Вискомуфта принцип работы

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

Работа многих изделий основывается на использовании, порой неожиданным образом, самых разных свойств привычных нам веществ. Примером этого может служить вискомуфта – специальное устройство, предназначенное для избирательной передачи, зависящей от внешних условий, крутящего момента. У таких изделий принцип работы основан на изменении вязкости залитой в него жидкости. Нельзя сказать, что они применяются чрезвычайно широко, например как МКПП, но и обойти стороной их использование было бы неправильно.

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

Поэтому последнее время жидкостные муфты применяют только для автоматического подключения полного привода. Этому способствует ряд преимуществ данной конструкции. К ним относятся низкая цена, практичность и универсальность.

Принцип действия и конструкция

Для получения общих сведений о принципе работы вискомуфты, следует ознакомиться с ее конструкцией. Ее детали размещены в едином герметичном корпусе. Он оснащен двумя рядами дисков, закрепленных на ведомом и ведущем валах, которые таким образом жесткой связи между собой не имеют. Эти ряды оснащены отверстиями и выступами, находящимися на небольшом расстоянии друг от друга.

Все это омывается специальной вязкой жидкостью с силиконовыми добавками. Ее состав уникален, он позволяет эффективно работать приводной системе и выдавать нужный крутящий момент.

Во время нормального движения автомобиля с постоянной скоростью, диски вращаются равномерно и вязкая масса между ними не перемешивается. В тот момент, когда возникает разница в угловых скоростях валов, рабочие части вискомуфты начинают увеличивать интенсивность своего вращения. Также возрастает вязкость жидкости. На определенном этапе она увеличивается практически до твердого состояния. Этому способствует силикон в ее составе. Вместе с этим меняется передаваемый крутящий момент.

• 

Конечно, важным параметром поисков является производитель конечного продукта. Многие автолюбители вполне оправданно не доверяют продукции фирм-упаковщиков. В случае вязкостных муфт брать можно продукцию даже таких фирм, так как, по сути, выпускают ее ограниченное число компаний, которые одновременно являются поставщиками на конвейеры крупных автомобильных концернов и чью продукцию реализуют даже упаковщики. Стоит обратить внимание на продукцию вот этих компаний:

Как производится ремонт

Итак, для ремонта сломавшейся детали стоит начать с проверки уровня силиконовой жидкости. Очень часто наблюдается ее утечка. Необходимо залить новую жидкость, для чего делается следующее:

Шум при работе вискомуфты свидетельствует о выходе из строя подшипника, которым она оборудована. Для замены подшипника нужно фактически проделать то же, что описывалось выше, а также произвести еще несколько операций. По этой причине мы сразу отметим, что при замене подшипника вискомуфты старую силиконовую жидкость нужно обязательно слить, а сразу после замены детали необходимо залить новую порцию силикона. И вот как быть со сломанным подшипником:

• Демонтировать вязкостную муфту;
• Слив жидкость, снимите верхний диск и демонтируйте подшипник с помощью специализированного инструмента (съемника). Вам также надо будет сточить развальцовку. Категорически не рекомендуем снимать его подручными средствами. После, установите новый подшипник. Подойдет закрытый подшипник без видимых шариков. Как и было описано выше, заливается свежая жидкость;
• Устройство возвращают на место.

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

Роль в системе охлаждения ДВС

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

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

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

Устройство

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

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

Свойства силиконового масла

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

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

Работа вискомуфты Toyota на примере конкретных температурных режимов

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

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

Почему вискомуфта вращается на холодную

Преимущества

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

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

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

Недостатки

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

Когда автомобиль движется с постоянной скоростью, диски вискомуфты вращаются равномерно и масло между ними не перемешивается. Когда скорость ведомого и ведущего валов разнится, также различается и скорость вращения дисков. В результате этого вязкость жидкости увеличивается, и она воздействует на передачу крутящего момента к ведомому валу.

Принцип работы вискомуфты

Что такое вискомуфта вентилятора охлаждения? Это специальный механизм, который выполняет функцию избирательной передачи, что зависит от внешних условий, крутящего момента.

Вязкостная муфта выглядит как корпус, который полностью герметичен, с расположенными внутри двумя рядами дисков. Один из них связывается с ведомым валом, второй с ведущим. Эти диски перемежаются друг с другом. Каждый из них имеет как отверстия, так и выступы, а расстояние между плоскостями дисков минимальное.

Корпус вискомуфты внутри заполнен вязкой жидкостью, которая, зачастую, изготавливается на силиконовой основе.

Жидкость для вискомуфты отличается специфическими особенностями, которые позволяют эффективно её использовать. Это:

• Увеличение вязкости при возрастании интенсивности перемешивания.
• Высокий коэффициент расширения во время нагрева.

Когда автомобиль движется с постоянной скоростью, диски вискомуфты вращаются равномерно и масло между ними не перемешивается. Когда скорость ведомого и ведущего валов разнится, также различается и скорость вращения дисков. В результате этого вязкость жидкости увеличивается, и она воздействует на передачу крутящего момента к ведомому валу.

Когда разность скоростей вращения дисков очень велика, масло для вискомуфты становится настолько вязким, что она блокируется. Жидкость переходит в состояние, близкое к твёрдому.

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

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

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

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

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

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

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

Функционирование

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

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

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

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

Евгений, Москва
© Легион-Автодата

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

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

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

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

Принцип действия вискомуфты

Различного рода шумы часто появляются из-за неисправных подшипников. Также причиной неисправности устройства может быть уплотнение сальников, либо же вытекшая специальная силиконовая жидкость.

Самостоятельный ремонт вискомуфты

Если вы замечаете перегрев двигателя, не спешите делать замену вискомуфты. Возможно, вам удастся самостоятельно отремонтировать сломавшуюся деталь.

Если вы плохо разбираетесь в автомобилях и не знаете принцип работы тех или иных деталей, лучше не приступайте к починке самостоятельно. Дело здесь не в возможной поломке частей транспортного средства, а в трудности собрать все обратно.

• Также частой причиной поломки вискомуфты являются подшипники. Признак подобной неисправности один единственный: различного рода шумы в области радиатора охлаждения.

1. Чтобы отремонтировать устройство, его первым делом нужно снять. Для этого открутите три болта, которые крепят деталь. После этого вискомуфту легко снять из отсека мотора.
2. Вынув устройство, можете приступать к замене подшипника. Производите их замену только тогда, когда разобрали узел и слили масляную жидкость. Воспользуйтесь специальным инструментом для снятия подшипника — съемником. Если воспользоваться подручными средствами, можно повредить полностью узел.
3. Установив новый подшипник, можете приступать к установке устройства. Не забудьте залить новую силиконовую жидкость, которую слили перед ремонтом вискомуфты.

Когда вы замечаете «неправильное поведение» муфты, не нужно сразу менять всю деталь, ведь зачастую ее можно отремонтировать. Особых навыков и умений для этого дела не потребуется.

Единственная сложность, которая может возникнуть, — это поиск съемника для извлечения старого подшипника. Инструмент продается не в каждом автомобильной магазине, что затрудняет самостоятельную починку вискомуфты. Если вы побывали во всех известных вам автомагазинах, и не нашли съемника, спросите у друзей-водителей. Остальные же детали найти незатруднительно.

Купить муфту без крыльчатки для автомобиля КАМАЗ или другого грузовика, равно как и одну крыльчатку или целую вискомуфту в сборе вы можете в магазинах наших партнеров. Оптом или в розницу. Официальные представительства Hottecke действуют по всей России.

На сайте представлены вискомуфты Hottecke для системы охлаждения грузовых автомобилей, также крыльчатки или устройства в сборе, полностью готовые к установке.

Устройство и принцип работы

Вискомуфта – механическое устройство системы охлаждения двигателя, которое передает крутящий момент посредством рабочей среды – жидкости с высокой вязкостью. В вязкостных муфтах для грузовиков Hottecke рабочей средой выступает метилсиликоновое масло Dow Corning.

Основные детали вискомуфты:

• Герметичный корпус;
• Приводной диск, сопряженный с приводным валом и соединительным фланцем ;
• Клапан и датчик управления.

Термодатчик, управляющий клапаном существует в нескольких исполнениях.

-биметаллическая пластина. Состоит из двух пластинок металла с разными коэффициентами линейного расширения. При повышении температуры до заданного параметра пластины выгибаются и приводят в движение клапан вискомуфты.

-термоспираль. Это пружина в виде спирали один конец которой закреплен в корпусе муфты, а второй соединен с клапаном. При нагреве металл спирали расширяется и поворачивает шток клапана муфты, открывая или закрывая его.

-электромагнитный клапан. Это устройство, которое подключено к системе управления автомобилем. Датчик температуры двигателя передает сигнал о повышении температуры двигателя за пределы рабочего диапазона в ЭБУ (электронный блок управления). ЭБУ в свою очередь отдает команду электромагнитному клапану муфты на закрытие или открытие.

Корпус и приводной диск муфты расположены близко, но не касаются друг друга, соосно.

Благодаря вязкой рабочей жидкости между ними создается трение и крутящий момент передается от приводного диска к корпусу на котором закреплена крыльчатка. Несмотря на то что между ними всегда будет некоторая степень проскальзывания, созданного коэффициента сцепления достаточно для зацепления корпуса муфты с приводным диском.

При помощи специальных насечек под углом (они выступают насосом) на торце приводного диска масло покидает рабочую зону и перекачивается в резервную камеру. Тогда муфта выключается.

При температуре в пределах нормы датчик перекрывает клапан и жидкость не перемещается, находится в резервной камере.

Когда температура повышается, датчик заставляет сработать клапан. Рабочая жидкость поступает в рабочую зону между приводным диском и корпусом, за счет нее происходит сцепление одного элемента с другим. Тогда корпус муфты не пробуксовывает, увеличивается скорость его вращения, и, соответственно, растет число оборотов крыльчатки.

Вискомуфты для грузовых автомобилей

На нашем сайте представлены вязкостной муфты со спиральным и биметаллическим датчиком. Для грузовиков КАМАЗ, МАЗ, ГАЗ, УРАЛ, КрАЗ. А также для автобусов ПАЗ, КАВЗ, ЛиАЗ, Ikarus.

При выборе учитывайте не только марку автомобиля, тип датчика, но и диаметр устройства, при какой температуре включается и отключается, направление вращения.

Чтобы быстро найти нужную муфту, посмотреть технические характеристики устройств, воспользуйтесь поиском на сайте. Нажмите на кнопку «Подбор запчастей», укажите тип запчасти, марку автомобиля и тип двигателя. Нажмите на «Найти».

Обратите внимание, помимо вискомуфт, у нас есть отдельно крыльчатки вентиляторов для грузовых автомобилей разных марок, а также вязкостные муфты в сборе.

Хранятся устройства в горизонтальном положении фланцем вверх, в вертикальном – так, как установлены на двигателе.

Крыльчатки

Вращающиеся части с лопастями – неотъемлемые элементы вентиляторов. Они создают воздушный поток. Который подается на радиатор охлаждения двигателя.

На сайте вы найдете крыльчатки вентиляторов Hottecke с 9, 10, 11 лопастями, с обечайкой и без, разных диаметров. Крыльчатки из пластика марки PA6 GF 30. Высокопрочного, устойчивого к перепадам температур, трудногорючего.

Где купить вязкостные муфты

Купить муфту без крыльчатки для автомобиля КАМАЗ или другого грузовика, равно как и одну крыльчатку или целую вискомуфту в сборе вы можете в магазинах наших партнеров. Оптом или в розницу. Официальные представительства Hottecke действуют по всей России.

Также можете оформить заказ онлайн в любом из представленных на сайте интернет-магазинов наших партнеров. С доставкой в любую точку России.

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

Видео — Как должна работать вискомуфта на «холодной» машине

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

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

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