Вискомуфта, или, как ее еще называют, вязкостная муфта, являясь частью трансмиссии авто, представляет собой механизм передачи и выравнивания крутящего момента колес. Ее главное отличие от таких агрегатов, как гидромуфта и гидротрансформатор заключается в том, что крутящий момент передается благодаря использованию уникальных вязкостных свойств специальных жидкости, которой заполняют вискомуфту.
Используется, как вспомогательный механизм для автоматической блокировки дифференциала колес.
Вискомуфта – далеко не новое изобретение. Прототип был создан еще в далеком 1917 году в США. Изобретатель – Мелвин Северн. Изобретение опередило свое время, так как применения ему не нашлось, и только в 1964 году вискомуфта использовалась впервые – ее установили по прямому назначению – как блокиратор межосевого дифференциала на английский автомобиль Interceptor FF. С тех пор вискомуфта широко использовалась в самоблокирующихся дифференциалах на легковых автомобилях с постоянным полным приводом всех колес.
Вискомуфта состоит из нескольких наборов дисков, которые находятся внутри металлического корпуса. Набор дисков включает в себя ведущие диски (соединяются с ведущим валом), и ведомые диски (соединяются с ведомым валом).
На поверхности дисков есть специальные выступы и углубления. Ведомые и ведущие диски располагаются друг от друга на очень маленьком расстоянии. Внутри муфта заполнена специальной дилатантной жидкостью на силиконовой основе, которая обладает уникальной особенностью – сильно сгущаться и расширяться при интенсивном перемешивании.
Как работает вискомуфта
В процессе равномерного движения оба вала – ведущий и ведомый вращаются с одинаковой скоростью. При этом жидкость внутри вискомуфты не перемешивается, и она не оказывает никакого воздействия на пакет дисков. Если скорость вращения одного из валов меняется, диски начинаются вращаться. Жидкость внутри вискомуфты начинает перемешиваться, ее вязкость стремительно растет. Если разница между скоростью вращения обеих валов достаточно высока, жидкость внутри муфты становится настолько вязкой, что напоминает твердое вещество. В результате вискомуфта блокируется, вследствие чего передача крутящего момента от ведущего колеса к ведомому достигает максимума.
Какую жидкость заливают в вискомуфту. Какую роль играет вязкость жидкости при работе вискомуфты
Корпус вискомуфты имеет цилиндрическую форму, он полностью герметичен, и примерно на 80-90% заполнен специальной жидкостью на основе силикона, которая играет роль связующего элемента между дисками. Силиконовая жидкость (научное название – силоксан, кремний органический полимер) имеет высочайшую кинематическую вязкость. При этом отсутствуют какие-либо смазывающие свойства, что позволяет этому веществу намертво замыкать диски между собой, при условии, что они вращаются с разной угловой скоростью.
В результате кропотливой работы, ученым-химикам удалось создать кремнийорганическую жидкость с поистине уникальными свойствами. У большинства жидкостей в процессе нагрева вязкость начинает уменьшаться, а силоксан наоборот – становится более густым, пока не приобретает свойства твердого вещества. Благодаря такой особенности вискомуфта может передавать крутящий момент при разных скоростях вращения деталей за счет вязкости кремнийорганической жидкости.
Итак, если угловые скорости движущихся внутри вискомуфты деталей не совпадают, силиконовая жидкость интенсивно перемешивается, что приводит к резкому расширению ее объема и увеличению вязкости (с коэффициентом 2 на каждые 450 бар).
Вискомуфта и система полного привода, как работает вискомуфта, и где установлена
Данный агрегат применяется в автоматических полноприводных системах. В обычных условиях езды усилие от работы двигателя передается только на одну ось вторая ось подключена непосредственно через вискомуфту, но работает в режиме свободного хода, то есть, отключена от двигателя. Если ведущая ось начинает пробуксовывать, вискомуфта блокируется, и усилие от двигателя распространяется на ведомую ось.
Один из главных недостатков вискомуфты – относительно долгое время срабатывания – агрегат допускает проскальзывание колес перед тем, как они заблокируются, и усилие от двигателя перебросится на вторую ось. Особенно хорошо это чувствуется при работе систем автоматического полного привода. Так, если резко прибавить газ, проходя, например, скользкий поворот, ведущую ось начнет сносить, и только потом, с некоторой задержкой включается второй мост. Поведение автомобиля при этом резко меняется. При старте с места на песке колеса ведущей оси могут основательно закопаться перед тем, как начнет работать ведомая ось.
Чтобы сократить время срабатывания блокировки, производители используют разные передаточные числа в редукторах, что заставляет ведомый и ведущий валы вращаться с разной скоростью, перемешивая связующую жидкость. Таким образом, удается создать преднатяг вискомуфты. Однако слишком сильный преднатяг создает большое напряжение трансмиссии, вследствие чего машина становится слишком чувствительной к разной выработке колес на ведущей и ведомой осях.
Как проверить работу вискомуфты в системе трансмиссии
Самые достоверные результаты можно получить с помощью теста, производимого на роликовом стенде, или, как его еще называют, «на барабанах». В процессе тестирования впереди и сзади автомобиля не должно находится никаких посторонних предметов. Стоять спереди и сзади авто тоже категорически запрещено.
Алгоритм действий следующий:
Включается первая передача, обороты двигателя доводятся до 1500 об/мин. В этом режиме работы вискомуфта блокироваться не должна.
При увеличении оборотов двигателя свыше 1500 вискомуфта должна заблокироваться, при этом автомобиль должен съехать со стенда.
Если вискомуфта не заблокировалась при оборотах двигателя от 1500 до 2500 об/мин., значит она несправна и нуждается в замене.
Контроль свободного хода проверяется следующим образом:
Необходим подъемник и один помощник.
Автомобиль приподымают на высоту примерно 1 метр от пола.
Вместе с помощником одновременно начинают проворачивать вперед задние колеса. Передние колеса при этом должны оставаться неподвижными.
Далее вместе с помощником проворачивают задние колеса в сторону заднего хода. При этом передние колеса должны проворачиваться синхронно с задними.
Для проверки системы межколесной блокировки понадобится два помощника. Порядок действий следующий:
Так как для срабатывания системы блокировки необходим вакуум, нужно запустить двигатель примерно на 30-40 секунд на холостом ходу, после чего двигатель можно заглушить.
Один человек садится в салон за руль.
Машину приподнимают примерно на 1 метр от пола.
Помощник включает зажигание (двигатель запускать не нужно), включает заднюю скорость, до упора выжимает сцепление.
Два человека начинают одновременно проворачивать задние колеса в разных направлениях.
Если провернуть колеса не получается, то проблема может быть не только в неисправной вискомуфте, и в электропроводке, пневматике, или механике заднего дифференциала.
Вискомуфта радиатора охлаждения, как работает, где установлена
Работа вискомуфты радиатора охлжадеия напрямую зависит от ее устройства, благодаря которому вентилятор работает не постоянно, а в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
Благодаря этому, система охлаждения работает максимально эффективно.
Викомуфта радиатора охлаждения состоит из цельного корпуса, имеющего овальную форму.
Внутри корпуса находятся два диска. Один диск жестко прикреплен к валу крыльчатки охлаждающего вентилятора. Другой крепится непосредственно на вал, который соединен с приводом от двигателя. Диски «плавают» в специальной силиконовой жидкости. Конструкция вискомуфты включает также специальную биметаллическую пластину.
Вся система работает следующим образом:
Если температура воздуха нормальная, то оба диска либо находятся на минимальном расстоянии друг от друга, либо слегка зацепляются. Однако в любом случае диски проскальзывают относительно друг друга. Это значит, что в данном случае вентилятор не работает. При повышении температуры биметаллическая платина начинает сжиматься прогибаться, выдавливая силиконовую жидкость из резервуара. Давление на один из дисков начинает постепенно увеличиваться, диски начинают прижиматься друг к другу – вентилятор начинает вращаться.
Когда температура падает, биметаллическая пластина постепенно возвращается в исходное положение, давление внутри муфты падает, диски разъединяются, и вентилятор останавливается.
Вискомуфта радиатора устанавливается на вал помпы вместе с вентилятором. Иногда конструкция монтируется на коленчатом валу – тут все зависит от конкретной модели автомобиля. Необходимо отметить, что вентилятор с вискомуфтой – намного более эффективная система, чем обычная крыльчатка, установленная на вал. Вискомуфта срабатывает по мере необходимости, при этом не охлаждая двигатель без надобности, например, в зимнее время.
Чаще всего вентилятор с муфтой устанавливают на автомобили, рассчитанные на большие нагрузки:
Грузовики.
Кроссоверы.
Внедорожники.
Спорткары, и.т.д.
Как проверить работу вискомуфты вентилятора радиатора охлаждения
Если автомобиль не эксплуатировался длительное время, то вискомуфта радиатора охлаждения может нуждаться в замене масла и проверке на наличие неисправностей. Разумеется, не исключен выход вискомуфты из строя в силу износа или механических повреждений. Определить наличие неисправности вискомуфты бывает достаточно сложно, но возможно даже в домашних условиях.
Один из самых простых способов проверки – сравнить частоту оборотов муфты при холодном и горячем двигателе. При холодном двигателе не должно наблюдаться никаких посторонних звуков, обороты вентилятора, как правило, соответствуют норме. При прогретом двигателе могут» всплывать» посторонние шумы, а количество оборотов может не соответствовать норме.
Шумы внутри муфты могут свидетельствовать о неисправных подшипниках. Кроме этого, одной из самых распространенных неисправностей вискомуфты радиатора охлаждения являются уплотнение сальников и утечка силиконовой жидкости.
Совет профи: неисправная вискомуфта не подлежит ремонту
Почти на все современные автомобили устанавливаются неразборные вискомуфты, отремонтировать которые, тем более в условиях домашнего гаража, совершенно невозможно. Но все же есть несколько моделей, в основном производства Германии, конструкция которых позволяет заменить подшипники и силиконовую жидкость.
Когда выходит из строя подшипник вискомуфты, это можно определить по характерному вою из-под капота. Если есть утечка силиконовой жидкости из корпуса, эффективность работы муфты существенно снижается – вентилятор начинает вращаться медленней, даже может полностью остановиться. Такие же «симптомы» могут наблюдаться при выходе из строя дисков.
Итак, если на вашем автомобиле установлена разборная модель, ее можно попытаться отремонтировать самостоятельно:
Для начала необходимо снять вентилятор. Как правило, для этого достаточно открутить 3 и 4 болта. Сняв вентилятор, можно более точно оценить состояние вискомуфты. Если поврежден подшипник, то перед его снятием необходимо слить всю силиконовую жидкость через специально предназначенное для этого отверстие. После этого отверткой аккуратно подковыривают пластинку, которая прикрывает сам подшипник. Далее с помощью съемника извлекают подшипник и устанавливают новый. Подшипник в гнездо запрессовывают специальной оправкой. При этом категорически запрещается бить по обойме подшипника молотком и вообще наносить какие-либо удары.
Если внутри вискомуфты недостаточно жидкости, это можно довольно легко определить по резкой остановке вентилятора после того, как двигатель заглушен. Кроме того, двигатель начинает перегреваться из-за падения частоты вращения вентилятора. Силиконовую жидкость доливают в муфту, используя для этого специальный шприц. Впрочем, можно использовать и обычный медицинский, самого большого «калибра», который удастся найти.
Что касается повреждения дисков, то его можно точно определить, только полностью разобрав вискомуфту. Отремонтировать диски нельзя.
Полностью заменить вискомуфту вентилятора охлаждения несложно. Пришедший в негодность узел снимают с двигателя, откручивают крыльчатку. Устанавливают новую деталь. При установке необходимо обратить внимание на то, чтобы болты был закручены достаточно плотно. Далее вентилятор устанавливают на свое место. Необходимо отметить, что в подавляющем большинстве случаев вискомуфту гораздо проще и быстрее поменять, чем заморачиваться с ее ремонтом и восстановлением.
Как на Алиэкспресс найти и заказать вискомуфты по сходной цене и бесплатной доставкой
Сегодня — одна из самых крупных и популярных торговых торговых площадок в мире. Купить здесь можно в буквальном смысле все, что не запрещено законом, и по самым привлекательным ценам. Автозапчасти — не исключение, доступны практически любые детали для любых марок авто.
Для того, чтобы воспользоваться всеми преимуществами сервиса, для начала необходимо пройти процесс регистрации. Важно: все данные заполняются на латинице:
После этого можно приступать к поиску нужного товара. Чтобы найти товар с бесплатной доставкой, отмечаем галочкой чекбокс, указанный стрелкой:
Выбрав подходящий товар, нужно нажать на кнопку «добавить в корзину», или «купить сейчас», после чего рассчитаться любым подходящим способом, представленным на сайте.
Вот и все. Остается только дождаться доставки товара, которая занимает от месяца до двух.
Автоматическое включение полного привода кроссовера обеспечивает вискомуфта -востребованный сегодня агрегат. Изобрели его в начале 20 века в Америке, но впервые применили только в 1964 году. Сейчас едва ли не каждый второй автолюбитель пользуется вязкостной муфтой.
Где стоит вискомуфта и за что отвечает?
Деталь является частью трансмиссии. Предназначение - передача и стабилизация крутящего момента. Выполнение этих функций происходит за счет вязкой жидкости. Она размещена в разрезе вала привода. В трансмиссиях одна ось связана с мотором, вторая с межколесным дифференциалом - она-то и проходит через вискомуфту. На нее приходится до 10% силы тяги. Устройство заключено в металлический корпус, в котором множество дисков с перфорацией. Они составлены так, что перемещение ведущих и ведомых дисков происходит на небольшом расстоянии друг от друга. Закрытый корпус заполнен силиконовой жидкостью. Она имеет вязкую структуру, но способна разжижаться при интенсивном перемешивании.
Безупречность системы можно поставить под сомнение, так как никакого регулирования смыкания дисков не происходит. Процесс пущен на самотек и находится в зависимости от степени загустения жидкости.
У системы есть и другие минусы:
- массивность конструкции;
- невозможность принудительной активации;
- небольшая устойчивость к перегреванию.
Еще один минус - муфта срабатывает не сразу, а через некоторое время. Это не имеет особого значения, если устройство применяется для активации привода радиаторного вентилятора - но когда много времени тратится на активацию полного привода, это уже нехорошо.
Как работает вискомуфта?
Принцип работы вискомуфты основан на смене степени густоты жидкости, которой заполнен корпус. Чем интенсивнее она перемешивается, тем гуще становится. Когда машина идёт равномерно, основные и ведомые диски движутся с одинаковой скоростью, перемешивания жидкости между ними не происходит. Когда валы (основной и ведомый) начинают вращаться с различной скоростью, диски также вращаются неравномерно. Вращение ведущих дисков в этом случае идентично вращению основного вала. Вязкость наполнителя повышается, что способствует передаче вращающего момента от одного вала к другому.
Если разница в оборотах дисков будет повышаться, увеличится и вязкость наполнителя. Это приведет к блокировке вязкостной муфты. Если деталь стоит в полном приводе, ее наличие способствует подключению заднего моста, когда в этом есть необходимость. При несоответствии угловой скорости оборотов колес на разных мостах механизм срабатывает и начинается распределение момента между мостами. Так и происходит автоматическая блокировка межосевого дифференциала.
Полный привод нужен для езды по некачественному дорожному покрытию, во время гололеда или в городе, но для полного бездорожья он не подходит. Это связано с запаздыванием начала работы механизма при смене сцепления шин с дорогой, что в конечном итоге может привести к выходу из строя механизма. Муфта может быть очень полезна для разгрузки колес при поворотах.
Вязкостная муфта также применяется и в вентиляторе радиатора. Она запускает вентилятор, когда ОЖ поступает в радиатор под давлением, обеспечиваемым термостатом. Конструкция такой муфты дополнена емкостью для рабочей жидкости и клапаном.
Типичные неисправности вискомуфты
Механизм может прослужить долго - до 500 000 км пробега. По истечении этого срока его приходится менять из-за износа. Выполненные из биметалла пластины могут разрушиться.
Распространенная неисправность - утечка жидкости из корпуса. Механизм придется демонтировать и разбирать, чтобы осуществить долив. Так как жидкость отличается высокой степенью вязкости, для полного заполнения плоскости потребуется некоторое время. Долив следует осуществлять без спешки.
Подшипники тоже часто выходят из строя. Когда это происходит, в области механизма слышится характерный шум. Для снятия подшипника используют специальный съемник. Съёмники бывают универсальными и "заточенными" под определенный автомобиль. После смены подшипника стоит сменить силиконовую жидкость.
Среди типичных неисправностей - "биение" лопастей вентилятора и их разрушение.
Как проверить вискомуфту?
Чтобы выполнить проверку устройства, установите автомобиль на ровную площадку. Двигатель предварительно прогрейте. Руль поверните до упора в любую из сторон, тормоз отпустите.
Вискомуфта исправна, если автомобиль медленно движется без нажатия на педаль газа.
Неисправна, если машина не трогается с места без нажатия на педаль газа.
Встречаются автомобили с "тугими" муфтами. Двигаясь по кругу, они начинают "подклинивать", хотя это свидетельством неисправности не является.
Есть радикальный способ проверки. Узел придется снять. Его кладут в емкость с кипятком. Затем нужно пробовать его крутить. Свободного вращения происходить не должно - оно будет свидетельствовать о поломке.
Проверку по косвенным признакам производят так:
- Попытайтесь прокрутить рукой холодный мотор. Лопасти должны вращаться с усилием, инерционного хода быть не должно.
- Во время запуска мотора движение его лопастей является синхронным с оборотами мотора. При этом слышится сильный шум, который полностью пропадает примерно через минуту.
- Прогрейте мотор. Возьмите газету и сверните ее в трубочку. Попытайтесь газетой остановить лопасти работающего мотора. Лопасти должны останавливаться с усилием.
Эти признаки свидетельствуют об исправности вязкостной муфты.
Как отремонтировать вискомуфту
При утечке жидкости вследствие разгерметизации корпуса муфту вентилятора можно попробовать отремонтировать.
Прежде всего снимите узел. Под пружинной пластинкой устройства есть отверстие для залива жидкости. Вытащите штифт и при помощи шприца долейте жидкость. В момент залива узел расположите горизонтально. Отверстие для залива должно быть сверху. Шприц вставляем в отверстие без иглы. Выдавливаем жидкость постепенно. Для заполнения всего пространства корпуса нужно подождать. Во время ожидания шприц вынимать из отверстия не следует. После процедуры штифт ставим на свое место, излишки рабочей жидкости удаляем.
Если из отсека с вентилятором слышен шум, стоит заменить подшипники. Для этого узел демонтируют, разбирают, сливают всю жидкость.
Для снятия подшипника нужно использовать специальный съемник, иначе узел может быть поврежден.
Лучше поменять?
Устройство вискомуфты полного привода делает ее ремонт невозможным - можно только заменить. Сделать это просто. Придется открутить всего несколько болтов крепления. Вместе с муфтой рекомендуется поменять и приводной ремень вентилятора охлаждения.
Если вы не уверены, что обладаете достаточными навыками для самостоятельного ремонта, обратитесь за помощью в автосервис. Мастера поменяют вязкостную муфту в соответствии с рекомендациями производителя.
В современных легковых автомобилях в системе охлаждения двигателя применяются электрические приводы вентилятора радиатора. На российских автодорогах можно встретить машины, оборудованные вискомуфтой, как средством привода вентилятора охлаждения радиатора.
Такие муфты, вследствие конструктивных особенностей, могут быть установлены только на автомобили с продольной установкой двигателя, то есть, с задним приводом. Большинство авто сейчас имеет передний привод, поэтому вискомуфту в системе охлаждения двигателя можно увидеть не часто.
Не на каждом СТО есть специалисты, которые знают как проверить вискомуфту вентилятора охлаждения на работоспособность, выполнить её техническое обслуживание и ремонт.
Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения
Данное устройство иногда именуют «вязкостная муфта». Ее ротор с помощью ременной передачи соединен со шкивом коленчатого вала двигателя. На некоторых автомобилях она устанавливается непосредственно на вал коленвала или распредвала.
Конструкция вискомуфты имеет два диска, находящихся на близком расстоянии друг с другом, но механически не связанных между собой. Они расположены в закрытой полости. Один из дисков механически соединен с ротором привода и коленвалом (распредвалом). Другой диск приводит во вращение крыльчатку вентилятора, охлаждающего радиатор. Так как диски механически никак не связаны, то теоретически вращение двигателя передаваться на вентилятор не будет, он будет неподвижен.
Видео — что такое визкомуфта и её принцип работы:
При нагревании вязкостной муфты изменяются геометрические размеры биметаллической пластины, которая в ней установлена. Она открывает канал для поступления в полость, где находятся диски, вязких гели или масла, которые по мере заполнения полости вязко связывает диски. Для большего зацепления на дисках расположены дополнительные ребра или гребни, которые увеличивают степень зацепления. Таким образом, обеспечивается «вязкое» зацепление между дисками, соответственно, вращательный момент двигателя передается вентилятору радиатора, обеспечивается его охлаждение.
Видео — как работает вискомуфта вентилятора охлаждения:
По мере остывания, гель откачивается из камеры под действием центробежных сил, и вязкое соединение прекращается.
Типовая конструкция вискосуфты, изображенная на рисунке, позволяет легче понять принцип её работы:
1 — пружина;
2 — биметаллическая пластина;
3,4 — впускные каналы B и А;
5 — камера;
6,7 — возвратные каналы;
8 – задняя пружина;
9 – передний резервуар;
10,16 — роторы;
11 — корпус;
12 — вал ротора;
13 — корпус подшипника;
14 — задний резервуар;
15 — задняя пластина;
17 — передняя пластина;
18 — крышка.
В целом конструкция довольно сложная, поэтому стоимость новой вискомуфты высока.
В некоторых случаях при неисправности вязкостной муфты, не позволяющей произвести ее восстановление, при отсутствии аналогов автовладельцы вынуждены переоборудовать автомобиль на систему с электровентилятором.
Основные причины неисправности
Если производить своевременное регламентное обслуживание вискомуфты, ее ресурс составляет не менее 200.000 километров пробега. Учитывая, что большинство автомобилей, на которых установлены такие приводы, имеют солидный пробег, владельцы этих авто сталкивались с проблемами вискомуфт не раз.
К основным причинам неисправности можно отнести:
- естественный износ;
- изменение параметров биметаллических пластин;
- износ подшипника;
- биения крыльчатки вентиляторов (частичное разрушение крыльчатки);
- вытекание геля, несвоевременная заправка, изменение структуры геля;
- механические повреждения.
Также преждевременному отказу от работы может сопутствовать засорение зоны обдува ячеек радиатора, загрязнение конструкции самой муфты.
Признаки неисправности
Главный признак неисправности вискомуфты – перегревание двигателя . Это происходит, в основном, если вытек гель, либо не вовремя срабатывает биметаллическая пластина. В таком случае, вентилятор при повышении температуры двигателя не начинает вращаться либо вращается на малых оборотах, не обеспечивая нормальное охлаждение радиатора.
Обратная неисправность, когда вентилятор начинает вращаться на непрогретом двигателе, часто происходит при изменении физических параметров геля, выходе из строя многочисленных узлов вискомуфты, застывании смазки.
Преимущества и недостатки
Неисправность системы охлаждения является критической неисправностью автомобиля, при которой дальнейшее самостоятельное движение продолжать невозможно. Поэтому основная потребительская характеристика вискомуфты – надежность. С этой позиции, она выше, чем в случае электропривода вентилятора радиатора.
Многим автовладельцам знакома проблема, когда после зимнего сезона приходится ремонтировать электроприводы вентиляторов радиатора, электронную схему управления системой охлаждения двигателя. В системе вязкостной муфты электрики и электроники нет, это большой плюс.
Другим преимуществом вискомуфты является большая мощность, которую она может обеспечить на валу вентилятора. Теоретически эта мощность может быть равна всей мощности на валу двигателя внутреннего сгорания, то есть несколько киловатт. Электродвигатели вентиляторов радиатора легковых автомобилей имеют мощность порядка нескольких десятков Ватт. Поэтому в мощной сельскохозяйственной, строительной, военной технике до сих пор не отказались от применения вискомуфт.
Недостатки вискомуфты:
- сложность технического исполнения, трудность ремонта, проще и дешевле заменить её агрегатно (целиком);
- имеет большую массу, оказывает механическую нагрузку на вал;
- контроль температуры её включения не обладает достаточной точностью;
- повышенная шумность на высоких оборотах двигателя;
- при проведении регламентных работ необходимо производить заправку (дозаправку) вискомуфты гелем или маслом определенной вязкости, такие технические характеристики в справочниках найти сложно;
- дополнительный отбор мощности двигателя.
Эти и другие недостатки практически вытеснили вязкостные муфты из систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания легковых автомобилей.
Восстановление работоспособности системы охлаждения двигателя
В случае отказа работы вискомуфты в первую очередь следует произвести её дозаправку маслом или гелем. Точных рекомендаций на этот счет нет, обычно приходится экспериментировать.
Можно попробовать найти узких специалистов, но проще и дешевле найти б/у-шную на разборке. Если поиски исправной вискомуфты безрезультатны, можно подумать о замене системы охлаждения на обычную, с электрическим приводом.
Видео — замена вискомуфты на электровентилятор на BMW:
Можно установить электрическую систему охлаждения по упрощенному сценарию. Для этого понадобятся следующие комплектующие:
- вентилятор охлаждения с электроприводом, который можно приспособить к вашему радиатору;
- комплект проводов сечением не менее 6 кв.мм.;
- предохранитель на 40 Ампер;
- автомобильное реле на ток не менее 30 Ампер;
- термореле, можно жигулевское на температуру срабатывания 87 градусов Цельсия.
Термореле можно установить на радиатор либо на металлическую поверхность возле термостата методом приклеивания. Далее необходимо собрать электрическую схему включения вентилятора аналогичную вазовской. Такая простейшая схема без отказа может прослужить сезонов пять.
(вискомуфта) была изобретена в далеком, 1917 году Мелвином Северном, но в то время, его изобретение не было по достоинству оценено. О вязкостной муфте вспомнили только в середине 60-х годов, во время создания автомобиля с хорошей проходимостью, управляемостью и устойчивостью.
По своей сути, вязкостная муфта — это многодисковый фрикцион, характерной чертой которого являются диски, не контактирующие между собой поверхностями. Известно, что фрикцион — это самое обычное сцепление автомобиля. В нем, силы трения между дисками (пластины из стали, 0,25 — 1,0 мм толщины), передают крутящий момент. Одна половина дисков, установленных с минимальным зазором в пределах 0,15 — 0,2 мм, связана с цилиндрическим корпусом, а вторая половина — с валом привода любого из мостов, или с одной полуосью. Герметичный цилиндрический корпус примерно на 75 — 90% заполнен силиконовой жидкостью, которая в данном случае, выполняет роль связывающего звена между дисками. Силиконовая жидкость, обладает высокой кинематической вязкостью. Если обычные жидкости при нагревании уменьшают свою вязкость, то эта, наоборот, становилась более густой, вплоть до состояния твердого тела.
При движении автомобиля по поверхности дороги с одинаковым коэффициентом сцепления всех колес, последние вращаются с одинаковой угловой скоростью. При этом, диски муфты вращаются одинаково, не влияя друг на друга.
Но если одно из колес, или колеса одного моста попадают на поверхность дороги с меньшим коэффициентом сцепления (грязь, гололед) и они, а это значит что и диски муфты начинают вращаться с различной угловой скоростью. Включается в работу вискомуфта, она блокирует вращение этих дисков.
Процесс происходит следующим образом: во время работы муфты нагревается силиконовая жидкость. И чем больше разность вращения дисков, тем больше заполняется этой жидкостью объем муфты, что в свою очередь увеличивает трение между дисками устройства. Благодаря чему пропорционально меняется передача крутящего момента в зависимости от разницы вращения колес, то есть достигается необходимая степень блокировки.
Принцип действия вязкостной муфты
Принцип действия вязкостной муфты заключается в изменении количества оборотов вентилятора, в зависимости от величины температуры потока воздуха после прохождения им радиатора. Вязкостная муфта вентилятора существенно повышает эффективность системы охлаждения, за счет более эффективного использования производительности крыльчатки вентилятора. Муфта задает вентилятору оптимальное число оборотов, что позволяет эффективно работать всей системе регулирования воздуха. Это помогает прогревать холодный двигатель, и поддерживает нужный тепловой режим двигателя в эксплуатационных пределах. Режим работы вентилятора изменяется плавно, что повышает износоустойчивость не только ремней привода вентилятора, но и других деталей узла. Во время работы муфты между деталями не происходит трения, что существенно увеличивает срок службы вязкостной муфты.
Применение вязкостной муфты вентилятора означает, что:
- Ресурс двигателя увеличивается, а потери мощности двигателя уменьшаются
- Уменьшение расхода топлива
- Практически бесшумная работа вязкостной муфты
- Существенно снижена трудоёмкость замены ремней привода генератора и пневмокомпрессора
- За счёт плавного хода увеличен ресурс ремней привода вентилятора
- Низкая стоимость всего комплекта переоборудования при высоком качестве продукции
Такое устройство работает в автономном режиме, используя принцип изменения вязкости рабочей жидкости муфты.
Вязкостная муфта работает в зависимости от температуры воздуха после радиатора системы охлаждения двигателя. Она регулируется биметаллической термопластиной, то есть включается при 61°C — 67°C, когда температуре тосола достигает 84°C — 92°C.
Большинство моделей с продольным расположением силового агрегата, обычно оснащается вентилятором на ременном приводе, совмещенным с насосом охлаждающей жидкости. Если бы при этом крыльчатка вентилятора была жестко соединена с приводным шкивом, и частота его вращения была бы прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала, то такое охлаждение не было бы эффективным, особенно при больших оборотах и низкой температуре воздуха. Поэтому, между шкивом и крыльчаткой, устанавливается вязкостная муфта, которая регулирует интенсивность потока проходящего воздуха, проходящего через радиатор.
На двигателе КамАЗ устанавливают девятилопастной вентилятор, диаметром 710 мм. Материал, из которого он изготовлен -стеклонаполненный полиамид, ступица вентилятора, изготовлена из металла.
Для привода такого вентилятора применяется вязкостная муфта вентилятора камаз, которая крепится к ступице вентилятора.
Принцип работы вязкостной муфты камаз основан на изменении вязкости жидкости при трении в небольших зазорах между дисками муфты. В качестве рабочей жидкости применяется силиконовая жидкость с высокой вязкостью.
Такая муфта, по своей конструкции – неразборная, и поэтому не нуждается в техническом обслуживании во время эксплуатации.
Вязкостная муфта вентилятора камаз включается биметаллической спиралью, при достижении температуры воздуха после радиатора до 61° С — 67° С.
Вентилятор установлен в неподвижной кольцевой обечайке, которая жестко прикреплена к двигателю. Обечайка вентилятора и его кожух, способствуют увеличению расхода потока воздуха, который нагнетается вентилятором через радиатор.
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.
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).
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.
