Вискомуфта руководство по использованию

Что собой представляет вискомуфта вентилятора

Под таким странным названием подразумевается особый механизм, на котором лежит функция избирательной передачи, определяющаяся внешними условиями и крутящим моментом. Муфта имеет вид герметичного корпуса. Внутри него располагаются диски, разбитые на два ряда. Один ряд дисков соединяется с ведомым валом, соответственно, второй ряд связан с ведущим. Конструкция механизма предусматривает возможность чередования дисков между собой. Их конструкция имеет отверстия и выступы.

Внутри вискомуфты имеется специальная жидкость с вязкой структурой, потому механизм часто называется вязкостным. Чаще всего для изготовления этого вещества используется силикон. Для жидкости характерны уникальные особенности, которые определяют её эффективное использование. Возможности этого вещества сводятся к следующему:

• при увеличении интенсивности перемешивания возрастает показатель вязкости;
• при нагреве повышается коэффициент расширения.

Такие особенности определяют принцип работы вискомуфты, который будет изучен дальше.

Вискомуфта вентилятора охлаждения

Где находится вискомуфта

Этот механизм занимает место между радиатором охлаждения автомобиля и шкифом помпы. Он выполняет ряд важных функций:

1. Контроль скорости вращения лопастей вентилятора, который охлаждает силовой агрегат автомобиля.
2. Обеспечение эффективности работы двигателя благодаря активизации вентилятора в нужные моменты.
3. Снижение нагрузки, которую испытывает силовой агрегат.

Муфта может крепиться на фланцевой вал, который, в свою очередь, устанавливается на шкив помпы. Также вал может навинчиваться на вал помпы. Дальше нужно разобраться с тем, как работает вискомуфта вентилятора охлаждения.

Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения

Знакомство с вискомуфтой вентилятора будет невозможным без изучения принципа работы этого механизма. Неопытному автомобилисту этот процесс может показаться сложным, хотя, на самом деле, всё устроено просто и понятно. Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения основан на функционировании биметаллического датчика. Он находится впереди вискозного вентилятора. Этот элемент реагирует на температуру, которая передаётся через радиатор системы охлаждения.

Scania R-Series

1. При низкой температуре чувствительный датчик заставляет клапан сжиматься. Это приводит к сохранению масла внутри вискомуфты в пределах резервуара. Муфта на вентиляторе дезактивируется и продолжает вращаться лишь на 20% от интенсивности вращения мотора.
2. При повышении температуры до рабочего уровня датчик расширяется и заставляет клапан вращаться. Это приводит к перемещению масла по камере к внешним краям. Активизируется сцепление с вентилятором и скорость вращения муфты увеличивается с 20% до 80%.

При движении ТС с постоянной скоростью вращение дисков равномерное и не сопровождается перемешиванием масла между ними. При возникновении разницы между скоростями вращения валов (ведомого и ведущего) диски также начинают работать в разных режимах. Это приводит к увеличению вязкости силиконовой жидкости. В таком состоянии она оказывает воздействие на передачу крутящего момента.

При возникновении большой разницы между скоростями вращения дисков жидкость становится практически твёрдой, что приводит к блокированию вискомуфты. Устройство вискомуфты вентилятора изучили, теперь необходимо научиться проверять исправность работы этого механизма.

Замена подшипника вискомуфты

Чтобы определить, нужна ли замена подшипника, снимите вспомогательный ремень. Поверните вентилятор. Если вискомуфта смещается, замените только прокладку. Если шкив движется, то подшипник пора менять.

Чтобы удалить подшипник, сначала удалите вискомуфту. После удаления компоненты вы увидите переднее кольцо. Снимите его. Поместите одну шайбу на 5-дюймовый болт и сдвиньте ее в заднюю часть подшипника. Поместите трубную муфту на другую сторону. Поместите фланец над муфтой с приподнятой частью внутри. Убедитесь, что гнездо, которое вы используете на гайке, поместится внутри. Поместите одну шайбу на болт, за которым следует гнездо. Затем наденьте небольшой шайбу и гайку.

Если болт идет криво, остановитесь и поправьте его. Прикрепите болт и начните затягивать. Гнездо подшипника будет забито. Очистите его как можно лучше. Теперь поставьте 4-дюймовый болт в заднюю часть нового подшипника, за которым следует шайба. Наденьте гайку и слегка прижмите ее. Убедитесь, что она обращена в правильном направлении. Нагрейте корпус. Без подшипника он будет быстро нагреваться. Наденьте кожаные перчатки. Вставьте подшипник в паз.

Как проверить вязкостную муфту

Работоспособность вискомуфты вентилятора нужно проверять на холодном и горячем силовом агрегате. Об этом свидетельствуют эксплуатационные пособия по ремонту ТС. При холодном моторе перегазовка не будет менять частоту вращений муфты. В случае с горячим мотором этот показатель будет сильно возрастать.

Также обязательно проверяется продольный люфт, при выявлении которого придётся выполнять работы по его устранению. Наличие посторонних звуков во время вращения муфты будет говорить о неисправности подшипников.

Основные причины неисправности

Механизм может выходить из строя по нескольким причинам. Мы выделили основные и наиболее распространённые:

• использование шин различного размера, которые также имеют разный уровень изношенности;
• утечка жидкости с муфты;
• износ деталей в результате интенсивной эксплуатации, воздействия агрессивных факторов и высокой температуры;
• неправильное выравнивание приводного механизма;
• утрата свойств биметаллического датчика, что может наступать в результате поверхностного окисления и застревания муфты;
• неисправное состояние подшипника.

Впускная вискомуфта автомобиля Infiniti

Признаки неисправности

Первым и главным признаком, который может свидетельствовать о неисправном состоянии вискомуфты, является чрезмерный нагрев мотора. Такая ситуация может возникать в результате утечки жидкости или отсутствия своевременного срабатывания биметрической пластины. Температура мотора повышается, а вентилятор не работает вовсе или функционирует на низких оборотах, следовательно, не обеспечивается охлаждение агрегата.

Бывает и так, что при холодном двигателе вентилятор вращается на полную силу. Такая ситуация может возникать из-за испорченного геля, поломки ряда узлов механизма или превращения смазки в твёрдую субстанцию.

К чему может привести неисправная вискомуфта

Рабочий запас вискомуфты в среднем составляет 200 тыс. км. После этого механизм требует к себе повышенного внимания. Нужно постоянно контролировать момент её срабатывания, особенно летом. Также требуется проверять рабочую температуру мотора в пробках. Если отмечаются значения, близкие к критическим, то придётся всерьёз заниматься вискомуфтой. Новая деталь стоит немало, да и найти нужную модель часто не представляется возможным. Потому многие автовладельцы решаются на установку электрической системы. В любом случае, игнорировать такую ситуацию нельзя, поскольку можно столкнуться со следующими неприятностями:

• перегрев мотора;
• сокращение срока службы помпы;
• увеличение расхода топлива.

Каждый из вас предупреждён об опасности, которую несёт в себе неисправная вискомуфта вентилятора системы охлаждения автомобиля. Не стоит пренебрегать проверкой и устранением неисправностей, в противном случае можно столкнуться с очень дорогим и трудоёмким ремонтом двигателя.

Суть проблемы

Начнем с того, что инженера Ульяновского автозавода оснащают внедорожники УАЗ Патриот вентиляторами для охлаждения радиатора, которые приводятся в действие за счет вискомуфты.

Вискомуфта представляет собой механизм, представленный в виде двух плоских дисков. Вискомуфта позволяет передавать крутящий момент посредством специальной жидкости на основе силикона.

Принцип действия заключается в нескольких пластинах, насаженных на ведомый и ведущий валы. Вращаются они в емкости с жидкостью, которая изменяет свои свойства при нагревании. Когда жидкость перемешивается при вращении ведущего вала, она меняет свои свойства (расширяется) и тем самым создает давление в камере. В результате происходит зацепление дисков ведомого вала, приводя его в движение.

Такая вискомуфта и является приводом вентилятора на внедорожнике УАЗ Патриот. Все ничего, если бы не такой минус, который дает толчок к поиску его устранения. Этим минусом является то, что вязкость жидкости зависит от скорости перемешивания. Во время торможения автомобиля УАЗ Патриот и работы двигателя на холостом ходу жидкость теряет свои свойства в результате замедления вращения ведущего вала. Это приводит к тому, что вентилятор охлаждения замедляет свою скорость вращения, и температура в двигателе постепенно растет. Такое явление встречается, когда приходится в летнюю жару стоять в пробке или передвигаться по пересеченной местности на невысокой скорости. Вискомуфта хоть и является новшеством, но ее применение на внедорожнике УАЗ Патриот является неудачным. Как устранить проблему перегрева двигателя мы рассмотрим ниже, а пока перечислим минусы использования вискомуфты.

Как проверить вискомуфту

Вискомуфта может выйти из строя двумя основными способами: полностью отключиться, или оставаться постоянно включенной (иногда только при более высоких рабочих темпах). Потери жидкости, вызванная утечкой уплотнений, являются наиболее вероятной причиной полного отказа вискомуфты. Постоянная работа компонента говорит о более сложных повреждения и может стать причиной дорогостоящего ремонта. Это может привести к разрушению всего привода, включая дорогостоящую трансмиссию.

Основные причины нетипичной работы вискомуфты:

• Шины разного размера и различной степени износа;
• Утечка силиконовой жидкости, отсоединение муфты вентилятора.
• Естественный износ при агрессивных условиях эксплуатации и высоких рабочих температурах.
• Наличие приводного механизма, который неправильно выровнен.
• Биметаллический датчик теряет свои свойства из-за поверхностного окисления, заставляя муфту застревать.
• Неисправность подшипника.

Что проверить вискомуфту, необходимо установить задние колеса на стойку для испытаний на разрыв в сервисном центре. Если вы переключитесь на G-шестеренку, передние колеса должны вывести автомобиль из испытательного стенда, как только двигатель слегка опустится выше холостого хода. Если передние колеса не могут этого сделать, вязкая муфта должна быть заменена.

Плюсы и минусы вискомуфты

Преимущества:

• Малое количество движущихся частей — меньше вероятность поломки и более высокая надежность.
• Скорость силовой установки напрямую не связана с условиями приводного вала (например, силовая установка может продолжать работать без остановки, даже если трансмиссия остановлена).
• Имеет потенциал для временного увеличения выходного крутящего момента.
• Эффективные передаточные числа можно легко изменить, изменив диаметр сопла по принципу Бернулли.

Вискомуфта на Kia Sorento

Недостатки:

• Между двумя валами всегда имеется некоторое скольжение, что приводит к снижению эффективности.
• Ограниченность применения.
• Сложнее проектирования и производства.

Что это такое

Вискомуфта BMW

Вискомуфта — компонент привода, который передает мощность и вращающий момент от центрального приводного вала на передний дифференциал и колеса. Внутри муфты находится дилатантная жидкость, которая затвердевает при воздействии силы сдвига, возникающей при вращении входных и выходных валов с разной скоростью. Входной вал соединен с задними колесами. Выходной вал соединен с передними колесами. Когда передние и задние колеса вращаются на разных оборотах (со скоростью более 6%), сдвиговая сила повышает температуру и вязкость дилатанта внутри вискомуфты.

Жидкость становится твердой и сцепляет пластины внутри устройства, в результате чего мощность передается от центрального приводного вала (двигателя) к переднему дифференциалу (передние колеса). Когда передние и задние колеса вновь начинают вращаться с относительно одинаковыми оборотами, жидкость «деактивируется», становится менее вязкой и более жидкой, в результате чего управление устройством переключается на ведущие колеса.

Зачем нужна и какую жидкость заливают в вискомуфту

Жидкость в компонент привода закачивается с помощью силовой установки. Затем под давлением направляется на приводной вал. Создаваемое давление в жидкости приводит к перемещению приводного вала. В настоящее время в качестве гидравлической жидкости или рабочей жидкости для флюидных муфт использовались органополисилоксановые масла, такие как диметилполисилоксан или метилфенилполисилоксан. Диметилполисилоксан (также называемый диметилсиликоновым маслом) обладает высоким индексом вязкости и широко применяется, но с трудом поддерживаем устойчивую способность передачи крутящего момента в течение длительного периода в тяжелых рабочих условиях и при высокой температуре. В основном это связано с низкой термической стабильностью этой жидкости.

Вискомуфта на Landcruiser

Поскольку условия эксплуатации становятся все более серьезными, оптимально отдавать предпочтение силиконовому маслу с улучшенной термической стабильностью, которое составляет 75% диметилсиликона. Чтобы предотвратить окисление или гелеобразование, к органополисилоксановому маслу добавляют антиоксиданты (октаноат железа, производные фениламина или производные ферроцена).

Где применяют вискомуфты

Вискомуфты используются в качестве центрального дифференциала в некоторых автомобилях с системой полного привода (4WD), таких как Toyota Celica GT-Four, а также в качестве дифференциала дифференциала скольжения (LSD) на задних мостах. Данные приборы предлагают более дешевый способ внедрения полного привода, нежели дифференциалы Torsen с механическим переключением, используемые Audi.

Вискомуфта на Rolls Royce & Bentley

Volvo, Subaru, Land Rover, Vauxhall/Opel и многие другие бренды использовали вискомуфты в своих приводах на начальных этапах развития. В настоящее время они заменяются электронными устройствами.

Как была изобретена вискомуфта

Если заглянуть в историю, то первый прототип рабочей вискомуфты был создан в 1917 году. Его создателем является Мелвин Северн. К сожалению, в то время данный аппарат не нашёл практического применения.

Всё кардинально изменилось в 1964 году. Именно тогда устройство вискомуфты впервые использовалось как автоматическая блокировка межосевого дифференциала. Первым автомобилем, на котором был установлен подобный агрегат, стал легендарный Interceptor FF.

Внимание! Широкое применение такое устройство, как вискомуфта нашло во второй половине 60-х годов. Для автомобилей с постоянным приводом на все четыре колеса данный агрегат стал настоящей находкой.

Замена вискомуфты

Необходимые инструменты:

• Фронтальные монтажные кронштейны: 17-миллиметровый гаечный ключ и храповик с расширением.
• Корпус: ключ на 13 мм с удлинителем.
• Соединения: шестигранная или 8-миллиметровая розетка с удлинителем и храповым механизмом.
• Приводной вал: два открытых ключа на 13 мм (иногда только 12 мм для гаек).

Процедура замены:

1. Отсоедините шланг и промойте его под корпусом вискомуфты.
2. Поднимите переднюю часть автомобиля с помощью домкрата.
3. a. Запишите и отметьте выравнивание карданного вала передним дифференциалом, чтобы вы могли поместить тот же болт через те же отверстия каждого блока при повторной сборке. Это уменьшит шансы на то, что вы нарушите балансировку карданного вала при повторной сборке.

3.b. Открутите четыре передних болта, удерживающих карданный вал, с помощью торцевого ключа на 13 мм. В качестве альтернативы можно использовать 1/2-дюймовый ключ с открытым торцом.

1. Ослабьте болты, удерживающие передний дифференциал, чтобы его можно было сдвинуть. Ослабьте два болта в верхней задней части диффузора, которые поддерживают его сверху, на перевернутой панели «U». Не удаляйте их. Вытащите три крепежных болта здесь, один спереди, два сзади. Поместите домкрат под дифференциал, и в этот момент удалите все болты и крепления.
2. Сдвиньте передний диффузор вперед так, чтобы приводной вал отсоединился от переднего дифференциала. Сдвиньте карданный вал в сторону.
3. Удалите масло с передней диффузии через отверстие для слива масла. Утилизируйте его. Перед тем, как вы удалите пробку слива масла, убедитесь, что вы можете удалить пробку для заливки масла.
4. Снимите 13-миллиметровые болты, удерживающие заднюю половину переднего дифференциала на автомобиле, а затем вытащите заднюю треть дифференциала. Также удалите 14мм болты и две маленькие медные шайбы рядом с верхней частью, которая соединяет шланг для вентиляционного отверстия для диффузора.

Затем раздвиньте заднюю часть диффузора так, чтобы она была более или менее горизонтальной. Ваш домкрат должен находиться на корпусе с основным диффузором, а не на корпусе вискомуфты.

1. Вытяните вискомуфту и замените ее, стараясь заново установить маленькую металлическую шайбу. Никаких специальных инструментов или измерений не требуется.
2. Верните компоненты на место, но задвиньте передний дифференциал вниз так, чтобы правильно установить его относительно задней передачи. При завинчивании карданного вала замените 4 гайки на заводские новые.
3. Заправьте передний дифференциал трансмиссионным маслом с использованием заводской вязкости.

Устройство и принцип работы

Вискомуфта автомобиля

Конструкция состоит из чередующихся круглых пластин, которые имеют вставки или перфорации. Пластины монтируются в герметичном барабане и расположены очень близко друг к другу. Барабан заполнен силиконом или дилатантной жидкостью. Когда два набора пластин вращаются в унисон, жидкость остается прохладной и находится в жидком состоянии. Когда пластины начинают вращаться с разными скоростями, эффект сдвига лапок или перфораций на флюиде заставляет жидкость нагреться и затвердеть. Силикон при нагревании превращается в почти твердое тело, вязкость дилатантов также быстро увеличивается при разнице крутящего момента. Жидкость в затвердевающем состоянии «склеивает» пластины вместе и передает мощность от одного набора к другому. Размер вкладок или перфораций на пластинах, а также количество используемых пластин и вид жидкости определяют силу и время старта механической передачи.

Вискомуфта вентилятора,

Электровентилятор вместо вискомуфты. Стоит ли

Электровентилятор — это термостатический вентилятор охлаждения двигателя, который может свободно вращаться при низких температурах, когда охлаждение не требуется, что позволяет двигателю прогреваться быстрее, снимая ненужную нагрузку на двигатель. По мере увеличения температуры муфта сцепляется так, что вентилятор приводится в действие мощностью двигателя и перемещает воздух для охлаждения двигателя.

Электронно-управляемый вентилятора представляет собой устройство, в котором выходной привод на вентилятор управляется электронным перемещением вязкой жидкости из резервуара для жидкости  в рабочую  камеру муфты во время штатной работы. Радиально сбалансированный клапанный диск, соединенный с пружиной, регулирует относительное перемещение вязкой текучей среды из резервуара для текучей среды в рабочую камеру путем герметичного сцепления и отсоединения заполняющего отверстия. Пластина сцепления, крышка и корпус вместе с функциями, отливаются до требуемого размера и формы, что позволяет легче и точнее изготавливать электровентиляторы в сравнении с традиционными конструкциями вискомуфты.

Механические вентиляторы наиболее распространены в грузовиках и внедорожниках, а также в некоторых полноприводных автомобилях. Это легче сделать, потому что двигатель установлен в продольном направлении, а компоненты дополнительного ремня установлены на радиатор. Вентилятор устанавливается на шкив коленчатого вала или один из вспомогательных шкивов (например, шкив водяного насоса) и будет вращаться между радиатором и двигателем, вытягивая воздух через радиатор и продувая его над двигателем.

Напротив, в переднеприводном транспортном средстве двигатель обычно устанавливается сбоку от коленчатого вала и всеми основными вспомогательными валами, параллельными передней оси, приводить в движение трансмиссию. Вентилятор, механически смонтированный на вспомогательном шкиве, будет располагаться сбоку и не будет обращен к радиатору. Вот почему вентиляторы с электрическим двигателем используются практически повсеместно в автомобилях с передним приводом. Преобразование механической энергии в электричество и обратно к механической вращательной мощности с двигателем вентилятора менее эффективно, чем прямое механическое соединение, но это более чем компенсируется большим контролем электрического вентилятора с помощью электронных термостатических регуляторов, которые могут полностью отключить вентилятор когда температура двигателя ниже заданного значения