Как проверить вязкостную муфту на двигателе

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.

Общая информация о вискомуфте

Одним из наиболее важных узлов автомобиля является вращающаяся вискомуфта, внутри которой расположены чередующие перфорированные пластины с вязкой жидкостью. В продаже имеется масса типов таких конструкций с различными рабочими свойствами и особенностями, но общий принцип их работы остается аналогичным.

Каждая вискомуфта состоит из множества внутренних пластин, которые способны вращаться по ведущему валу, а также внешних элементов, соединенных на ведомом валу с заданным интервалом. Все составляющие взаимосвязаны и равномерно распределены по корпусу.

От гидромуфты и гидротрансформатора такая деталь отличается специфическим принципом действия. В первую очередь, здесь задействован другой способ передачи крутящего момента, который основывается на воздействии специальной вязкой жидкости, расположенной во внутреннем пространстве конструкции.

Первые упоминания о вискомуфте появились в 1917 году

, но в те времена она не сумела обрести широкое распространение, т.к. не имела многих нынешних преимуществ. Только в 1964 изделие существенно усовершенствовали и стали поставлять в массовую продажу. В 60-х годах прошлого века эти изобретения начали появляться в межколесных дифференциалах на полноприводных легковых машинах.

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:

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 проверить вязкостную муфту

Ресурс этого устройства в конструкции машины рассчитан на прохождение 200 тысяч км пробега.

Причины выхода из строя или плохой работы вискомуфты:

1. Выработался ресурс.
2. Механическое повреждение.
3. Подшипник выработал свой ресурс или сломался раньше времени.
4. Торцевое биение крыльчатки вентилятора. Сломана часть лопасти пропеллера.
5. Отсутствие смазки вала муфты.
6. Загрязнение соединения муфты.

Преимущества и недостатки вентилятора с приводом через вязкостную муфту:

Более надежный вентилятор с вискомуфтой нежели электровентилятора. Часто бывает, что после зимы, электроприводы вентилятора выходят из строя и нарушается электронная схема управления пропеллером.

Преимущество вискомуфты в том, что в ней нет электроники и электричества.

Вискомуфта обеспечивает большую мощность, вентилятор вращается с большей частотой вращения. Если муфта жестко сидит на коленвале ДВС, то скорость вращения очень большая.

Мощность муфты, соединенный с коленчатым валом, составляет несколько кВатт (киловатт). А мощность электрических вентиляторов имеет мощность несколько десятков Ватт. Благодаря этому, в сельхозтехнике, военной технике, спецтехнике применяется именно вентилятор с вискомуфтой.

Минусы вискомуфты:

• Сложная конструкция, труднее делать ремонт. Дешевле выходит купить новый узел в сборе.
• Имеет хорошую массу. Вес на коленвал ДВС значительный.
• Контроль включения по температуре не совсем правильный. Есть погрешности включения и отключения вентилятора охлаждения.
• На больших оборотах есть повышенный уровень шума.
• По графику приходится делать дозаправку гелем или маслом с нужной вязкостью.
• Вискомуфта частично забирает мощность двигателя.

Этот список недостатков вискомуфт повлиял на решение владельцев автоконцернов. Они отказались от использования таких устройств в легковых автомобилях.

Ремонт вискомуфты на Мерседесе-Бенц: двигатель 111

1. Откройте капот автомобиля и отщелкните несколько защелок корпуса вентилятора.
2. Открутите болты шестигранным ключом на 6.
3. Снимите охлаждающий вентилятор.
4. Поверните кожух на 180° вправо. По-другому вынуть деталь не получится. Следовательно, добраться до вискомуфты не выйдет.
5. Открутите вискомуфту ключом на 36. Губки инструмента должны быть не толще 10 миллиметров.
6. Вынув устройство, очистите его от грязи и пыли.
7. Далее нужно с одной стороны расклепать биметаллическую пластину вискомуфты.
8. Вытащите диск детали и залейте шприцом смазочную жидкость ПМС-100.
9. Соберите конструкцию вискомуфты обратно; установите устройство в автомобиль.

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.

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 .

Основной причиной проблем с этой настройкой был ослабленный или сломанный ремень вентилятора. Клиновой ремень приводил вентилятор через шкивную систему путем трения, следовательно, по мере того, как ремень растягивался через износ, он мог начать скользить. Сигналы контрольных сигналов перегревались в движении, так как вентилятор и водяной насос не вращаются с правильной скоростью.

Если ремень также загнал генератор, окончательное предупреждение на старых автомобилях означало бы красный свет зажигания, указывающий на неспособность зарядить систему, но к тому времени пояс, возможно, был ослаблен. Хорошей новостью является то, что если вы владеете более старым автомобилем с этим типом охлаждающего вентилятора, настройка проста. Один из шкивов будет иметь некоторую форму регулируемого монтажа. Обычно он находится на генераторе или генераторе переменного тока, где вместо болтового отверстия для крепежного болта имеется щель.

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.

Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения

Это позволяет устройству поворачиваться, когда остальные крепежные болты ослаблены. При перемещении генератора от двигателя затяните ремень, и его следует отрегулировать таким образом, пока в самом длинном ходу ремня не будет отклонено вниз на 12 мм. При выполнении любого рода ремонта вентилятора целесообразно заменить ремень вентилятора или, по крайней мере, правильно проверить его на износ и трещины. Даже если старый пояс не слишком сильно изношен, замена его даст вам удобную запасную часть, которая может оказаться очень полезной.

Особенности механизма

С первого взгляда принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения кажется сложным, но это не так. Подвижный 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.

Назначение и роль гидромуфты УАЗ

Новый пояс будет значительно растягиваться после того, как вы его впервые введете, особенно если он управляет большим количеством вспомогательного оборудования, поэтому его следует проверить после первых нескольких километров. Простой вентилятор с металлическим лезвием требует особого внимания, но если вы работаете в этой области автомобиля, стоит дать ему несколько чеков. С большинством старых автомобилей вам нужно будет снять радиатор, чтобы проверить, что болты вентилятора надежно закреплены, как правило, недостаточно места для проскальзывания в гаечный ключ или небольшая розетка с радиатором на месте. 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

Устройство и принцип работы

Принцип действия вязкостной муфты основан на передаче вращения с использованием вязкостных свойств жидкости. Этим вискомуфта принципиально отличается от, например, гидротрансформатора, в котором используется движение жидкости, то есть ее динамические свойства.

Вискомуфта представляет собой корпус, внутри которого расположен пакет дисков. Диски жестко соединены с валами и размещаются поочередно: один диск первого вала, второй – второго, третий – снова первого и т.д. Расстояния между дисками минимальные. Вся эта конструкция заполнена специальной жидкостью на силиконовой основе, которая имеет интересное свойство: при активном перемешивании или нагревании она становится более вязкой. При очень быстром движении, когда сила гидродинамического сопротивления возрастает, она приобретает свойства твердого тела, при замедлении сразу становится более жидкой. Принцип действия наглядно показан на видео ниже.

Процесс работы вискомуфты выглядит примерно так:

1. Автомобиль едет по ровной хорошей дороге. Обе оси вращаются с одинаковой скоростью. Внутри вискомуфты пакеты дисков, закрепленных поочередно на одном и втором валах, тоже вращаются с одинаковой скоростью, не поворачиваясь относительно друг друга. При этом вискомуфта «выключена», то есть крутящий момент с ведущей оси через нее не передается на ведомую (за исключением примерно 12-15%, которые будут поступать на вторую ось из-за вязкости рабочей жидкости);
2. Колёса на ведущей оси начинают пробуксовывать, на второй останавливаются или почти останавливаются. При этом пластины одного вала стоят неподвижно, а второго – очень быстро крутятся. В этом «блендере» жидкость приходит в движение, нагревается и густеет. Загустевшая жидкость сцепляет пластины двух валов между собой, и чем больше разница в их скорости, тем быстрей это происходит;
3. При срабатывании муфты крутящий момент с ведущей оси (которая буксует и быстро крутится) переходит на ведомую ось, и ее колёса приходят в движение. При необходимости, на ведомую ось подается почти 100% крутящего момента, то есть меняется привод;
4. При выезде на нормальную дорогу вращение пластин в муфте относительно друг друга прекращается, жидкость становится менее вязкой, и полный привод отключается.

Срабатывает вискомуфта быстро, но мягко: достаточно 0,2 сек, чтобы полностью заблокировать одну ось. При этом никаких рывков не происходит, устройство не дает лишних нагрузок на трансмиссию.

Вискомуфта (вязкостная муфта). Принцип работы и устройство

Вискомуфта — многодисковая муфта, в которой передаваемый момент возрастает с увеличением разности скоростей ведущего (входного) и ведомого (выходного) валов. Используется в упрощенных системах постоянного полного привода, а также в качестве блокирующего механизма дифференциалов. Принцип работы вискомуфты основан на особых свойствах специальной силиконовой (содержащей кремний) жидкости: при повышении температуры ее вязкость не понижается, как, например, у масла, а повышается.

Вискомуфта представляет собой цилиндр, заполненный силиконовой жидкостью. Внутри его находится пакет из перфорированных дисков, соединенных через один соответственно с ведущим и ведомым валами.

В полноприводной трансмиссии при нормальных условиях движения валы вращаются примерно с одинаковой скоростью: входной — под действием крутящего момента от основного ведущего моста, а выходной вращают колеса, с которыми он соединен. При буксовании колес основного ведущего моста входной вал вращается быстрее выходного (ведь машина практически стоит), жидкость нагревается от трения о диски, и муфта начинает передавать больший момент на выходной вал.

Свойства вязкости заполняющей вискомуфту жидкости зависят от интенсивности ее перемешивания, следовательно, от разницы угловых скоростей вращающихся дисков. Но линейной зависимости этих свойств нет, поэтому предугадать коэффициент торможения дисков муфты, невозможно. По этой причине самоблокирующиеся дифференциалы с вискомуфтой обладают невысокой эффективностью.

Дифференциалы на основе вискомуфты в современных автомобилях не применяются — из-за низкой эффективности вискомуфт и из-за громоздкой конструкции. Поскольку эффективность вискомуфты зависит от диаметра дисков и объема заполняющей корпус жидкости, установка этого механизма увеличивает габариты ведущего моста и приводят к уменьшению клиренса автомобиля.

К преимуществам вискомуфты следует отнести простоту конструкции (при повышенных требованиях к точности производства — к примеру, корпус должен обеспечивать герметичность при повышении внутреннего давления до 15 атмосфер). Вискомуфты не требуют обслуживания на протяжение всего срока эксплуатации автомобиля. При неисправности ее заменяют новой.

Существенный недостаток: на срабатывание муфты требуется время, а оптимальную ее характеристику достаточно трудно подобрать. Поэтому в настоящее время многие производители отказываются от применения вискомуфты в полноприводных трансмиссиях в пользу управляемых электроникой многодисковых сцеплений, таких как муфта Haldex.

Профилактика и техническое обслуживание

Достаточно долгое время обеспечивает правильную и бесперебойную работу привод гидромуфты. КамАЗ в целом обладает хорошим запасом надёжности. И для того чтобы это продолжалось как можно дольше, нет нужды в специальном обслуживании. Профилактика неисправностей заключается в общем регулярном осмотре, плановом техническом обслуживании с качественной заменой масел и других технических жидкостей.

Также при эксплуатации и обслуживании гидромуфты всегда следует уделять внимание её слабым местам – выключателю. Своевременная замена неисправного выключателя сможет сильно облегчить эксплуатацию узла в целом

Рекомендации

p, blockquote 55,0,0,0,0 —>

Постоянно проверяйте момент срабатывания вязкостной муфты, особенно в теплое время года, контролируйте температуру двигателя в пробках. В случае приближения ее к критическим значениям всерьез задумайтесь о замене вискомуфты на электрическую систему. Кстати, эти две системы могут работать параллельно для большей надежности.

p, blockquote 56,0,0,0,0 —>

Почему горит лампочка заряда аккумулятора и что делать в таких случаях.

Видео — замена вискомуфты вентилятора охлаждения на Тойота Марк 2:

p, blockquote 58,0,0,0,0 —> p, blockquote 59,0,0,0,1 —>

Историческая создания

Нужно отметить, что вискомуфта изобретение далеко не новое. Этот принцип был известен ещё в далёком 1917 году в США. Именно там жил её создатель, талантливый инженер Мелвин Северн. К сожалению, в те времена принцип вязкости жидкости в трансмисси не был по достоинству оценён, да и особая надобность в нём отсутствовала. Так бы и канула вискомуфта в лету, но неожиданно в 1964 году она вновь появилась на арене мирового автомобилестроения в трансмиссии британского спорткара Jensen Interceptor FF. Это был дебют вискомуфты в серийной машине и с тех пор он активно использовался и используется различными автопроизводителями.

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.

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 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.