Как работает вискомуфта полного привода: Как работает вискомуфта полного привода

Как работает вискомуфта полного привода

Важным элементом в автомобиле является вискомуфта полного привода, которая также называется вязкостной муфтой. Этот элемент входит в конструкцию трансмиссии автомобиля. Вискомуфта отвечает за функционирование механизма передачи и обеспечивает выравнивание крутящего момента колёс. Механизм важный и нужный, от его исправной работы зависит очень многое.

Начнем разбираться с тем, что такое вискомуфта полного привода. Эта информация будет полезной многим автомобилистам, которые всегда хотят знать немного больше о строении и устройстве своего «железного коня». Вязкостная муфта не является новым изобретением, ведь она была изобретена в 1917 году. Правда, нашла своё применение лишь в 1964. Тогда этот механизм появился в английском авто Interceptor FF. С тех пор вискомуфта стала использоваться в качестве блокиратора для межосевого самоблокирующегося дифференциала на ТС с полным приводом на четыре колеса.

Внешний вид муфты полного привода Haldex

Главным отличием вискомуфты от гидромуфты и трансформатора является передача крутящего момента посредством особенных свойств жидкости, расположенной внутри механизма.

Как устроены и работают вязкостные муфты для трансмиссий

Для начала изучим устройство вискомуфты полного привода. Этот механизм имеет форму цилиндра, конструкция которого является герметичной. Основными компонентами конструкции являются перфорированные диски плоской формы и особенная жидкость. Диски делятся на две группы, которые отличаются соединением с валами. Одна группа дисков соединена с ведущим, другая — с ведомым. В процессе работы диски вискомуфты чередуются между собой, но находятся при этом на минимальном удалении друг от друга.

Вискомуфта в разрезе

Около 80% внутренней конструкции отводится для особенной силиконовой жидкости. Она выполняет роль связующего элемента между дисками. Для этой жидкости характерна высокая кинематическая вязкость. Вместе с этим она не обладает смазывающими свойствами. Такие особенности позволяют жидкости обеспечивать максимальное замыкание дисков при наличии разницы в угловой скорости. В этом заключается основной принцип работы вискомуфты.

Ученые создали уникальную кремнийорганическую жидкость, которая при нагреве становится менее вязкой. Силоксан при этом становится настолько густым, что у него даже появляются признаки твёрдого вещества. Это позволяет вискомуфте передавать крутящий момент при условии разной скорости вращения деталей.

Вязкостная муфта нашла широкое применение в автоматических системах, работающих по принципу полного привода. Если условия езды находятся в пределах нормы, усилие от мотора передаётся на одну ось. Через муфту подключена вторая ось, работающая в режиме свободного хода. При пробуксовке основной оси происходит блокировка вискомуфты, что вызывает распределение усилия от мотора на ведомую ось.

Когда автомобиль выезжает на ровную дорогу, жидкость возвращается в прежнее состояние, с вискомуфты снимается блокировка и вторая ось вновь работает в режиме свободного хода. Примерно так и работает вискомуфта полного привода.

Плюсы и минусы вискомуфты

Нельзя назвать вискомуфты идеальным механизмом, поскольку наряду с преимуществами располагаются и недостатки. Прежде изучим положительные особенности механизма:

• простая, даже примитивная, конструкция;
• прочность корпуса настолько высокая, что он легко может выдержать давление в 20 атмосфер;
• низкая стоимость новой детали делает её замену доступной для каждого автомобилиста;
• минимальное обслуживание;
• низкий процент поломок.

Снятая вязкостная муфта дифференциала

Разбавим эту картину отрицательными характеристиками:

• ремонтопригодность не характерна для такого механизма, потому в случае поломки выполняется замена на новый;
• длительная работа в сложных условиях повышает вероятность перегрева механизма;
• отсутствие ручной блокировки;
• неполная автоматическая блокировка;
• запоздание в срабатывании;
• невозможность подключения вискомуфты полного привода к системе ABS;
• полный привод находится в бесконтрольном состоянии;
• снижение клиренса автомобиля при установке крупногабаритных муфт.

Как бы там ни было, а вискомуфты полного привода активно используются и пока достойную альтернативу никому не удалось представить мировой общественности.

Какое масло заливать в муфту полного привода

Вискомуфта полноприводного включения подобно другим механизмам в своей работе использует смазочную жидкость, в роли которой выступает специальное масло. Все производители заявляют об отсутствии необходимости менять его на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля. Не всегда это утверждение соответствует действительному положению вещей.

Заливаем масло в муфту полного привода

О необходимости замены масла могут свидетельствовать небольшие пинки в задней части автомобиля при выжимании педали газа или совершении поворота. Такое поведение машины может говорить об испорченном состоянии масла вискомуфты.

Выполнять замену лучше на станции техобслуживания, поскольку эта работа является не самой лёгкой. Для замены необходимо выбирать масло, которое указывается в инструкции к автомобилю. Часто так оказывается, что указанную смазку невозможно найти в продаже — с этой проблемой сталкиваются многие автомобилисты. Приходится искать замену. Достойным вариантом является смазочный материал Ravenol TF0870.

Как избежать поломки муфты

Вискомуфта полного привода при выходе из строя может серьёзно испортить автовладельцу жизнь. Её ремонт или замена не будет стоить дешево. Потому есть смысл поберечь механизм и оттянуть момент выхода из строя.

На состоянии вискомуфты полного привода негативно сказывается в первую очередь неаккуратный и агрессивный стиль езды. Необходимо избегать частого передвижения по труднопроходимым участкам. Их преодоление вызывает перегрев муфты, которой для остывания требуется до 15 минут.

Также необходимо своевременно реагировать на изменения в поведении автомобиля, которые могут свидетельствовать о нарушениях в работе муфты. Для её диагностики требуется обращение в СТО, специалисты которого точно знают, как проверить вискомуфту полного привода.

Будьте внимательны к своему автомобилю, обращайте внимание на каждую деталь, не игнорируйте изменения в его поведении и не экономьте на диагностике. Поломку вискозной муфты легче предупредить, чем устранить.

Как работает вискомуфта полного привода « NewNiva.ru

В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля. Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:

• не заменять масло в муфте;
• не обращать внимания на звон подшипника.

Наибольших успехов в сфере разработки муфт полного привода добилась компания Фольксваген. Ей разработана система 4Motion, на которой следует остановиться более подробно.

Как избежать поломки муфты

Возможно избежать или хотя бы продлить ее срок службы. Чем реже авто будет эксплуатироваться на внедорожье, тем дольше прослужит муфта. При преодолении небольших сложных участков следует включать полную блокировку. На автоматический режим не надо полагаться, в таких условиях он не является оптимальным.
Во время движения не нужно резко нажимать на газ, резко тормозить. Даже при полной блокировке такие действия негативно сказываются на сроке службы муфты. Двигаться следует на низшей передаче. Бывают ситуации, когда на городских дорогах встречаются сложные условия.

https://www.youtube.com/watch?v=qaxeiAzgGq0

Как можно чаще нужно визуально осматривать корпус муфты на предмет течи масла. Масла заливается мало, поэтому при утечке оно очень быстро вытечет и это приведет к поломке. При первых симптомах о неправильной работе муфты нужно немедленно прекратить движение.

Как устроены и работают вязкостные муфты для трансмиссий

Для начала изучим устройство вискомуфты полного привода. Этот механизм имеет форму цилиндра, конструкция которого является герметичной. Основными компонентами конструкции являются перфорированные диски плоской формы и особенная жидкость. Диски делятся на две группы, которые отличаются соединением с валами.

Вискомуфта в разрезе

Около 80% внутренней конструкции отводится для особенной силиконовой жидкости. Она выполняет роль связующего элемента между дисками. Для этой жидкости характерна высокая кинематическая вязкость. Вместе с этим она не обладает смазывающими свойствами.

Ученые создали уникальную кремнийорганическую жидкость, которая при нагреве становится менее вязкой. Силоксан при этом становится настолько густым, что у него даже появляются признаки твёрдого вещества. Это позволяет вискомуфте передавать крутящий момент при условии разной скорости вращения деталей.

Вязкостная муфта нашла широкое применение в автоматических системах, работающих по принципу полного привода. Если условия езды находятся в пределах нормы, усилие от мотора передаётся на одну ось. Через муфту подключена вторая ось, работающая в режиме свободного хода. При пробуксовке основной оси происходит блокировка вискомуфты, что вызывает распределение усилия от мотора на ведомую ось.

Когда автомобиль выезжает на ровную дорогу, жидкость возвращается в прежнее состояние, с вискомуфты снимается блокировка и вторая ось вновь работает в режиме свободного хода. Примерно так и работает вискомуфта полного привода.

Зачем нужна обгонная муфта

Как известно большинству автомобилистов, электричество в машине во время работы ДВС вырабатывается благодаря передаче крутящего момента с коленвала на привод генератора. В тонкости его устройства вдаваться не будем – подробно о том, зачем машине генератор и в чем заключается его работа, рассказывается в другом обзоре.

Современные силовые агрегаты отличаются от более старых модификаций высокими крутильными колебаниями, образующимися на коленвале. Особенно это отчетливо у дизелей, начиная с тех, которые соответствуют экологическому стандарту Евро4 и выше, так как даже при низких оборотах такие моторы имеют высокий крутящий момент. Из-за этого шкив привода вращается не так равномерно, как это происходит, когда стартер раскручивает мотор в момент запуска.

Чрезмерные вибрации навесного оборудования приводят к тому, что ремень ГРМ вырабатывает свой ресурс приблизительно через 30 тысяч километров пробега. Также эти силы негативно влияют на исправность кривошипно-шатунного механизма. Для этого на многих автомобилях устанавливается двухмассовый маховик (подробно о том, чем данная деталь отличается от стандартного аналога, читайте здесь), а также демпферный шкив.

Суть муфты сводится к тому, чтобы мотор при переходе на другой режим не испытывал дополнительных нагрузок. Такое происходит, когда водитель переключает скорость. В этот момент отпускается педаль газа и выжимается сцепление. На доли секунды мотор снижает обороты. Вал генератора из-за инерционной силы продолжает вращаться с прежней скоростью. Из-за этого и возникает необходимость устранять разницу между вращением ведущего и ведомого валов.

Пока ДВС наберет подходящие для привода генератора обороты, вал источника энергии может свободно проворачиваться со своей скоростью. Синхронизация вращения этих элементов происходит в момент, когда коленвал раскручивается до нужных оборотов и механизм привода вала генератора снова блокируется.

Наличие данного демпферного механизма свободного хода обеспечивает сохранность ремня (в процессе изменения режимов работы мотора не образуются скачки крутящего момента). Благодаря этому в современных машинах рабочий ресурс ремня уже может достигать 100 тысяч километров пробега.

Вискомуфта | Как работает

Вискомуфта часто встречается в полноприводных автомобилях. Он обычно используется для соединения задних колес с передними, так что, когда один комплект колес начинает проскальзывать, крутящий момент передается на другой комплект.

Вискомуфта имеет два набора пластин внутри герметичного корпуса, заполненного густой жидкостью, как показано ниже. К каждому выходному валу присоединен один набор пластин. В нормальных условиях оба набора пластин и вязкая жидкость вращаются с одинаковой скоростью. Когда один набор колес пытается вращаться быстрее, возможно, из-за проскальзывания, набор пластин, соответствующих этим колесам, вращается быстрее, чем другой. Вязкая жидкость, застрявшая между пластинами, пытается догнать более быстрые диски, увлекая за собой более медленные. Это передает больший крутящий момент на более медленно движущиеся колеса — колеса, которые не скользят.

Реклама

Когда автомобиль поворачивает, разница в скорости между колесами не так велика, как при пробуксовке одного колеса. Чем быстрее пластины вращаются относительно друг друга, тем больший крутящий момент передает вискомуфта. Муфта не мешает поворотам, потому что крутящий момент, передаваемый во время поворота, очень мал. Однако это также подчеркивает недостаток вязкостной муфты: передача крутящего момента не произойдет до тех пор, пока колесо действительно не начнет проскальзывать.

Простой эксперимент с яйцом поможет объяснить поведение вязкостной муфты. Если вы поставите яйцо на кухонный стол, скорлупа и желток останутся неподвижными. Если резко раскрутить яйцо, скорлупа на секунду будет двигаться с большей скоростью, чем желток, но желток быстро догонит. Чтобы доказать, что желток вращается, как только яйцо начнет вращаться, быстро остановите его, а затем отпустите — яйцо снова начнет вращаться (если только оно не сварено вкрутую). В этом эксперименте мы использовали трение между скорлупой и желтком, чтобы приложить силу к желтку, ускоряя его. Когда мы остановили скорлупу, это трение — между все еще движущимся желтком и скорлупой — приложило силу к скорлупе, заставив ее ускориться. В вязкостной муфте сила приложена между жидкостью и набором пластин так же, как между желтком и скорлупой.

Часто задаваемые вопросы по дифференциалам

Для чего используются дифференциалы?

Дифференциал — это устройство, которое распределяет крутящий момент двигателя по двум направлениям, позволяя каждому выходу вращаться с разной скоростью.

Что делает дифференциал?

Дифференциал выполняет три функции: направляет мощность двигателя на колеса; действовать как последняя передача в автомобиле, замедляя скорость вращения трансмиссии в последний раз, прежде чем она коснется колес; и передавать мощность на колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью.

У всех автомобилей есть дифференциалы?

Дифференциал встречается на всех современных легковых и грузовых автомобилях, а также на многих полноприводных (постоянно полноприводных) автомобилях.

Сколько стоит замена дифференциала?

Стоимость обычно колеблется от 200 до 400 долларов, согласно Car Brain.

Почему он называется дифференциалом?

Он называется дифференциалом из-за того, как он передает мощность на колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью.

​

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks. com:

Карим Найс «Как работают дифференциалы» 2 августа 2000 г.

HowStuffWorks.com. 23 октября 2022 г.

Вязкостная ступица вентилятора; у тебя работает как надо?

Многие полноприводные автомобили оснащены вязкостными вентиляторами. Со временем они изнашиваются и в итоге перестают работать. Это означает, что ваш двигатель всасывает очень мало воздуха через основной вентилятор охлаждения, и в результате он может перегреваться.

Ступица вентилятора с вискомуфтой является одним из наиболее часто упускаемых из виду компонентов полноприводных автомобилей и, что еще хуже, играет одну из самых важных ролей. Это рецепт полной катастрофы; когда вы в последний раз проверяли свой?

Как часто вы открываете капот и проводите тщательный осмотр?

Что делает вязкостной вентилятор?

Некоторые полноприводные автомобили имеют электрические вентиляторы или вентиляторы с принудительным приводом. Тем не менее, большинство из них используют вискомуфту, которая представляет собой механическое устройство, которое вращает вентилятор охлаждения быстрее или медленнее в зависимости от температуры двигателя.

Поток воздуха через радиатор имеет решающее значение для поддержания правильной температуры двигателя

Как работает вискомуфта вентилятора?

Ступица вентилятора представляет собой механическое соединение, работа которого зависит от температуры окружающей среды. Биметаллическая полоса снаружи ступицы нагревается и охлаждается, расширяется или сжимается, что открывает и закрывает клапан внутри вязкой ступицы. Это позволяет жидкости либо вытекать наружу, либо удерживаться внутри ступицы. По мере того, как жидкость вытекает, ступица вентилятора больше захватывает и больше зацепляет вентилятор с ведомой стороной шкива.

При правильной эксплуатации на холодном двигателе вентилятор будет вращаться, но не очень сильно. По мере прогрева включается вентилятор, чтобы охлаждать двигатель. Если становится очень жарко, вы должны услышать громкий рев вентилятора, чтобы снизить температуру двигателя.

Идеальное механическое решение сложной проблемы; когда двигатель прогревается, вентилятор включается больше, а когда остывает, меньше.

Ступица вентилятора Viscous на Land Cruiser 80 серии

Почему это так важно?

Без правильно функционирующей вискомуфты ваш двигатель может легко перегреться, что часто приводит к чрезвычайно дорогому ремонту. Когда вы едете на высоких скоростях, это менее важно, но когда вы замедляетесь (бездорожье, светофоры или работа в пригороде на низкой скорости), вы рискуете перегреть двигатель без работающей вязкостной ступицы вентилятора.

Как узнать, правильно ли он работает?

Когда двигатель горячий, вы должны услышать, как работает вентилятор. Если вы не слышите, откройте капот и выключите автомобиль, наблюдая за вентилятором. Если дело доходит до довольно резкой остановки, ступица вентилятора работает нормально. Если он продолжает вращаться по кругу, ваша втулка вентилятора изношена и нуждается в ремонте или замене.

Еще один способ — заглушить двигатель после приличной поездки и покрутить вентилятор вручную. Если он быстро остановится, вы можете идти. Если это не так, у вас есть проблема. В любом случае это довольно хороший тест вязкостного вентилятора.

Работает нормально?

Не полагайтесь на заводской датчик температуры

Вы, наверное, заметили, что многие заводские датчики температуры поднимаются до своей нормальной точки (примерно на полпути), и вы никогда не видите, как они отклоняются от этой точки. В частности, у Toyota есть около 20-градусный диапазон, в котором температура двигателя может повышаться и понижаться (что, естественно, происходит в зависимости от обстоятельств), прежде чем вы увидите движение их датчика. Как только вы видите, что датчик температуры движется, у вас есть проблемы, и часто это слишком поздно заметить.

Обходной путь заключается в установке вторичного датчика температуры, такого как устройство контроля двигателя, или датчика температуры охлаждающей жидкости. Многие современные автомобили уже отображают эту информацию через компьютер, и вам просто нужно подключение OBD, чтобы получить к ней доступ. Просто знайте, что даже если показания вашего заводского датчика температуры находятся в правильных пределах, на самом деле это может быть не так!

Проблемы с охлаждением в 80-й серии

Впервые я узнал о важности вязкостных втулок вскоре после того, как в один год отправился в Бремер-Бей на Рождество на нашем Land Cruiser 80-й серии. Мы выехали из Перта в 3 часа ночи и прибыли в Бремер-Бей утром, вырулив прямо на пляж, чтобы спустить шины.

Когда я вернулся в машину (которая работала на холостом ходу), я заметил, что стрелка указателя температуры переместилась вверх по сравнению с нормальной средней отметкой. Во время движения на высоких скоростях через моторный отсек проходил достаточный поток воздуха, но поднимите и оставьте его на холостом ходу, и двигатель прогреется.

На самом деле проблема заключалась в незначительном прорыве прокладки головки блока цилиндров, при этом охлаждающая жидкость медленно перемещалась в расширительный бачок на высоких оборотах и ​​не всасывалась обратно, но двигатель мог нагреваться, потому что вискомуфта вентилятора не работала. работает должным образом.

У нас было несколько проблем с перегревом в Бремер-Бей

Почему это упущено?

Не так давно я осматривал Land Cruiser 80-й серии для владельца, и у меня был козырек под моторным отсеком. Мы только что остановились после часа езды по мягкому песку, и я щелкнул вентилятором. К моему удивлению, он некоторое время продолжал вращаться, пока не остановился. Я упомянул об этом владельцу, который сказал мне, что его только что обслужили и проверили в авторитетной мастерской в ​​Перте.

Эта история не редкость; вискомуфта — один из самых недооцененных компонентов полноприводных автомобилей. К сожалению для тех, кто этого не знает, это может быть причиной перегрева двигателя, и тогда им придется платить за его ремонт.

Я не совсем понимаю, почему это упускают из виду так много людей, и даже квалифицированные механики. Рискну предположить, что работа над полноприводным автомобилем в основном выполняется в холодное время, и тогда трудно сказать, работает он или нет. Диагностика занимает буквально 20 секунд, но делать это нужно на горячем двигателе.

Новая оригинальная втулка вентилятора вискомуфты Toyota

Ремонт и регулировка вискомуфты

Некоторые вискомуфты можно открывать и обслуживать, а также регулировать. На Land Cruiser 80-й серии некоторые ступицы позволяют регулировать температуру их включения и выключения, и вы можете изменять количество вязкого масла внутри ступицы вентилятора, что также делает то же самое.

Вы можете купить силиконовое масло в большинстве автомагазинов (Toyota также продает его). Toyota использует класс CST 10000 в 80-й серии. Если вы действительно хотите, вы можете получить его в магазинах для хобби с разным классом CST (или вязкостью).

Я снял вязкостную втулку и попытался отремонтировать ее, заменив жидкость, но она по-прежнему не включалась должным образом, поэтому я ее выбросил.

Замена вискомуфты

Вискомуфту можно приобрести у различных производителей послепродажного обслуживания по цене от 80 до 250 долларов. Видя, насколько важную роль он играет, я решил выбрать настоящий. Я читал о том, что слишком много афтермаркетов дают проблемы.

Toyota в Перте предложила мне колоссальную цену в 580 долларов. Вместо этого я пошел на Amayama.com и купил подлинную Toyota примерно за 350 долларов с доставкой на дом примерно через неделю.

Ваша система охлаждения — это не то, с чем можно возиться

Замена вязкостной втулки на цельный блок

Буквально на днях я смотрел на 6,5-литровый двигатель Brunswick Chevy (с отказавшим водяным насосом) и заметил вязкостная втулка была удалена и заменена цельным механически обработанным блоком. Это означает, что вентилятор постоянно работает на максимальной скорости. По-видимому, это обычная модификация, которую делают дизели Brunswick для решения многих проблем с перегревом, которые у них есть.

Вариант есть, но на мой взгляд ужасный. Для начала вискомуфта предназначена для регулирования температуры двигателя за счет изменения скорости вращения вентилятора. Если вы заблокируете его все время, даже когда двигатель холодный, он все равно будет пытаться его максимально охладить. Вы хотите, чтобы ваш двигатель быстро прогревался, а блокировка ступицы уменьшает это.

Исходя из этого, вы можете утверждать, что он потребляет из двигателя довольно много дополнительной мощности (и, возможно, топлива тоже), он громче и вибрирует больше, чем необходимо. Возможно, самое главное, что это снижает надежность, особенно если вентилятор вращается с того же вала, что и водяной насос.

У упомянутого выше патруля ГУ вышла из строя водяная помпа, т. к. один из подшипников разболтался и выбил его. Когда мы все переустановили, то, наблюдая за вентилятором, было очевидно, что он двигается вверх и вниз, внутрь и наружу. Вентилятор охлаждения автомобиля никогда не будет идеально сбалансирован, и, не имея вязкой ступицы, вы передаете все несовершенства вибрации паре маленьких подшипников.

К счастью, это не удалось сразу за Пертом, так как это могло случиться в Крутой Пойнте или на острове Дирк Хартог.