Обгонная муфта генератора

В чем собственно проблема

Как появились первые переднеприводные машины, с различными ГУРАМИ и ЭУРАМИ, кондиционерами и прочей навесной «прелестью», а также решили отказаться от карбюратора в сторону инжектора, стало только хуже. Требовалось больше энергии, а соответственно детали генерирующей установки (сам корпус, якорь и прочее) нужно было делать больше, инерция всех этих агрегатов только увеличивалась.

С другой стороны двигатель не работает ровно, крутящий момент передается импульсами, а именно когда происходит сгорание в цилиндрах (один раз за каждые два оборота коленчатого вала). То есть условно, происходит сгорание — резкое ускорения, цикл отвода отработанных газов небольшое проседание. Думаю это понятно.

Однако остальные части системы, которые раскручиваются при помощи ремня, не способны на такие скачки. Из-за инерции валов или якорей, они то отстают от коленвала (когда происходит воспламенение), либо перегоняют (отвод газов). Стоит прибавить сюда – пуски и остановки двигателя, резкий разгон и торможение. Вот она основная проблема – такие скачки, изнашивают ременную передачу, а в один момент она банально рвется.

Понятное дело, что нужно что-то делать, а именно нивелировать (сгладить) эти моменты инерции и импульсную работу силовой установки. Был разработан специальный и достаточно компактный механизм.

Примеры использования

Торцевые гаечные ключи и отвертки

Торцевые гаечные ключи, оснащенные храповым механизмом, ещё называют трещотками. В самом простом варианте конструкции в трещотку стовят по две собачки. Поворотом рычажка можно либо отворачивать гайку, либо её закручивать, не вынимая ключа на каждом обороте, как с обычным инструментом.

Socket Wrench Animation

Торцевые гаечные ключи с храповым механизмом

Кабельные стяжки

Кабельные стяжки делают из пластика одной деталью. Собачка прижимается к зубчатой пластине силой упругости. После затягивания стяжка не ослабляется даже при очень большом усилии.

Храповой механизм кабельной стяжки

Противооткатные устройства

Изначально противооткатные устройства с храповым механизмом начали использовать на железной дороге в горах Пенсильвании, США, при перевозке угля примерно с 1846 года. Чтобы груженый состав по крутому склону не откатился назад в случае отказа двигателя паровоза, на вагонах устанавливались «собачки».

Позже эта схема нашла применение на американских горках, чтобы в случае отключения электричества поезд с любителями острых ощущений не покатился назад.

Противооткатное устройство тележки на американских горках

Лебедки

Лебедки – это механизм для перемещения предметов с помощью каната. Электрическую лебедку устанавливают во внедорожники, чтобы вытянуть из трясины застрявший автомобиль.

Чтобы натянутый трос не разматывался с барабана используют храповой механизм. Примеры его использования на ручных лебедках можно увидеть на этих фотографиях.

Храповой механизм в ручных лебедках

Обгонная муфта велосипеда

Обгонную муфту (англ. overrunning clutch) также называют муфтой свободного хода. Она позволяет предотвратить передачу крутящего момента от ведомого вала (колеса) к ведущему (на цепь и педали), если ведомый вал начинает вращаться быстрее. Например, после прекращения вращения педалей без муфты свободного хода колеса продолжали бы раскручивать цепь и педали, как это было в первых велосипедах. То же самое было бы при спуске с горки.

Впервые обгонную муфту с простейшим храповым механизмом запатентовал в 1869 году Уильям Ван Анден из Покипси, штат Нью-Йорк, США. В обгонной муфте Ван Андена храповик был встроен в ступицу переднего колеса велосипеда.

Примерная схема муфты свободного хода (обгонной муфты) с храповым механизмом Ван Андена

Почти все современные велосипеды – заднеприводные. Обгонная муфта в них встраивается в заднюю втулку или заднюю звездочку. Обгонные муфты с храповым механизмом издают характерный звук и их еще называют велотрещотками.

Ratchet mechanism 5

Пример работы муфты свободного ходаМуфта свободного хода с храповым механизмом в задней звездочке велосипеда

Обгонная муфта стартера автомобиля

Механизм свободного хода с храповиком используется в стартерах автомобилей как защитное устройство. Стартер – это механизм, который с помощью электромотора запускает двигатель внутреннего сгорания, вращая его коленвал через маховик.

Скорость вращения ведомого зубчатого колеса стартера невысокая – может быть около 3000 об/мин. После запуска двигатель на холостом ходу развивает около 1000 об/мин. Но передаточное отношения стартер-маховик из-за разности диаметров зубчатых колес может достигать значения 20:1. Т.е. запущенный двигатель на холостых оборотах может раскрутить электромотор стартера до 20 000 об/мин.

Чтобы стартер не вышел из строя после запуска двигателя на него ставят обгонную муфту.

Стартер автомобиля

Коробка передач автомобиля

В данном примере собачка храпового механизма используется для перевода автоматической коробки передач в режим парковки.

Храповик в автоматической коробке передач автомобиля

Что такое хабы на внедорожнике или муфты свободного хода

Что такое ХАБы для внедорожника

Ступичные муфты свободного хода (HUB) у внедорожника

HUB (ХАБ) в переводе с английского языка означает «ступица».

Не всегда в полноприводных машинах нужны активные все четыре колеса, например, при езде по городу это совсем не актуально. Но на современных внедорожниках установлены специальные системы, скажете вы, которые отключают передний привод. Так-то оно так, но эта функция зачастую не производит полного отключения от ступиц. Как результат и карданный вал, и полуоси не перестают вращаться. Происходит совершенно ненужный износ деталей, а также получаем снижение скорости и увеличение расхода топлива. Устанавливая в этом случае колесные хабы, можно рассчитывать, что это полностью предотвратит вращение привода переднего моста, а значит и негативные последствия.Существует три вида муфт свободного хода:

• Ручные.
• Автоматические.
• Вакуумные.

Что такое ручные хабы в автомобиле

Ручная муфта (HUB)

Ручные муфты считаются самыми надежными, но для их включения приходится выходить из машины.

Ручные муфты свободного хода имеют ручку переключения, которая находится на самом колесе, и для включения или отключения хаба приходится выходить на улицу. Это не совсем удобно, но зато данный вид самый надёжный и долговечный. Практически полностью исключается возможность отключения. Его конструкция очень проста. Ручка, возвратная пружина, поворотная втулка, шестерня подвижная, шестерня вала полуоси.

Автоматические ступичные муфты

Автоматическая ступичная муфта (HUB)

Автоматика позволяет включать муфты из салона автомобиля, но она быстро ломается из-за износа частей.

Автоматические муфты свободного хода изобретены для того, чтобы при переключении их водителю не пришлось выходить из машины. Для этого в машине устанавливаются рычаги или кнопка, которая позволяет включить и отключить муфту колеса прямо из салона машины. Это удобно, но данный вид хабов часто быстро выходит из строя из-за износа частей. Все же для тех, кто ездит часто по бездорожью лучше выбирать ручные хабы.

Вакуумные муфты

Вакуумная муфта (HUB)

Вакууумные ступичные муфты устанавливаются на большинстве новейших моделей внедорожников.

Принцип работы муфт свободного хода данного типа заключается в установке в них вакуумного насоса, который нагнетает или забирает воздух из колесной муфты, тем самым блокирует и разблокирует ступицу. И все бы хорошо в данной конструкции, но в момент разгерметизации сальников, насос начинает закачивать грязь и воду с дороги, в результате выводя из строя муфту. Данный вид хабов устанавливается на большинстве новейших моделей внедорожников.Муфты свободного хода применяются в основном роликовые. Но ролики не обеспечивают надежность передачи момента и расцепления на больших мощностях, свыше 4кВт. Поэтому сейчас широко применяются храповые муфты свободного хода, в которых вместо роликов стоят лепестки. Они то и обеспечивают надежное сцепление.Практически в любом автосервисе вы сможете установить колесные хабы, для чего нужны будут не очень большие затраты, которые впоследствии окупятся экономией бензина и снижением износа автозапчастей. 

ХАБЫ — Off-road drive.mp4

Выбор нового механизма

• VIN-коду;
• Параметрам автомобиля (марка, модель, год, двигатель);
• Каталожному номеру запчасти.

Практика успела показать, что в покупке оригинальной запчасти нет необходимости. Обгонные муфты для первичной комплектации автомобилей производит ограниченное число фирм. Они же представлены и на вторичной рынке. На вторичном рынке их продукция реализуется под именами собственных брендов. Хоть качество неоригинальных запчастей может немного уступать качеству оригиналов, их стоимость оказывается намного более демократичной

Стоит обратить внимание на обгонные муфты под именами таких брендов:

• Valeo (Франция);
• INA (Германия);
• Gates (США);
• Magneti Marelli (Италия);
• LUK (Германия).

Более дешевые, но при этом не настолько качественные аналоги предлагают WAI (США), Nipparts (Нидерланды), ERA (Италия), ZEN (Бразилия), Lynxauto (Япония). Особенно распространены муфты от Lynxauto, однако многие покупатели сходятся во мнении о том, что это далеко не японский продукт – качество запчастей данного бренда может сильно варьироваться. Мы рекомендуем покупать муфты от производителей, которые одновременно являются конвейерными поставщиками. При покупке автозапчасти имеет смысл проверить каждое изделие на предмет механических дефектов, а также посмотреть страну производства (в случае упаковщиков страна может отражать качество изделия).

Замена своими руками

Для обеспечения заявленного производителем эксплуатационного ресурса обгонная муфта комплектуется защитной крышкой. Если владелец/сотрудник сервиса забыл ее поставить или она слетела в процессе использования, проникающая внутрь обойм грязь/пыли может заклинить ролики.

Инструмент

Справится с откручиванием заклиневшей муфты обгонной поможет специальная головка. Цена вопроса 170 – 500 рублей, существует несколько вариантов оснастки:

• c зубьями на конце в средней части и присоединительным квадратом 1/2» для VW, Skoda, Mercedes, Ford, BMW, Audi и неоторых других авто
• шестигранником на 17 и головкой присоединительной на 10 для Toyota и некоторых других азиатских производителей
• «звездочка» и шестигранник для муфты генератора машин концерна VAG

Сервисные ключи позволяют демонтировать муфту, не снимая генератор с посадочных мест.

Диагностика

Неправильная работа обгонной муфты генератора определяется «на слух» и механическим способом:

• свист, дребезг в салоне извещают о плохом натяжении, перекосе или изношенных посадочных поверхностях («ручьях») шкива
• если заклинить отверткой крыльчатку принудительного воздушного охлаждения генератора, муфта должна прокручиваться в обратную сторону свободно, в рабочем положении на некоторую часть поворота, пока ролики не поднимутся вверх для синхронизации оборотов вала и шкива

При заклинивании обойм муфты следует немедленно заменить расходник новым изделием.

Демонтаж

Даже при внешнем осмотре муфты после снятия защитной крышки становится понятно, зачем необходимо использовать специальный сервисный ключ. Вместо обычного крепежного болта здесь применена зубчатая поверхность, для которой требуется инструмент с ответными шлицами.

Оснастка вставляется внутрь муфты, зубья зацепляются, деталь откручивается рожковым ключом или накидной головкой с храповиком.

Установка обгонной муфты

После демонтажа заклинившей муфты обгонной новая деталь устанавливается алогичным способом. Основными нюансами операции замены являются:

• усилие затяжки 70 – 90 Нм
• установка защитной крышки, предохраняющей от попадания в обоймы пыли и грязи

Если в авто эксплуатировался генератор без обгонной муфты, достаточно подобрать модификацию детали с аналогичными посадочными поверхностями для вала и ремня. Эти диаметры должны совпадать полностью.

https://youtube.com/watch?v=ZdJesWSAdXI

Таким образом, даже у специалистов нет единого мнения по поводу целесообразности эксплуатации муфты обгонной вместо традиционного шкива. Окупаемость этого дорогостоящего изделия под сомнением при бюджетной цене ремней и шкивов без двух обойм с роликами внутри. Но основное предназначение – сглаживание моментов инерции на валу, обгонная муфта выполняет в полном объеме без нареканий.

Еще пару десятилетий назад автомобили комплектовались стандартными генераторами, якорь которых приводился в движение через шкив и натяжной ремень от коленчатого вала двигателя, связывались между собой механизмы напрямую, жестко. Обгонная муфта генератора появилась в авто относительно недавно, внедрение этого устройства позволило сгладить передачу крутящего момента от ДВС, за счет чего ремни стали выходить из строя города реже, также увеличился ресурс и генераторных подшипников.

Хотя новшество и приносит определенную пользу, у него есть свои недостатки. Со временем этот узел изнашивается (в среднем ресурс составляет около 100 тыс. км), поэтому нуждается в периодической замене. Ремонтировать саму обгонную муфту генератора (ОМГ) довольно сложно, так как она считается неразборной деталью, хотя некоторые специалисты берутся перепрессовать подшипник. В этой статье мы рассмотрим, по какому принципу работает данный узел, насколько он важен в составе транспортного средства, и как производится его снятие или замена.

Применение

Устройство и принцип работы стартера

Обгонные муфты широко применяются в следующих устройствах:

• валоповоротные устройства турбоустановок. Обгонная муфта обеспечивает автоматическое зацепление ротора турбины с приводом ВПУ при снижении оборотов после отключения турбоагрегата и расцепление при наборе оборотов турбины после включения её в работу;
• сельскохозяйственные прицепы с валом отбора мощности от трактора. Применение обгонных муфт позволяет избежать поломок трансмиссии трактора в случае, когда механика прицепа по какой-то причине не может вращаться с нужной частотой;
• в задней втулке велосипедов (за исключением велосипедов с фиксированной передачей);
• в пусковых приводах многих ДВС. Стартеры таких двигателей рассчитаны на достаточно низкую частоту вращения, необходимую только для запуска. Когда двигатель уже запустился и вышел на рабочие обороты, стартер необходимо отключить от него, что и выполняется обгонной муфтой даже в случае, когда ключ зажигания ещё находится в положении «пуск»;
• в радиоуправляемых автомоделях;
• вертолёты, самолёты, автожиры при авторотации;
• в тракте движения бумаги принтеров и копировальных аппаратов;
• в механизмах безынерционных рыболовных катушек;
• в автоматических коробках передач классического типа, где обеспечивают автоматическое перераспределение крутящего момента между звеньями планетарного ряда в момент включения (выключения) гидроуправляемых муфт и тормозов, что позволяет упростить процесс переключения передач (при переходе на высшую передачу не нужно плавно отключать муфты/тормоза низшей), сделать переключение более плавным, производить переключение без разрыва потока мощности и обеспечивать движение автомобиля накатом на низших передачах (на прямой и повышающей передачах обгонные муфты не работают). Для обеспечения возможности торможения двигателем обгонные муфты блокируют дополнительными гидроуправляемыми тормозами. Недостаток АКПП с обгонными муфтами — значительное увеличение размеров и массы и необходимость большого числа управляющих элементов (фрикционных муфт, тормозов). С развитием электронного управления АКПП переходные процессы при переключении передач обеспечиваются модуляцией управляющего давления в приводах фрикционных муфт и тормозов, с контролем проскальзывания, что позволяет плавно и без разрыва потока мощности переключать передачи без помощи обгонных муфт. Это позволяет снизить число управляющих элементов, размеры и массу АКПП. Для сравнения АКПП близких по размерам автомобилей Audi Q7 и Toyota Land Cruiser Prado 150 имеют по 6 передач, но у Audi нет обгонных муфт, а у Toyota — есть. При этом в АКПП Audi для всего 5 управляемых элементов, тогда как у Toyota — 8 плюс три обгонные муфты. В результате АКПП при сопоставимой мощности двигателей у Audi имеет массу на 30 кг меньше чему у Toyota. Но для работы без обгонных муфт с реализацией переходных процессов внутри фрикционов АКПП Audi требует специальной синтетической рабочей жидкости, специального керамического покрытия рабочих дисков муфт и тормозов и размещения электронного блока управления непосредственно в поддоне АКПП (для сокращения индуктивности и активного сопротивления электрических цепей управления высокоскоростными модулируемыми электромагнитными клапанами), тогда как АКПП Toyota, где переходные процессы происходят в обгонных муфтах, использует широко распространенную полусинтетическую рабочую жидкость, имеет хорошо зарекомендовавшее себя бумажное покрытие рабочих дисков, а электронный блок управления может быть соединен с АКПП достаточно длинными проводами;
• при отсутствующем или заблокированном переднем дифференциале, устанавливаются в передние колёса ряда гоночных автомобилей.

Пошаговая инструкция по замене механизма свободного движения

Замена обгонной муфты осуществляется в специализированном сервисе или самостоятельно. Не забудьте при диагностике муфты проверить состояние генератора — возможно, потребуется замена якоря или расходников. Крепеж механизма свободного движения обычно скрыт защитным колпачком и утоплен под болт с потайной головкой. Необходим специальный ключ.

1. Скинуть минусовую клемму АКБ.
2. Демонтировать защиту двигателя.
3. Демонтировать ремень генератора.
4. Демонтировать генератор.
5. Открутить муфту.
6. Установить новую муфту, защитный колпачок и крышку.
7. Повторить шаги 1-4 в обратном порядке.

Нецелесообразность ремонта обгонной муфты объясняется ее низкой стоимостью. В отдельных случаях выполняют мелкий ремонт в виде замены вкладышей или роликов.

Однако процесс ремонта неразрывно связан с необходимостью обеспечить заклинивание роликов и соосности деталей для правильного функционирования в условиях рабочего механизма. Технически сложные процессы делают ремонт муфты невыгодным.

Средний срок службы обгонной муфты составляет 100 000 км пробега

. Однако при интенсивной эксплуатации транспортного средства в тяжелых дорожных условиях срок может существенно сократиться. Поэтому при обнаружении одного из явных признаков неисправности механизма свободного движения необходимо провести диагностику всего генератного узла и заменить изношенные детали на новые.

Как видим, в замене муфты нет ничего сложного. Но неопытному автолюбителю мы все же рекомендуем обратиться в специализированный автосервис.

Распространённые неисправности

По конструкции муфта генератора в некоторой степени напоминает подшипник качения, поэтому при возникновении неисправности ее может заклинить. Это приводит к тому, что ременная передача начинает ускоренно изнашиваться, так как моменты инерции больше не компенсируются. В конечном итоге ремень генератора порвется, а натяжитель износится – все эти детали придётся менять.

Для своевременного обнаружения неисправностей муфты надо знать их «симптомы». Наиболее характерными являются следующие признаки:

• появляется дребезг в салоне (опытный водитель не сможет его спутать ни с чем);
• при медленном движении автомобиль начинает вибрировать;
• ремень начинает как бы подпрыгивать;
• при включённом моторе слышен характерный свист;
• натяжитель начинает щелкать.

Если появляется хотя бы одни из этих признаков, нужно немедленно обращаться на СТО. Мастеру придется провести диагностику всего узла. Если в ходе диагностических процедур будет выявлено, что муфта вышла из строя, ее придется менять – такие узлы ремонту не подлежат.

Есть еще одна типичная неисправность, правда, она менее распространена — муфта начинает крутиться во все стороны. В этом случае при вращении якорь никак не связывается с обоймой. Диагностировать такую неисправность труднее — обязательно придется снимать генератор. Вероятная причина – недозаряд аккумулятора.

Виды поломок и их причины

Обычно обгонная муфта выходит из строя при следующих обстоятельствах:

• неисправность шкива;
• износ внутренней пружины;
• порвался ремень генератора;
• пробег более 100 тыс. км;
• неисправность обгонного механизма.

Показатели поломки

Признаки неисправности обгонной муфты генератора:

• во время работы со стороны генератора доносятся неестественные шумы;
• полное прекращение работы генератора;
• при работе кондиционера или при медленном движении машины возникает ощутимая вибрация;
• свист ремня на высоких оборотах;
• короткий треск при запуске или остановке двигателя.

Выявление дефектов

Для диагностики работы узла следует раскрутить двигатель до 4 тыс. оборотов. Затем надо включить зажигание. Необходимо прислушаться к остаточному звуку. Если он напоминает звук остановки турбины, то муфта генератора работает исправно. Если такового нет, то механизм требует замены.

Муфту можно проверить и в демонтированном состоянии, для этого надо сделать следующее:

• зажать пальцами внутреннее кольцо;
• внешнее кольцо повернуть в направления вращения ремня;
• при движении внешней обоймы муфта вышла из строя и её надо менять.

Можно проделать такой же эксперимент. Но вращать внешнюю обойму необходимо в противоположную сторону. В этом случае она, наоборот, должна вращаться. Если же этого не происходит, то деталь вышла из строя.

Визуальная и аудиальная диагностика без демонтажа

1. Включаем двигатель в холостой режим — при активном движении натяжителя ременной передачи муфта неисправна.
2. Разгоняем двигатель до 2 тыс. оборотов и отключаем. Жужжащий или свистящий звук – признак неисправности подшипников механизма. Звук треска – свидетельство износа муфты.

Методы диагностики демонтированной муфты

После того, как методы визуальной диагностики показали наличие неисправности, демонтируем муфту. При ближайшем рассмотрении нужно заблокировать внутреннюю обойму, а внешнее кольцо – прокрутить по ходу его естественного движения при работе в системе или в обратном направлении.

Если внутренняя обойма движется – муфта изношена. Если внешнее кольцо не крутится в направлении, обратном движению ремня генератора – шкив неисправен.

Обгонно-реверсивные механизмы свободного движения при проверке должны пружинить, если внешнему кольцу задано направление прямого вращения привода, и свободно вращаться в обратном направлении. При нарушении хода муфта подлежит замене.

Виды, классификация и назначение: коротко о главном

Различие между муфтами роликового типа и с храповым механизмом заключается только в механизме зацепления внешней и внутренней полумуфт. В муфте храпового типа во внешней обойме вместо зацепных пазов находятся зубья с упором на одну сторону – с помощью фрикционных пружины обе полумуфты входят в зацепление друг с другом за счет зубьев, что и обеспечивает блокировку узла.

Конструктивное предназначение и преимущества использования в трансмиссии обоих типов муфт схожи – среди плюсов муфтового соединения ярко выделяются:

• Простота устройства и неприхотливость в обслуживании.
• Упрощение конструкции узла трансмиссии.
• Автономная работа агрегата и отсутствие в необходимости использования приводов управления.

При этом каждый вид муфты имеет собственный ряд недостатков. К основным минусам муфты роликового типа относят:

• Большие трудозатраты при производстве.
• Требовательность к соосности полумуфт при установке.
• Отсутствие возможности регулировки.

Среди минусов агрегата с храповым механизмом принято выделять:

• Ускоренный износ и большую нагрузку на деталь при зацеплении.
• Повышенный уровень шума при работе.
• Невозможность установки на высокооборотные элементы трансмиссии.

Назначение

Функция муфты состоит в том, чтобы устранять инерцию с ротора, которая поступает на ремень генератора. Это позволяет продлить его срок службы с 30 тыс. км. (как было раньше, до разработки устройства) до 100 тыс. км.

Заклинивание.

Это самая распространенная неисправность. Наступает после 100-150 тысяч километров пробега. К сожалению, обгонная муфта является необслуживаемой и имеет конечный ресурс.

Заклинивание неприятно тем, что почти никак не проявляется, до того момента пока ремень не достигнет критического износа (разве что натяжитель дергается). После того как износ ремня станет запредельным он или заскрипит или соскочит.

Проскальзывание.

При слабом проскальзывании обгонной муфты, генератор не будет развивать полной мощности. Вы увидите это по индикатору напряжения, затрудненному запуску и снижению яркости фар.

Если вовремя не принять меры, обгонная муфта полностью потеряет связь с якорем генератора и будет вращаться сама по себе.

Вы увидите это по горящему индикатору отсутствия заряда:

С большой долей вероятности, проскальзывание обгонной муфты генератора будет сопровождаться свистом и шумом.

Естественно, при такой неисправности долго ездить не выйдет. Можно просто встать посреди дороги или не завести машину после стоянки.

Устройство

Обгонная муфта генератора представляет собой две обоймы:

• внешняя, соединена со шкивом генератора;
• внутренняя, связана с валом якоря генератора;

Между ними есть слой специальных роликов, уложенных в два слоя:

• 1 уровень — игольчатые подшипники;
• 2 уровень — профилированные фигуры. Они нужны для того, чтобы выполнять роль стопорного механизма.

Эти обоймы интегрированы друг в друга.

Принцип работы

Когда двигатель начинает работать, вращение внешней обоймы муфты начинает усиливаться. Ролики, выполняющие роль стопорного устройства, замыкаются. При этом внешняя часть связывается с внутренней. Одновременно раскручивается вал и шкив генератора.

При прекращении работы отработанные газы начинают отходить. При этом замедляется вращение коленчатого вала. Внутренняя часть обоймы обгоняет по вращению внешнюю. Параллельно стопорный механизм открывается и её связь со внешней частью муфты становится слабее. Из-за этого внутренняя обойма перестаёт тормозить.

Это полный цикл работы узла устройства. Один процесс следует за другим. При этом инерция от ремня передаётся шкиву и ремню генератора.

Производители инерционных шкивов

Кроме оригинальных запчастей наиболее распространенными считаются муфты INA и Ruville, качество деталей данных фирм вполне приемлемое. Компания INA является «первопроходцем» в создании обгонных муфт, впервые инновационное решение она представила миру в 1995 году. Кроме этих производителей запасные части также выпускают:

В зависимости от завода-изготовителя и модели авто стоимость инерционного шкива может колебаться в пределах от 1300 до 9000 рублей. Кстати, ОМГ разработаны и для автомобилей АвтоВАЗ – муфты для ВАЗ-2110 производятся под брендом Eldix, цена запчасти в 2017 году – примерно 1700 рублей, в комплекте с обгонным механизмом поставляется заглушка.

Новички сейчас уже не знают, какими были генераторы (лет так 20 – 30 назад) их шкивы и ремни, которые заставляли их работать. А вот я это запомнил очень хорошо. Бывало какой-нибудь «жигуленок» пройдет 15 – 20 тысяч и все рвется, нужно менять (а лучше это делать заранее). Вроде натянул, «провисаний» нет, масло и «тормозуха» не сочится, но не ходит больше, «хоть ты тресни»! Но оказалось все банально и просто, проскальзывания проявляются постоянно – так работает двигатель. Работа его не линейна, также ложку дегтя добавляет инерционность самой генерируемой системы. Но ведь на современных машинах этот элемент может ходить очень долго, не редко до 100 000 километров – как такого добились? Все просто дело тут в хитрой муфте, которая получила название «обгонная». Именно она продлила сроки службы в разы. Поэтому знать, как она работает и для чего нужна очень полезно …

Конечно, и сами материалы с тех времен обновились, да и ремни стали совсем другие, они сейчас широкие называются поликлиновые (можно еще слышать ручейковые), но про это будет отдельный материал, просто хочу заметить, что даже такой технически совершенный тип не проходил бы 30000 км, хотя и обогнал бы старые «одноклиновые» модификации.

Назначение муфты обгонной

Основными проблемами клиноременных передач машины традиционно являются:

• коленчатый вал не имеет постоянной скорости вращения, крутится рывками соответственно циклам воспламенения топлива
• вторичные валы, получающие вращение от коленвала, обладают инертностью, поэтому либо запаздывают, либо опережают шкив генератора
• один ремень используется для нескольких агрегатов, что увеличивает момент инерции, возникает проскальзывание ремня в моменты импульсной передачи вращения с коленчатого вала
• авто движется неравномерно с торможением и разгоном, мотор периодически останавливается и запускается в работу

Подобное обилие рывков и ослаблений неизбежно приводит к интенсивному износу клиноременной передачи. Страдают ролики натяжителя, стираются шкивы, повышается время простоя авто для ремонта.

Лучшим примером синхронизации вращения при помощи обгонной муфты является велосипед. При раскручивании педалей аналог этого устройства обеспечивает жесткое сцепление педалей с задним валом. Во время свободного качения вал продолжает вращаться, а педали выведены из зацепления, чтобы пользователь мог поставить на них ноги для отдыха.

Типы хабов в автомобиле и их принцип работы

Существует два типа хабов:

• ручной (классический вариант),
• автоматический,

Последний в свою очередь делиться на три разновидности, в зависимости от типа привода (электрический, вакуумный или пневматический, гидравлический или механический).

Ручной

Первая – ручная муфта – включается и отключается поворотом ручки в нужное положение, ручка находится на самом устройстве, прикрепленном к колесу. Отсюда и минус: для этого действия водителю приходится покидать автомобиль. Есть и плюсы, которые перевешивают главный недостаток – ручные хабы надежнее, служат значительно дольше.

Например, для «Патриота» создают ручной хаб AVM (одна из самых популярных, страна изготовления– Бразилия), на втором месте по популярности американский ручной WARN, на третьем – украинская «АмисА» (внедрена новая технология).

Устройство ручного хаба

1. Прокладка, 2. Стопорные кольца, 3. Колесо муфты, 4. Проставка, 5. Внутренняя ступица, 6. Корпус муфты, 7. Конусная шайба, 8. Стопор, 9. Прокладка,

10. Муфта, 11. Пружина, 12. Водило, 13. Пружина сжатия, 14. Стопорное кольцо, 15. Блокиратор и уплотнение, 16. Пружина и шарик, 17. Крышка муфты.

Автоматический

Второй тип хабов – автоматические, входят в комплектацию внедорожника. После активации хаба блокируется вращение шрусов, прекращается подача крутящего момента на вал, полностью выводится из сцепления муфта.

Включаются сами при активации 4WD, нужно лишь тронутся с места. Чтобы отключить, нужно остановить авто, выключить полный привод, проехать задним ходом. Задним, если до этого автомобиль двигался вперёд, если, наоборот, двигался назад, надо проехать прямо (чтобы колесо и полуось расцепились, придётся проехать пару метров в противоположном направлении).

Такой тип хаба прост в эксплуатации (не нужно выходит из салона, чтобы отключить муфту), но к сожалению, муфта менее надежна, подводит в некоторых случаях (приходится подключать вручную) и с ней ходовая часть всё таки изнашиваются быстрее (чем при эксплуатации авто с ручным хабом).

Автоматическое отключения становится возможным благодаря приводу: электрическому, вакуумному или гидравлический.

Устройство автоматического хаба

1. Колпак 2. Кольцо 3. Корпус 4, 9. Разрезное кольцо 5. Тормоз В 6. Тормоз А 7. Пружина тормоза 8. Стопорное кольцо 10. Блок ведущей шестерни 11. Блок передвижной шестерни 12. Возвратная пружина

13. Упорная втулка В 14. Подшипник 15. Стопорное кольцо ведущей шестерни 16. Упорное кольцо А 17. Ведущая шестерня 18. Кольцо передвижной шестерни 19. Кулачок 20. Держатель 21. Пружина 22. Передвижная шестерня

Автоматическая электрическая муфта

Максимально надежны и просты (сродни ручному механизму). Активация устройства происходит за счет подачи электричества на управляющий мотор, вращающийся с колёсной ступицей. Ток передаётся по щёткам. Последним приходиться работать в тяжелых условиях – грязь, перепады температур. Из-за чего в один «прекрасный» день система может просто не включиться.

Автоматическая вакуумная муфта

Или пневматическая работает с насосом, отсасывающим/подающим воздух, в результате чего хаб блокирует/отсоединяется от ступицы. При работе пневматического хаба часто возникает такая проблема, как нарушение герметичности соединения сальников с полуосью (самое слабое место в конструкции), тогда вместе с воздухом может попасть гряз, вода, что по началу исключает эффективную блокировку, а после приводит к выходу из строя вакуумного хаба.

Вакуумный хаб устанавливают на заводах на модели внедорожников 2015-2018 г.в.

Автоматическая гидравлическая муфта

Устройство задействуется благодаря законам движения и равновесии жидкостей (наука «гидравлика»). Активируется при подаче крутящего момента на полуось.

Менее подвержены воздействию низких температур (до -45 градусов). Отличаются сложной конструкцией. Надежны (особенно хабы бразильского и японского производства). Но и у него есть недостаток: движение люфта, находящегося в трансмиссии, сопровождается ударами, которые негативно влияют на надежность муфты.

Устанавливают механический автоматический хаб в основном на внедорожники Nissan.