Вискомуфта 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 этом устройстве

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:

Пружина.
Пластина биметалл.
Впускной канал В.
Впускной канал А.
Камера.
Возвратный клапан.
Возвратный клапан.
Пружины задняя.
Резервуар передний.
Ротор.
Корпус устройства.
Вал ротора.
Корпус подшипника.
Резервуар задний.
Пластина задняя.
Ротор.
Пластина передняя.
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.

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. 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.
  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.
  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.
  Как работает вискомуфта?
  Принцип работы вискомуфты основан на смене степени густоты жидкости, которой заполнен корпус. Чем интенсивнее она перемешивается, тем гуще становится. Когда машина идёт равномерно, основные и ведомые диски движутся с одинаковой скоростью, перемешивания жидкости между ними не происходит. Когда валы (основной и ведомый) начинают вращаться с различной скоростью, диски также вращаются неравномерно. Вращение ведущих дисков в этом случае идентично вращению основного вала. Вязкость наполнителя повышается, что способствует передаче вращающего момента от одного вала к другому.
  Если разница в оборотах дисков будет повышаться, увеличится и вязкость наполнителя. Это приведет к блокировке вязкостной муфты. Если деталь стоит в полном приводе, ее наличие способствует подключению заднего моста, когда в этом есть необходимость. При несоответствии угловой скорости оборотов колес на разных мостах механизм срабатывает и начинается распределение момента между мостами. Так и происходит автоматическая блокировка межосевого дифференциала.
  Полный привод нужен для езды по некачественному дорожному покрытию, во время гололеда или в городе, но для полного бездорожья он не подходит. Это связано с запаздыванием начала работы механизма при смене сцепления шин с дорогой, что в конечном итоге может привести к выходу из строя механизма. Муфта может быть очень полезна для разгрузки колес при поворотах.
  Вязкостная муфта также применяется и в вентиляторе радиатора. Она запускает вентилятор, когда ОЖ поступает в радиатор под давлением, обеспечиваемым термостатом. Конструкция такой муфты дополнена емкостью для рабочей жидкости и клапаном.
  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.
  Вал с соединительным фланцем крепится к приводу помпы охлаждения, поэтому его скорость вращения всегда пропорциональна оборотам коленчатого вала. К валу, в свою очередь, крепится приводной шкив, который вращается в рабочей камере. Рабочая и резервная камеры разделены пластинами. Переход между камерами возможен только через впускные клапаны и возвратные каналы. Изначально резервная камера заполнена специальным силиконовым маслом. Приводной шкив, или диск, как его еще называют, имеет по окружности косые зубья, которые при вращении позволяют выгонять масло обратно в резервную камеру. Поверхность приводных дисков, как и делительных пластин, имеет специальные ребра, которые превращают рабочую камеру в своеобразную сеть лабиринтов, по которым циркулирует силиконовое масло.
  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
  Многие владельцы автомобилей с механическим приводом вентилятора системы охлаждения, скорее всего, замечали, что после запуска холодного двигателя вентилятор крутится с большой скоростью. Спустя некоторое время после прогрева двигателя, количество оборотов крыльчатки уменьшается, поэтому может показаться, что подобное явление идет в разрез с описанным выше принципом работы вискомуфты вентилятора. Такой эффект возникает из-за того, что во время простоя масло самотеком стекает в нижнюю рабочую камеру, поэтому сразу после запуска крыльчатка и корпус вискомуфты будут вращаться до того времени, пока масло перекачается обратно в резервную секцию.
  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.
  Как проверить вискомуфту (на примере «УАЗ Патриот»)
  Система двигательного охлаждения автомобиля «УАЗ Патриот» оснащается стандартной вязкостной муфтой с вентилятором. Это устройство осуществляет надёжную защиту от перегрева посредством включения при выходе температуры двигателя за пределы установленных рабочих показателей. Вязкостная муфта не имеет жёсткого соединения с коленвалом, а запуск холодного мотора вызывает её вращение на малой скорости.
  Применение вискомуфты снижает к минимуму роль жалюзи перед радиатором охлаждения, хотя в УАЗах с постоянным приводом вентилятора водителю постоянно приходится управлять жалюзи
  Самостоятельно диагностировать в штатном режиме поломку вязкостной муфты очень непросто, но существует несколько способов, позволяющих легко убедиться в работоспособности такого устройства. Чтобы проверить вискомуфту вентилятора охлаждения «УАЗ Патриот», следует присмотреться к состоянию оборотов механизма в условиях включённого холодного и разогретого двигателя.
  При холодном движке не могут проявляться посторонние шумы, а оборотистость сохраняется на оптимальных показателях. На разогретом моторе возможно возникновение сбоёв в оборотах или появление нехарактерных звуков.
  Чаще всего подобные проблемы вызывает несвоевременная смена масла или поломка подшипников.
  К числу основных причин некорректной работы устройства можно отнести и протекание силиконовой жидкости или избыточное уплотнение сальников.
  Дарова, уважаемые. Вопрос, собсно, в заголовке. Если на прогретой попытаться остановить сложенной газзетой, то тяжело должен вентилятор останавливаться?
  если в газете лом,то тяжело.а так потихоньку лепестки останавливаешь,и все
  про лом улыбнуло))) если двиг сильно нагрет то муфта клинит и газеткой не остановишь, только ломом))) на холодную можно и газеткой остановить, если муфта работает, а на горячем двиге слышно когда газанёшь как будто V12 под капотом)
  проверяется оч просто, заводишь двигатель, заводится он громко муфта маслает сильно из-за холодной жижи внутри, потом буквально через 10 секунд становится тихо, жижа прогревается и муфта начинает вращаться медленно
  т.е. если такого не происходит то капздец муфте, я прально понял?
  ну там все просто, движка холодная, помпа холодная, муфта холодная жижа внутри не расширенная, муфту я спокойно пальцем останавливаю. как движка прогревается жижа расширяется и муфту “подклинивает” и она начинает маслать сильнее, на прогретом движке я б пальчик не стал сувать она крутится в разы быстрее, т.е. остановить ее можно и в 1м и во 2м случае но сопротивление остановке будет разным.
  А если сразу держать при заводке?
  если двиг не греется и не работает как самолет нафиг туда лезть? сами себе заботы выдумываете штоль?
  там в принципе двиг не перегрееш .там 2 вентилятора один оснавной на вискомуфте второй маленький электрический включается по температуре
  второй вентилятор каторй электрический толком не охладить (например в жару в пробке), и он не на всех моделях ставится, на 1G его нету
  В том и проблема, что когда включаешь кондиционер в пробке – двиг начинает греться
  90% это то что у тебя между радиаторами кондера и основным валенок из пыли. и его не увидишь толком.
  Нужно верхние крепления радиатора открытить и его назад чуть наклонить. Все должно быть видно.
  Да бы не создавать новую тему,может подскажете?Был чайзер с 1G,на холодную заводишь,звук как крузака.Теперь 1JZ,нет такого кайфового звука.У кого как?Может с муфтой что не так?
  Мне сразу вспомнилась передача на канале “Дискавери”, правда названия не помню. В общем там несколько отморозков всячески издевались друг над другом. В одном выпуске они перевернули велосипед колесами вверх, и раскручивали педали. Затем своими машонками останавливали колесо . Дебилы ))))) Их бы сюда, попробовать машонкой остановить крыльчатку вентилятора на Марке . ))))) И наглядно, и весело .
  90% это то что у тебя между радиаторами кондера и основным валенок из пыли. и его не увидишь толком.
  Нужно верхние крепления радиатора открытить и его назад чуть наклонить. Все должно быть видно.
  И это было, зимой прочистили радиатор, посмотрим что и как, пока не менял муфту
  У меня тоже самое, скорей всего принцип разный этих муфт
  да ,у меня тоже самое,звук тише чем на 1G
  стас а чё с муфтой не так .
  точно у меня второго нету)))))
  один маслает за двоих)))))
  Виталь, да вроде все так, крутится. Просто не знаю, на прогретую на сколько тяжело должна останавливаться, чтоб проверить ее
  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.
  Минусы вискомуфты
  Одним из наиболее существенных минусов вискомуфты является ее «одноразовость». В большинстве случаев деталь не подлежит ремонту, да и сами ремонтные работы требуют больших усилий и финансовых вложений, поэтому автомобилисты рассматривают вариант покупки новой детали.
  Кроме того, нельзя выполнять подключение привода вручную, а его эффективность довольно низка. Максимальный крутящий момент передается лишь при сильном торможении.
  Большинство моделей вискомуфт обладают небольшими размерами, поэтому при расположении в нижней части системы появляется ограничение передачи крутящего момента на заднюю ось.
  Такое приспособление не способно работать в течение долгого времени и выдерживать внушительные нагрузки. В противном случае оно быстро деформируется и станет непригодным для дальнейшего использования. Продолжительная езда по бездорожью, грязи или льду приведет к тому, что вискомуфта выйдет из строя и будет нуждаться в замене.
  Вискомуфта как проверить?
  #1 ВНЕ САЙТА uvarov
3. Юзер
4. Регистрация: 18 Dec 2013
5. 33 сообщений
7. ORM
9. Регистрация: 22 Jun 2011
10. 753 сообщений
12. ORM
14. Регистрация: 08 Jan 2007
15. 693 сообщений
17. Юзер
19. Регистрация: 16 Dec 2013
20. 314 сообщений
22. ORM
24. Регистрация: 22 Jun 2011
25. 753 сообщений
27. Юзер
28. Регистрация: 18 Dec 2013
29. 33 сообщений
31. ORM
33. Регистрация: 15 Mar 2005
34. 11674 сообщений
36. Юзер
37. Регистрация: 18 Dec 2013
38. 33 сообщений
40. Юзер
41. Регистрация: 18 Dec 2013
42. 33 сообщений
44. Юзер
46. Регистрация: 04 May 2011
47. 285 сообщений
49. ORM
51. Регистрация: 15 Mar 2005
52. 11674 сообщений
54. Юзер
56. Регистрация: 16 Dec 2013
57. 314 сообщений
59. Юзер
61. Регистрация: 27 Feb 2012
62. 165 сообщений
64. Юзер
66. Регистрация: 04 May 2011
67. 285 сообщений
69. ORM
71. Регистрация: 01 Dec 2005
72. 719 сообщений