Для чего нужна вискомуфта

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.

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:

1. Попытайтесь прокрутить рукой холодный мотор. Лопасти должны вращаться с усилием, инерционного хода быть не должно.
2. Во время запуска мотора движение его лопастей является синхронным с оборотами мотора. При этом слышится сильный шум, который полностью пропадает примерно через минуту.
3. 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.

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.

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.

Содержание

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 дифферециалах 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 Текст ссылки,; Nizza-Klasse 12, 7: Flüssigkeitsreibungskupplungen für Maschinen und Landfahrzeuge

В последнее время все больше популярности обретают кроссоверы, или так называемые паркетники. Эти автомобили отличаются от настоящих внедорожников не только отсутствием несущей рамы (здесь эту функцию выполняет кузов), но и «нечестным» полным приводом с электронными блокировками. Причем подключается он автоматически. Чтобы связать между собой две оси, используется вискомуфта. Что это за элемент, знает далеко не каждый автомобилист. В сегодняшней статье мы рассмотрим данный механизм подробней.

Характеристика

Для чего служит вискомуфта? Что это за механизм?

Что за жидкость

Она находится в закрытом корпусе устройства под названием вискомуфта. Что это такое? Внутри муфты находится дилатантная жидкость, которая изготавливается на основе силикона.

Устройство и принцип работы

Работает вязкостная муфта по принципу гидротрансформатора, что у АКПП. В обеих случаях крутящий момент передается посредством жидкости. Однако устроена муфта немного иначе, нежели гидротрансформатор. Она являет собой герметичный замкнутый корпус. Внутри него вращаются ведущие и ведомые крыльчатки (две турбины). Когда валы колес вращаются синхронно, состав внутри находится в жидком состоянии. Как только одна ось забуксовала, крутящий момент одной турбины передается на другую. Жидкость перемешивается и становится твердой. Таким образом, передача крутящего момента на ось возобновляется. Как только автомобиль преодолел препятствие, перемешивание прекращается. Крутящий момент снова передается на одну ось.

Но это не единая схема устройства вязкостной муфты. Некоторые вместо турбин имеют ведущие и ведомые фрикционные диски (см. фото ниже).

Где используется?

Существуют два основных направления, где используется вискомуфта. Что это за сферы? Ниже мы их рассмотрим:

• Система охлаждения. Вязкостная муфта используется для принудительного охлаждения радиатора. Механизм устанавливается на шток и приводится в движение от коленчатого вала при помощи ременной передачи. Сверху на деталь устанавливают многолопастной вентилятор. Как это работает? Чем сильнее вращается шкив, тем быстрее жидкость густеет в муфте. Таким образом, на средних и высоких оборотах радиатор двигателя охлаждается принудительно. С падением оборотов теплообменник охлаждается естественным путем. Вентилятор прекращает свою работу. Сейчас такой способ охлаждения практически не используется. Вязкостную муфту заменили электрические вентиляторы. Они приводятся в действие от датчика температуры двигателя. Элемент не связан с коленчатым валом двигателя и является более технологичным.
• Подключение полного привода. И если в первом случае проблему можно было решить электроникой, то передать крутящий момент на вторую ось таким образом не удастся. Поэтому основная сфера применения вязкостной муфты – это кроссоверы.

Преимущества

Какие плюсы есть у данного механизма? Рассмотрим несколько из них:

• Простота конструкции. В устройстве имеется жидкость и две турбины (либо диски), плотно закрытые в корпусе.
• Прочность. Корпус в муфте способен выдержать давление до 20 атмосфер. Поэтому не стоит бояться за то, что жидкость однажды вытечет извне.
• Практичность. Может работать как на грунтовой дороге, так и на асфальте (например, если вы трогаетесь с пробуксовкой). Не требует наличия электроники. Подключение и отключение привода происходят в автоматическом режиме.

Недостатки

Несмотря на столь существенные преимущества, стоит отметить недостатки вязкостной муфты:

• Низкая ремонтопригодность. В случае выхода из строя производится замена вискомуфты целиком на новую. Стоимость такой детали достаточно велика. Ремонт вискомуфты не выполняется.
• Малая эффективность полного привода. Оба колеса будут вращаться с одинаковой скоростью только тогда, когда автомобиль будет сильно буксовать. О жесткой межосевой блокировке здесь не может быть и речи.
• Невозможность принудительного подключения. Например, вам нужно пересечь брод. Для этого желательно иметь постоянный полный привод. Однако вязкостная муфта не даст вам этого сделать. Колеса будут вращаться в полной мере лишь после того, как вы забуксуете.
• Снижение дорожного просвета. Корпус механизма достаточно большой, что ставит под вопрос характеристики проходимости кроссовера.
• Малая стойкость к перегреву. Долго работать элемент в режиме полного привода не может (меняются свойства жидкости, изнашивается подшипник вискомуфты). В противном случае она выйдет из строя. Поэтому не стоит буксовать на бездорожье длительное время.

Снятие вискомуфты УАЗ своими руками

Давайте рассмотрим, как извлечь данную деталь вместе с вентилятором, на примере автомобилей Ульяновского автозавода. Итак, для удобства нужно снять радиатор и кожух вентилятора (жалюзи). Далее при помощи ключа на 12 откручиваются два крепежных болта шкива помпы. Обратите внимание: на гайке вязкостной муфты имеется левостороння резьба. Поэтому откручивать ее нужно по часовой стрелке, а закручивать – наоборот. После этого ключом на 32 откручивается гайка крепления муфты. Удерживайте шкив коленчатого вала от прокручивания. Если гайка идет с трудом, можно воспользоваться молотком. Аккуратно наносите удары по ключу в направлении отворачивания. Далее муфта успешно извлекается с вала насоса. Ключом на 13 откручиваются 4 крепежных винта крыльчатки вентилятора. Достаем механизм наружу и ставим новый.

Итак, мы выяснили, что собой представляет вискомуфта.

Источник: automotogid.ru