Вискомуфта: принцип работы и устройство

Вискомуфта, что такое вискомуфта

Вискомуфта – далеко не новое изобретение. Прототип был создан еще в далеком 1917 году в США. Изобретатель – Мелвин Северн. Изобретение опередило свое время, так как применения ему не нашлось, и только в 1964 году вискомуфта использовалась впервые – ее установили по прямому назначению – как блокиратор межосевого дифференциала на английский автомобиль Interceptor FF. С тех пор вискомуфта широко использовалась в самоблокирующихся дифференциалах на легковых автомобилях с постоянным полным приводом всех колес.

Вискомуфта состоит из нескольких наборов дисков, которые находятся внутри металлического корпуса. Набор дисков включает в себя ведущие диски (соединяются с ведущим валом), и ведомые диски (соединяются с ведомым валом).

На поверхности дисков есть специальные выступы и углубления. Ведомые и ведущие диски располагаются друг от друга на очень маленьком расстоянии. Внутри муфта заполнена специальной дилатантной жидкостью на силиконовой основе, которая обладает уникальной особенностью – сильно сгущаться и расширяться при интенсивном перемешивании.

Работа детали в трансмиссии.

При движении в штатном режиме на нормальном покрытии угловые скорости колес обеих осей одинаковы. Диски вязкостной муфты вращаются с равными скоростями, передача момента от двигателя к ведомой оси минимальна. Фактически, автомобиль становится полностью передне- или заднеприводным.

При движении по льду, снегу, грязи, неровностям синхронность вращения колес нарушается, вязкость жидкости в устройстве возрастает, увеличивая передачу вращающего момента на вторую ось. Теоретически, такая передача мощности в некоторых экстренных режимах может составлять до 100%, хотя, как правило, даже частичного подключения второй оси достаточно для безопасного преодоления проблемного участка.

Важно! Следует понимать, что вязкостная муфта ни в коем случае не является полноценным межосевым дифференциалом, обеспечивающим перераспределение крутящего момента двигателя на обе ведущие оси. Использование детали оправдано на неровных покрытиях, при гололеде в городе или влажной трассе

При езде в условиях полного бездорожья запаздывание срабатывания такого самоблокирующегося дифференциала является недопустимым. Кроме того, постоянные нагрузки могут привести к перегреву жидкости в устройстве, потере ею рабочих свойств и полному самоблокированию, что чревато поломками других систем автомобиля

Использование детали оправдано на неровных покрытиях, при гололеде в городе или влажной трассе. При езде в условиях полного бездорожья запаздывание срабатывания такого самоблокирующегося дифференциала является недопустимым. Кроме того, постоянные нагрузки могут привести к перегреву жидкости в устройстве, потере ею рабочих свойств и полному самоблокированию, что чревато поломками других систем автомобиля.

В настоящее время на автомобилях с автоматически подключаемым полным приводом вискомуфты эксплуатируются в «предстартовом режиме». Для него характерна постоянная передача от 5% до 15% мощности двигателя на ведомую ось, что значительно снижает время реакции механизма.

Принцип работы устройства

Она была изобретена в США в 1917 году инженером Мелвином Северном. Это изделие не сразу нашло своё применение, поэтому долгое время не было признано. В 1964 году вискомуфту устанавливали в автомобиль Interceptor FF, где она выполняла роль автоматического блокиратора для дифференциала. Только в 1965 году этот механизм занял своё место .

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

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

Вискомуфта представляет собой устройство, которое отвечает за вращение специального вентилятора, который охлаждает систему благодаря специальной жидкости. Оно имеет вид круглого механизма, выполненного из силиконовой основы и заполненного смазывающим веществом. Вискомуфта обеспечивает плавную регулировку вентилятора.

Внутри корпуса изделия расположены плоские диски. Некоторые из них соединяются с ведущим валом, а другие — с ведомым. На их поверхности находятся различные выступы и отверстия. Особенности конструкции располагают эти элементы в непосредственной близости друг к другу. Силиконовая жидкость, расположенная внутри, имеет свойство сгущаться при сильном перемешивании. Также она расширяется при нагреве, поэтому создаёт большое давление на диски при работе двигателя и сжимает их вместе.

Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения

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

Особенности механизма

С первого взгляда принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения кажется сложным, но это не так. Подвижный приводится во вращение и передаёт свою энергию муфте. От этого её силиконовая основа становится более мягкой и вязкой. Муфта начинает блокироваться, отчего приводится во вращение второй диск с вентилятором.

Назначение и роль гидромуфты УАЗ

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

Это связано с важностью её функций и качеством выполнения устройства, ведь оно находится на достаточно высоком уровне

В вискомуфте отлично реализован механизм безопасности: когда человек по собственной неосторожности засовывает руку к движущему элементу, он остановится, чтобы не допустить травму

Вязкостная муфта: устройство и принцип работы

Вискомуфта вентилятора (гидромуфта) является достаточно простым устройством и включает в себя следующие основные элементы:

• герметичный корпус;
• турбинные колеса или диски в корпусе;
• колеса закреплены на ведущем и ведомом валу;
• силиконовая жидкость (дилатантная) заполняет пространство между колесами;

1. 1. В целом, можно выделить два основных типа вязкостных муфт. Первый тип имеет корпус, внутри которого стоят турбинные колеса с крыльчаткой. Одно колесо крепится на ведущем валу, тогда как второе на ведомом валу. Силиконовая жидкость, являющаяся рабочим телом, выступает в роли связующего звена между турбинными колесами. Если колеса  вращаются с разной скоростью,  происходит передача крутящего момента на ведомое колесо, вращение колес синхронизируется.

   2. Второй тип муфты отличается от первого тем, что вместо колес стоит пара плоских дисков с выемками и отверстиями. При этом именно второй тип обычно используют в качестве муфты вентилятора охлаждения. При синхронном вращении дисков внутри корпуса муфты  силиконовая жидкость почти не перемешивается. Однако если ведомый диск начнет отставать от ведущего, смешивание становится активным.  Жидкость при этом меняет свои свойства (расширяется) и прижимает диски друг  другу.

   3. Что касается жидкости, которой заполнен корпус устройства, на ней основан весь принцип работы вискомуфты. В состоянии покоя жидкость вязкая и текучая. Если же начать ее нагревать или перемешивать, жидкость сильно густеет и расширяется в объеме, меняется ее плотность.Если же вернуть жидкость в состояние покоя и/или прекратить нагрев,  она снова станет вязкой и текучей. Такие свойства позволяют прижимать диски друг к другу и блокировать вискомуфту, «замыкая» диски. 

Где используются вискомуфты в автомобиле

Как правило, вязкостные муфты в авто используются только в двух случаях:

• для реализации охлаждения двигателя (вентилятор охлаждения);
• для подключения полного привода (трансмиссия).

Первый вариант отличается простым устройством. На штоке закрепляется муфта с вентилятором, который приводится через ремень от двигателя. При этом вискомуфты в этом случае более надежны, чем электрические вентиляторы, однако  менее эффективны в плане производительности.

Что касается подключения полного привода, подавляющее большинство кроссоверов  имеют вязкостные муфты для автоматического подключения полного привода. При этом такие муфты сегодня постепенно вытесняются другим типом  в виде электронных исполнительных устройств.

Основная причина — вискомуфты не отличаются высокой ремонтопригодностью (фактически, они одноразовые), а также недостаточно эффективно передают крутящий момент. Например, полный привод подключается через муфту только тогда, когда передние колеса сильно буксуют, при этом нет возможности подключить муфту принудительно и т.д.

Так или иначе, даже с учетом недостатков, вискомуфты простые в плане конструкции, дешевые в производстве, прочные и надежные. Средний срок службы составляет не менее 5 лет, при этом на практике встречаются 10-15 летние авто с пробегами по 200-300 тыс. км, на которых вязкостные муфты находятся в исправном рабочем состоянии. Например, система охлаждения на старых моделях BMW, где вентилятор охлаждения имеет подобное устройство.

Ремонт термовязкостной муфты на 111 движке «Мерседес-Бенц».

1.Снимаем металлические защелки на кожухе вентилятора

2. Отводим его в сторону двигателя и откручиваем шестигранником на 6 три болта, крепящие крыльчатке вентилятора к вискомуфте и вынимаем ее.

3. Поворачиваем кожух на 180 град. Вокруг оси вращения вентилятора. Иначе его нельзя вынуть для обеспечения доступа к самой вискомуфте.

4. Перед нами вискомуфта во всей своей красе. Муфта откручивается ключом на 36, причем нужно иметь ввиду, что толщина губок ключа не должна превышать 10 мм, иначе он не влезет. Это первый нюанс.

5. Для того чтоб застопорить вискомуфту от вращения и сдвинуть накидную гайку, я сделал простое приспособление из того, что попалось под руку (уголок на 50 ).

Просверливается отверстие диаметром 10 мм и накидывается на головку болта, который крепит шкив ременной передачи вращения к вискомуфте. Их там 4. На один накидывается, а во второй упирается, и гайка без проблем сходит с места. Муфта у нас в руках!

6. Отмываем ее от грязи, смотрим на конструктивную целостность и расклепываем в местах крепления биметаллической пластины. Второй нюанс – расклепывать нужно только с одной стороны. Этого достаточно, чтоб ее вынуть.

7. Вынимаем штырек вместе с уплотнительным кольцом и осматриваем кольцо. Если оно повреждено, что маловероятно или задубело, что тоже маловероятно на оригинальной вискомуфте, то придется искать замену. В моем случае оно было вполне в рабочем состоянии.

8. С помощью шприца заливаем силиконовую смазку ПМС-100.

Третий нюанс, позволяющий залить жидкость без проблем и лишних ее потерь. Отверстие в диаметре меньше 2-х мм и вязкая жидкость с трудом туда вливается. Для облегчения и ускорения процесса заполнения я просто нагревал вискомуфту на газовой горелке где-то градусов до 50 – 60. Воздух, что был в вискомуфте расширялся, а по мере ее остывания нужно просто заполнять отверстие жидкостью. Для ускорения этого процесса очень кстати подойдет вентилятор. Для вливания 2-х флаконов жидкости мне было достаточно нагреть и охладить ее 4 раза.

9.Заклепываем биметаллическую пластину и собираем все в обратной последовательности. И будет нам счастье.

PS. Убедиться в работоспособности вискомуфты, не поставив ее на двигатель, не представляю как это можно. Поэтому я, до того как завальцевать биметаллическую пластину, установил вискомуфту на двигатель без нее. Предварительно, конечно, закрепил штырек и уплотнительное кольцо скотчем, чтоб не потерять. Поставил крыльчатку и завел двигатель. Дав проработать ему с минуту, попробовал остановить крыльчатку, не получилось. Заклепал пластину и собрал окончательно. Завел и попробовал снова остановить крыльчатку. Останавливается и даже просто рукой. Остается только проверить на момент срабатывания.

Преимущества и недостатки, плюсы и минусы

Преимуществ у вискомуфты много:

1. Очень простая конструкция, не требующая какой-либо настройки или доработки. Нет механического трения, а значит, и особого износа;
2. Возможность сделать прочный герметичный корпус;
3. Не требует регулярного ТО: никаких доливов масла, отслеживания уровня жидкости и т.д. Вискомуфта работает очень долго;
4. При поломке легко заменить: стоимость ее невысокая и сама работа не слишком сложная.

Вискомуфта в разборе

Однако есть и недостатки, которые заставили современных автопроизводителей отказаться от использования вискомуфты в пользу новой муфты Халдекс:

Невозможно блокировать ее вручную. Это довольно неприятная ситуация для джиперов, привыкших к полной управляемости своих автомобилей;
Как следствие – невозможность контроля привода;
Автоматическая блокировка не 100%. Это объясняется свойствами жидкости: чтобы она наглухо заблокировала одну ось, разница в скорости вращения должна быть довольно большой. В реальных условиях это не всегда так, а значит, часть мощности двигателя расходуется впустую;
Сравнительно медленное срабатывание

Даже доли секунды на дороге имеют важное значение;
Несовместимость с системой ABS, а это уже серьезно. Причем настолько, что вискомуфты начали уходить в прошлое в основном именно по этой причине;
Перегрев при длительной активной работе;
Муфты для мощных автомобилей слишком сильно выступают под днищем из-за своих размеров

Уменьшается фактический клиренс, появляется слабое место.

В целом, вискомуфта прекрасно показала себя в свое время. Для автомобилей, не напичканных электроникой от колес до крыши, такое устройство действительно было удобным и функциональным.
Сегодня вискомуфты почти никто не ставит на новые внедорожники. Конструкторы отдали предпочтение муфте Haldex с электронным управлением. Она отлично работает вместе с АБС, срабатывает мгновенно и вообще является более современным и технологичным устройством.

Ремонт вискомуфты вентилятора охлаждения радиатора Паджеро.

Вот так выглядит снятый вентилятор. Далее откручиваем три болта и снимаем крыльчатку.

Затем откручиваем три винта и снимаем крышку. Крышка выглядит вот так.

Аккуратно убираем диск находящийся сверху. Как я понимаю, этот диск и обеспечивает блокирование вентилятора на валу. На этом диске стоит клапан (перепускной) скорее всего! Снимаем диск и видим вот такую картину маслом

ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ ХОЧУ ОБРАТИТЬ НА ТО ЧТО!!!ВСЮ СМАЗКУ КОТОРУЮ ВЫ ВИДИТЕ В МУФТЕ НАДО СОХРАНИТЬ!!!ИНАЧЕ ВЕСЬ РЕМОНТ БУДЕТ БЕСПОЛЕЗНЫМ!!!!!МАКСИМАЛЬНО СОХРАНИТЕ ВСЮ СМАЗКУ!!!ТАК КАК ЭТО НЕ ОБЫЧНОЕ МАСЛО, А КАКАЯ ТО СИЛИКОНОВАЯ СУБСТАНЦИЯ, МЕНЯЮЩАЯ СВОИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ!!!ПРИ ПОВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОНА СТАНОВИТСЯ ВЯЗКОЙ, А МАСЛО НАОБОРОТ ЖИДКИМ!! Вот так выглядит всё без смазки! Я во время ремонта её по незнанию просто стёр тряпкой L По этому всем скажу ещё раз СОХРАНИТЕ СМАЗКУ ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Для того чтобы выпрессовать заклинивший подшипник, нужно сточить чем-то типа маленькой бор машинки развальцовку на валу. Как это примерно выглядит, видно на следующей фотографии!!

После того, как сточили завальцовку на валу, ставим вискомуфту в тиски

Точнее разводим губки тисков так, чтобы сверху можно было поставить вискомуфту и она опиралась своим корпусом (не валом) на губки! Внимание!!! Ни в коем случае нельзя бить по алюминиевому диску, который находится на валу! Если загнёте его, загубите вискомуфту!!! Затем наставляем на вал что нибудь крепкое, цилиндрическое, не много меньше диаметра вала, и сильными резкими ударами выбиваем вал! Для того чтобы выпрессовать подшипник, надо сделать следующее!! ВНИМАНИЕ: подшипник в посадочном месте тоже завальцован!!! Надо как то акуратно либо сточить на токарном станке, либо бор-машинкой убрать завольцовку. Но так, чтобы новый подшипник можно было завальцевать! Если не сточить завальцовку, то результат будет как у меня! Присмотритесь на фотографию и увидите, что откалывается корпус кусками вокруг подшипника!! Стачивать надо однозначно! Аккуратно!!

Подшипник такой, как стоит в вискомуфте стоит в магазине около 40-60р, притом Японский! Обязательно он должен быть закрытого типа, т.е шарики не должны быть видны!!! Возможно надо нанести на всякий случай на место посадки подшипника герметик. И пока он не застыл, запессовать подшипник, а излишки герметика стереть тряпкой! Место, где была завальцовка подшипника, как то завальцовываем, либо керним по кругу кернером! Затем аккуратно запрессовываем вал! Далее аккуратно напрессовываем алюминиевый диск! Это мы делаем с помощью молотка! Короткими ударами через деревянный брусочек (чтобы не повредить диск) и завальцовываем чем нибудь круглым! Я делал это с помощью шарика от большого подшипника!

И всё ! Добавляем смазки, которую вы бережно собрали Стальной диск ставим по меткам! Это такие углубления на диске и корпусе вискомуфты вентилятора!

Работа вискомуфты вентилятора охлаждения

Вискомуфта, она же вязкостная мутфа (от латинского viscosus — вязкий) — устройство механического типа, которое обеспечивает передачу крутящего момента с помощью вязкой жидкости.

В этом видео смотрите, что такое муфта в устройстве вентилятора охлаждения

Принцип работы вязкостной муфты осуществляется благодаря ременной передаче, которая соединяет ротор муфты и шкив коленвала ДВС. Также, есть конструкции автомобилей, в которых муфта устанавливается напрямую на коленчатый вал или распредвал.

Для того, чтобы понять, как работает вязкостная муфта, нужно разобраться из чего она состоит.

Устройство состоит из:

1. Пружина.
2. Пластина биметалл.
3. Впускной канал В.
4. Впускной канал А.
5. Камера.
6. Возвратный клапан.
7. Возвратный клапан.
8. Пружины задняя.
9. Резервуар передний.
10. Ротор.
11. Корпус устройства.
12. Вал ротора.
13. Корпус подшипника.
14. Резервуар задний.
15. Пластина задняя.
16. Ротор.
17. Пластина передняя.
18. Крышка.

Из-за сложной конструкции устройства, цена вискомуфты вентилятора, относительно, высокая.

В автомобилях, где установлены редкие модели муфты, при невозможности отремонтировать ее и найти новый такой механический узел, владельцам приходится незначительно переоборудовать и установить электрический вентилятор охлаждения.В этом видео просто и понятно показано, как определить вискомуфта исправно работает или нет. Не упускаем возможности почерпнуть полезную информацию, смотрим:

https://youtube.com/watch?v=gVvIpOn1Vyc

Преимущества и недостатки

Неисправность системы охлаждения является критической неисправностью автомобиля, при которой дальнейшее самостоятельное движение продолжать невозможно. Поэтому основная потребительская характеристика вискомуфты – надежность. С этой позиции, она выше, чем в случае электропривода вентилятора радиатора.

Многим автовладельцам знакома проблема, когда после зимнего сезона приходится ремонтировать электроприводы вентиляторов радиатора, электронную схему управления системой охлаждения двигателя. В системе вязкостной муфты электрики и электроники нет, это большой плюс.

Другим преимуществом вискомуфты является большая мощность, которую она может обеспечить на валу вентилятора. Теоретически эта мощность может быть равна всей мощности на валу двигателя внутреннего сгорания, то есть несколько киловатт. Электродвигатели вентиляторов радиатора легковых автомобилей имеют мощность порядка нескольких десятков Ватт. Поэтому в мощной сельскохозяйственной, строительной, военной технике до сих пор не отказались от применения вискомуфт.

Недостатки вискомуфты:

• сложность технического исполнения, трудность ремонта, проще и дешевле заменить её агрегатно (целиком);
• имеет большую массу, оказывает механическую нагрузку на вал;
• контроль температуры её включения не обладает достаточной точностью;
• повышенная шумность на высоких оборотах двигателя;
• при проведении регламентных работ необходимо производить заправку (дозаправку) вискомуфты гелем или маслом определенной вязкости, такие технические характеристики в справочниках найти сложно;
• дополнительный отбор мощности двигателя.

Как проверить вязкостную муфту

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

Причины выхода из строя или плохой работы вискомуфты:

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

Преимущества и недостатки вентилятора с приводом через вязкостную муфту:

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

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

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

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

Минусы вискомуфты:

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

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

Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения радиатора

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

Принцип работы вискомуфты

Вентилятор с ременным приводом, обычно совмещенный с насосом охлаждающей жидкости, традиционно устанавливались на большинство моделей с продольным расположением силового агрегата. Если бы крыльчатка вентилятора жестко соединялась с приводным шкивом, то частота его вращения была прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала — такое охлаждение было бы чрезмерно эффективно, особенно на больших оборотах и при низкой температуре за бортом. Поэтому, для регулировки интенсивности потока воздуха, проходящего через радиатор, между шкивом и крыльчаткой устанавливается вязкостная муфта.

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.

Конструкция вискомуфты вентилятора охлаждения

Ротор вискомуфты жестко крепится на шкиве насоса охлаждающей жидкости. По окружности диска ротора нарезаны косые зубья, которые выполняют роль насоса для перекачки масла. Корпус вискомуфты 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.

Рабочие камеры представляют собой «лабиринты», образованные ребрами на роторе и на делительных пластинах. Момент передается от ротора к корпусу за счет «внутреннего трения» в силиконовом масле.

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

1. Вискомуфта, 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. Вискомуфта, 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. Вискомуфта, 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 вискомуфту.

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

Часть вискомуфт ранней конструкции не имела заднего резервуара. Поскольку после остановки двигателя масло стекает в нижнюю часть вискомуфты, то здесь его уровень в камерах значительно увеличивался и сразу после запуска двигателя, когда «трение» между ротором и пластинами достаточно велико, частота вращения вентилятора нарастала слишком сильно. При наличии заднего резервуара уровень жидкости в камерах на заглушенном двигателе оказывается ниже, а после запуска падает быстрее — в результате снижается уровень шума от вентилятора.

Евгений Е., Москва(с) «Легион-Автодата»