку после остановки двигателя масло стекает в нижнюю часть муфты, то здесь его уровень в камерах значительно увеличивался и сразу после запуска двигателя, когда «трение» между ротором и пластинами достаточно велико, частота вращения вентилятора нарастала слишком сильно. При наличии заднего резервуара уровень жидкости в камерах на заглушенном двигателе оказывается ниже, а после запуска падает быстрее — в результате снижается уровень шума от вентилятора.

Евгений, Москва
© Легион-Автодата

Как работает вискомуфта вентилятора радиатора и полного привода

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.

  1. Принцип действия вискомуфты
  2. Как работает вискомуфта в трансмиссии?
  3. Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения?

Принцип действия вискомуфты

Внешний вид вискомуфты и ее принцип работы позволит понять приведенный рисунок.

Как видно из него, устройство вискомуфты представляет собой герметичный корпус, в котором располагаются два ряда дисков. Каждый из них связан или с ведомым, или с ведущим валом. Ведущие и ведомые диски перемежаются между собой, на каждом из них имеются специальные выступы и отверстия, а расстояние между их плоскостями минимальное.

Пространство внутри корпуса заполнено вязкой жидкостью, чаще всего изготовленной на основе силикона.

Отличительными особенностями этой жидкости, позволяющими использовать ее для работы в составе вискомуфты, являются:

  • увеличение вязкости, сгущение при интенсивном перемешивании;
  • значительный коэффициент расширения при нагреве.

Когда движение автомобиля происходит равномерно, диски вращаются с равной скоростью и жидкость между дисками не перемешивается. При появлении различий в скорости вращения валов (ведомого и ведущего), также начинает различаться скорость вращения дисков, из-за чего вязкость жидкости возрастает и она работает на передачу крутящего момента к ведомому валу от ведущего.

При значительной разности скоростей вращения дисков, вязкость жидкости возрастает настолько, что вискомуфта блокируется и приобретает свойства, характерные для твердого тела. Дополнительную информацию о том, как работает вискомуфта, поможет получить из видео
» alt=»»>

Как работает вискомуфта в трансмиссии?

Одно из основных применений вискомуфты – в системе полного привода и трансмиссии вообще. Как это выглядит – поясняет рисунок

Устройство полного привода с использованием вискомуфты основано на том, что задний мост подключается только при необходимости. В обычных условиях такой автомобиль является переднеприводным, но когда возникает разница в угловых скоростях вращения колес разных мостов, срабатывает вискомуфта, и момент начинает распределяться между различными мостами.

Фактически, это получается самоблокирующийся автоматический межосевой дифференциал. В такой ситуации, когда начинают пробуксовывать колеса, водителю не нужно предпринимать никакие действия. Однако стоит иметь в виду, что подобный подключаемый полный привод имеет ограниченное применение. Он хорошо работает на плохой дороге, при гололеде, в городе, но не подходит для настоящего бездорожья.

Причиной этого является запаздывание срабатывания вискомуфты при постоянной смене сцепления колес с покрытием, ее перегрев, и, в конце концов, выход из строя. Кроме обеспечения полного привода, подобное устройство может быть использовано для разгрузки колеса при прохождении поворотов. Понять, как происходит подобное, поможет рисунок

В этом случае вискомуфта ставится на одном мосту между дифференциалом и одной из полуосей. При вхождении на большой скорости в поворот сцепление внутреннего колеса ухудшается, и оно начинает пробуксовывать. Благодаря вискомуфте момент перераспределяется между колесами, обеспечивая безопасное прохождение поворота.

Учитывая такую ответственную роль, которую играет вискомуфта в безопасности движения, а также что она работает в системе полного привода, зачастую требуется проверить ее текущее состояние и работоспособность.

Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения?

Кроме полного привода известны и другие варианты применения вискомуфты – вентилятор радиатора охлаждения может служить одним из таких примеров. Работа подобного устройства, наверное, не требует особого пояснения. В тех случаях, когда термостат пускает по большому кругу охлаждающую жидкость (ОЖ), она поступает в радиатор, и тогда же должно быть обеспечено включение вентилятора охлаждения. В другое время он должен быть выключен.

Добиться такого режима работы помогает вискомуфта вентилятора. Ее устройство похоже на приведенное выше, только корпус имеет дополнительные емкости для жидкости и оснащен клапаном, обеспечивающим перетекание жидкости. Все это показано на рисунке.

Когда двигатель холодный, вращающиеся диски выдавливают жидкость через открытый клапан в резервную емкость. Сцепление между дисками плохое, и вискомуфта работает с сильным проскальзыванием, обдува радиатора нет, и мотор прогревается.

Когда термостат направляет ОЖ в радиатор для охлаждения, он нагревается, теплый воздух от него попадает на биметаллическую пластину, расположенную впереди на корпусе вискомуфты, она выгибается, и вследствие этого перекрывается отверстие клапана.

Жидкости больше некуда уходить, и она остается между дисками, ее вязкость увеличивается, проскальзывание уменьшается, крыльчатка вентилятора блокируется на валу, и поток воздуха поступает на радиатор для его охлаждения. Это приводит к снижению температуры ОЖ, соответственно снижается температура воздуха, поступающего на биметаллическую пластину, она возвращается в исходное положение, открывается клапан, и жидкость выдавливается в резервную камеру.

В результате этого вискомуфта вентилятора перестает блокировать крыльчатку, она начинает проскальзывать, и процесс охлаждения радиатора прекращается. Таким образом, получается, что режим работы вентилятора охлаждения зависит от температуры ОЖ.

Просмотрев видео, вы получите дополнительную информацию о работе такой системы.

Что же касается возможности проверить работу вискомуфты вентилятора, то здесь помощь окажет следующее видео
» alt=»»>
Эта процедура достаточно простая и понятная. Надо только отметить, что разборку вискомуфты не проводят, в случае если она неисправна, то подлежит только замене.

В работе вискомуфты используется такая характеристика жидкости, как вязкость. Благодаря ее изменению становится возможным реализовать различные режимы работы устройств, зависящие от внешних характеристик. Речь может идти как о создании полного привода, так и об охлаждении радиатора.

Вязкостная муфта

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 не 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.

Содержание

  • 1 Применение
  • 2 Производители вязкостных муфт
  • 3 Дополнительная информация
  • 4 Примечания
  • 5 Ссылки

Применение [ править | править код ]

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 дифференциалах Toyota Celica GT4 ST205, Subaru Impreza WRX GC8A и Alfa-Romeo 155Q4.

Производители вязкостных муфт [ править | править код ]

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

Дополнительная информация [ править | править код ]

«Visco» является товарным знаком Behr GmbH, Штутгарт. DPMA Registernummer 1130963 [1]

Какой принцип работы вискомуфты и её ремонт

Каждый автовладелец должен досконально знать конструкцию своего автомобиля. Пожалуй, большинство людей только абстрактно понимают, что такое вискомуфта, принцип работы и способы её ремонта. Этот инструмент имеет большую важность для автомобиля, поэтому важно понимать его технологию.

Принцип работы устройства

Она была изобретена в США в 1917 году инженером Мелвином Северном. Это изделие не сразу нашло своё применение, поэтому долгое время не было признано. В 1964 году вискомуфту устанавливали в автомобиль Interceptor FF, где она выполняла роль автоматического блокиратора для дифференциала. Только в 1965 году этот механизм занял своё место в двигателе.

Вискомуфта представляет собой устройство, которое отвечает за вращение специального вентилятора, который охлаждает систему благодаря специальной жидкости. Оно имеет вид круглого механизма, выполненного из силиконовой основы и заполненного смазывающим веществом. Вискомуфта обеспечивает плавную регулировку вентилятора.

Внутри корпуса изделия расположены плоские диски. Некоторые из них соединяются с ведущим валом, а другие — с ведомым. На их поверхности находятся различные выступы и отверстия. Особенности конструкции располагают эти элементы в непосредственной близости друг к другу. Силиконовая жидкость, расположенная внутри, имеет свойство сгущаться при сильном перемешивании. Также она расширяется при нагреве, поэтому создаёт большое давление на диски при работе двигателя и сжимает их вместе.

Особенности механизма

С первого взгляда принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения кажется сложным, но это не так. Подвижный коленчатый вал приводится во вращение и передаёт свою энергию муфте. От этого её силиконовая основа становится более мягкой и вязкой. Муфта начинает блокироваться, отчего приводится во вращение второй диск с вентилятором.

Практически в каждом двигателе встречается вискомуфта. Это связано с важностью её функций и качеством выполнения устройства, ведь оно находится на достаточно высоком уровне. В вискомуфте отлично реализован механизм безопасности: когда человек по собственной неосторожности засовывает руку к движущему элементу, он остановится, чтобы не допустить травму.

Проверка вентилятора охлаждения

Не всегда удаётся регулярно использовать автомобиль, поэтому он оказывается в состоянии простоя. Вискомуфта в это время требует проверки своей работоспособности. Это же поможет предотвратить поломку от износа.

Распознать неисправность непросто в штатных условиях, но есть методы, как проверить вискомуфту вентилятора. Чтобы осмотреть механизм, нужно проверить состояние оборотов изделия при включённом разогретом и холодном двигателе. При охлаждённом моторе не должно возникать никаких посторонних звуков, а обороты должны соответствовать норме. Горячий же двигатель часто может провоцировать различные шумы и сбои в частоте оборотов.

Такие проблемы могут возникать из-за неисправностей в подшипниках или несвоевременной замене масла. Также уплотнённые сальники и протечка силиконовой жидкости могут стать причиной поломки.

Решение проблемы своими руками

Если были обнаружены дефекты в работе, не всегда должна проводиться замена вискомуфты. Эти проблемы часто можно решить своими руками. Одной из самых частых проблем, возникающих в этом устройстве, является утечка силиконовой жидкости. Чтобы восполнить недостаток, нужно выполнить следующие действия:

  1. Разобрать виcкoмуфту, сняв её из водяного насоса.
  2. Стоит присмотреться к диску изделия. На его поверхности находится специальная пластина с пружиной, под которой имеется отверстие для силикона. Нужно с особой осторожностью снять штифт и залить внутрь смазку с помощью специального шприца. Во время этого процесса саму деталь нужно класть в горизонтальном положении.
  3. Достаточно будет залить в шприц 15 миллилитров жидкости.
  4. Нужно подождать несколько минут, пока вещество не затечёт внутрь вискомуфты, не вынимая при этом шприц.
  5. Проверив правильность выполненной процедуры и нет ли излишек силикона, деталь можно установить обратно.

Тем, кто не считает себя опытными автомобилистом, лучше не заниматься подобными работами, ведь это может стать причиной полной поломки устройства. Как правило, самая большая трудность состоит в обратной сборке всех элементов.

Другие проблемы

Нередко подшипники могут стать причиной выхода из строя вискомуфты. Этому свидетельствует появление несвойственных шумов в зоне охлаждения. Но его ремонтом также можно заняться самостоятельно:

  1. Для починки изделия его нужно снять с основной конструкции мотора. Для этого откручиваются 3 болта, на которых крепятся подшипники.
  2. Замена этих элементов должна производиться только после того, как была слита масляная жидкость и разобран узел. Чтобы упростить процесс, можно использовать специальный инструмент — съёмник. Не стоит применять подручные приборы, так как они могут окончательно повредить детали.
  3. После установки подшипника можно проводить установку всего устройства в механизмы мотора. Перед этим нужно залить свежий силикон, который был слит перед заменой деталей.

На заметку: не всегда неправильное поведение деталей требует их скорой замены. Часто можно обойтись и простым ремонтом, который не требует особых навыков.

Частой проблемой при проверке вискомуфты или замене подшипников является поиск подходящего инструмента. Такой съёмник не всегда просто найти в автомагазине, поэтому ремонт может быть затруднённым.

Особенности ремонтных работ

Как некоторые автомобилисты могли заметить, не всегда на вискомуфте есть отверстие для заливки силиконовой жидкости. В таком случае оно проделывается самостоятельно, но не стоит это делать новичкам, чтобы не навредить изделию. Лучше обратиться к мастерам, которые сделают аккуратное сверление.

Ремонт вискомуфты вентилятора должен проводиться без напора грубой силы. Основной материал устройства — алюминий, который достаточно просто согнуть и окончательно вывести из строя вискомуфту.

Работа автомобиля зависит от многих механизмов, которые должны работать как единое целое. При выходе из строя хоть одного элемента нарушается исправность всего транспортного средства. Вискомуфта необходима для нормальной работы вентилятора охлаждения. От этого зависит безопасность поездки, поэтому нужно следить за её работоспособностью.

Ремонт вискомуфты вентилятора охлаждения должен проводиться только специалистами. Конечно, можно сделать это и самостоятельно, но любая ошибка может вывести устройство из строя. Нужно заранее позаботиться о сервисных работах.

Принцип работы вискомуфты вентилятора

Вязкостная муфта в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется в качестве альтернативы электрическому вентилятору. Рассмотрим, как работает вискомуфта вентилятора, ее устройство, возможные неисправности, преимущества и недостатки.

Роль в системе охлаждения ДВС

Вентилятор с вискомуфтой устанавливается на автомобили с продольным расположением двигателя (обычно это полноприводные и заднеприводные модели). При такой компоновке шкив вентилятора радиатора целесообразней всего соединить со шкивом водяной помпы. Как известно, вращение водяной помпе передается сервисным ремнем от шкива коленчатого вала.

Недостаток такой конструкции в том, что скорость вращения крыльчатки вентилятора всегда будет пропорциональна оборотам коленчатого вала. Подобное устройство приведет к тому, что на высоких оборотах в условиях холодного воздуха двигатель будет чрезмерно охлаждаться, что снизит его КПД. К тому же постоянное соединение крыльчатки и шкива коленчатого вала увеличит механические потери на трение, что будет отнимать мощность и повышать расход топлива.

Вискомуфта вентилятора позволяет регулировать скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры двигателя.

Устройство

Разница в конструкции вискомуфт вентилятора Toyota, BMW, Mercedes, Audi. минимальна, так как все они устроены и работают по единому принципу.

Вал с соединительным фланцем крепится к приводу помпы охлаждения, поэтому его скорость вращения всегда пропорциональна оборотам коленчатого вала. К валу, в свою очередь, крепится приводной шкив, который вращается в рабочей камере. Рабочая и резервная камеры разделены пластинами. Переход между камерами возможен только через впускные клапаны и возвратные каналы. Изначально резервная камера заполнена специальным силиконовым маслом. Приводной шкив, или диск, как его еще называют, имеет по окружности косые зубья, которые при вращении позволяют выгонять масло обратно в резервную камеру. Поверхность приводных дисков, как и делительных пластин, имеет специальные ребра, которые превращают рабочую камеру в своеобразную сеть лабиринтов, по которым циркулирует силиконовое масло.

Корпус муфты, к которому и крепится крыльчатка вентилятора, соединяется с валом (ротором вискомуфты) посредством обычного шарикового подшипника. Впускные клапаны соединены с биметаллической пластиной, которая располагается в передней части корпуса вискомуфты. При нагреве пластина расширяется, что приводит к увеличению пропускного сечения клапанов.

Свойства силиконового масла

Основная особенность силиконовой жидкости, использующейся в вискомуфтах вентиляторов, – термостойкость и вязкостная стабильность. С изменением температуры масло лишь незначительно изменяет свою вязкость.

В работе вискомуфты силиконовое масло исполняет роль связывающего вещества, позволяющего создать между приводным диском и разделительными пластинами, соединенными с корпусом, трение. Несмотря на то что между корпусом и приводным шкивом всегда будет некоторая степень проскальзывания, созданного коэффициента сцепления достаточно для зацепления корпуса муфты с приводным валом.

В некоторых источниках указывается, что с повышением температуры масло расширяется, что и провоцирует вязкостное зацепление приводного диска с корпусом вискомуфты. Подобное понимание принципа работы вискомуфты вентилятора охлаждения является ложным и возникло, скорее всего, из-за сравнения вискомуфты вентилятора с вязкостными муфтами раздаточных коробок полноприводных автомобилей. В вискомуфтах дифференциалов используется дилатантная жидкость, вязкость которой сильно зависит от скорости деформации сдвига.

Принцип работы

Когда рабочая камера не заполнена маслом, приводной диск свободно вращается в рабочей камере. Небольшое количество масла все же присутствует, но коэффициент сцепления приводного шкива с корпусом вискомуфты минимален, поэтому с повышением оборотов двигателя скорость вращения крыльчатки не увеличивается.

Процесс прогрева двигателя и увеличения температуры тосола в радиаторе сопровождается нагревом биметаллической пластины. Нагреваясь, пластина расширяется, что приводит к открытию впускного клапана и увеличению количества рабочей жидкости, проникающей из резервной в рабочую камеру. Возникающее между приводным диском и разделительными пластинами трение приводит к увеличению скорости вращения корпуса и крыльчатки вентилятора.

Когда двигатель нуждается в максимальном охлаждении, биметаллическая пластина изогнута настолько, чтобы обеспечить максимальное проходное сечение впускных клапанов. В таком случае разница частоты вращения вала и корпуса вискомуфты минимальна, поэтому повышение оборотов коленчатого вала приводит к практически равнозначному увеличению скорости вращения крыльчатки вентилятора.

Снижение температуры набегающего воздуха приводит к постепенному возврату биметаллической пластины в исходное положение. Соответственно, уменьшается проходное сечение впускных клапанов, жидкость перегоняется в резервную полость. Уменьшение коэффициента сцепления приводит к увеличению разницы частоты вращения приводного вала вискомуфты и корпуса – крыльчатка вентилятора замедляется.

Работа вискомуфты Toyota на примере конкретных температурных режимов

Устройство вискомуфт вентиляторов Toyota предполагает наличие двух рабочих камер (в первых вариантах конструкции была только одна камера).

  • Биметаллическая пластина в «холодном» состоянии.
  • Пластина разогрета теплым воздухом, открыт впускной клапан передней камеры.
  • Коэффициент температурного расширения соответствует максимальному режиму охлаждения. Открыт клапан задней камеры.

Почему вискомуфта вращается на холодную

Многие владельцы автомобилей с механическим приводом вентилятора системы охлаждения, скорее всего, замечали, что после запуска холодного двигателя вентилятор крутится с большой скоростью. Спустя некоторое время после прогрева двигателя, количество оборотов крыльчатки уменьшается, поэтому может показаться, что подобное явление идет в разрез с описанным выше принципом работы вискомуфты вентилятора. Такой эффект возникает из-за того, что во время простоя масло самотеком стекает в нижнюю рабочую камеру, поэтому сразу после запуска крыльчатка и корпус вискомуфты будут вращаться до того времени, пока масло перекачается обратно в резервную секцию.

Преимущества

Обороты крыльчатки подстраиваются под фактический температурный режим двигателя, что позволяет:

  • уменьшить расход топлива;
  • снизить уровень шума;
  • уменьшить потери мощности.

Установка вискомуфты в системе охлаждения позволяет уменьшить нагрузку на генератор и снизить себестоимость авто, исключив затраты на электропривод крыльчатки, проводку.

Недостатки

Многие сетуют на ненадежность вискомуфты, забывая, что система с электровентилятором также периодически нуждается в ремонте. Наиболее распространенная поломка – утечка рабочей жидкости. Несмотря на то что большинство муфт вязкостного типа неразборные, существуют проверенные технологии восстановления работоспособности системы. В случае износа поддается восстановлению и подшипник. Именно поэтому важно знать способы проверки и ремонта вискумуфты вентилятора радиатора.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector