Гидромуфта вентилятора охлаждения – УАЗ Patriot Чёрный IVECO F1-A TDI › Бортжурнал › Принудительное включение эл.магнитной муфты вентилятора

Какие основные неисправности муфты вентилятора?

При работе двигателя внутреннего сгорания выделяется большое количество тепла, двигатель нагревается, возникает необходимость охлаждения во избежание вывода его из строя. В большинстве случаев охлаждающим веществом (помимо обтекающего двигатель воздуха) является специальная охлаждающая жидкость. Жидкость, циркулируя по каналам двигателя, отбирает тепло и переносит к радиатору, в котором охлаждается, частично – набегающим потоком воздуха, а в основном – вентилятором.

На автомобилях применяется в основном два вида охлаждения: воздушный и комбинированный (жидкостно-воздушный). В обоих случаях для охлаждения применяется вентилятор. Для снятия больших динамических нагрузок с вентилятора, вибраций и шумового эффекта, а также для поддержания необходимой частоты вращения, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, служит муфта.

Принцип работы муфты вентилятора.

Муфты вентилятора делятся на:

упругие, фрикционные, электромагнитные, гидравлические, вискомуфты. Упругая муфта через резиновые части двух соприкасающихся дисков передаёт крутящий момент от ведущего диска на ведомый, к которому крепится вентилятор. При резком переходе двигателя от одного режима на другой, ударные нагрузки гасятся за счёт упругости резины, которая соединяет ведомый и ведущий диски. Вентилятор постоянно вращается за счёт клиноременной передачи от шестерни привода вентилятора на его шкив.

Данное конструктивное решение считается устаревшим, и на современных автомобилях практически не применяется. Фрикционная муфта аналогична конструкции муфты сцепления. Включается и отключается муфта приводом согласно температуре охлаждающей жидкости от датчика.

При понижении температуры до 75-80°С – отключается, и при повышении до 90-95°С – включается.

Гидромуфта обеспечивает более плавное включение-отключение вентилятора, происходит это автоматически и зависит от роста температуры охлаждающей жидкости. Вещество, находящееся в баллоне включателя, нагревается до температуры плавления, объём его увеличивается, золотник перемещается, открывая канал доступа масла в гидромуфту. Чем больше масла поступает в муфту, тем больше обороты вентилятора. При закрытии канала доступа масла к муфте, вентилятор отключается.

Электромагнитная муфта.

При достижении температуры охлаждающей жидкости 90-95°С, датчик подаёт электропитание на электромагнит, который срабатывает, и металлическое кольцо, примагничиваясь к шкиву, включает вентилятор. При понижении температуры охлаждающей жидкости до 75-78°С, вентилятор отключается.

Вискомуфта является разновидностью гидромуфты. Её работа основана на использовании вязкостных свойств масла. При холодном двигателе охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, канал доступа масла к ротору муфты закрыт. Масло под действием центробежных сил перекачивается в резервные полости, обороты вентилятора падают. При росте температуры охлаждающая жидкость циркулирует по большому кругу и попадает в радиатор; проходящий через него воздух нагревается и, в свою очередь, нагревает биметаллическую пластину; пластина, выгибаясь, открывает один клапан доступа масла в рабочую полость.

Масло, попадая на шлицы ведущего и ведомого колёс, увеличивает обороты вентилятора, рост температуры замедляется. При дальнейшем росте температуры биметаллическая пружина открывает второй клапан доступа масла в рабочую полость. За счёт вязкости масла, вентилятор набирает обороты, достаточные для поддержания заданной температуры охлаждающей жидкости, а соответственно, не допускает перегрева двигателя. Масло в большинстве случаев применяется силиконовое, имеющее высокую вязкость и свойства увеличивать вязкость при росте температуры.

В настоящее время всё чаще стали применяться электрические вентиляторы с электронным управлением. Сигналы от датчиков температуры передаются на блок управления, анализируются, и подаётся команда на включение – отключение вентилятора или коррекции его оборотов.

Устройство муфты вентилятора.

Упругая муфта вентилятора изготовлена из двух стальных дисков (ведущего и ведомого), соединяющихся между собой резиной. Ведущий диск имеет посадочные зубья по внутреннему диаметру, которыми садится на вал. Ведомый диск имеет припаянные к нему втулки с резьбой для крепления вентилятора.

Фрикционная муфта вентилятора конструктивно выполнена практически так же, как муфта сцепления, то есть имеется фрикционный (ведомый) диск, ведущий диск, нажимной диск, диафрагменная пружина и т.д. Отличием является привод.

Включение-отключение вентилятора с фрикционной муфтой выполняется за счёт давления воздуха. Гидромуфта вентилятора включает в себя детали ведущей и ведомой частей. К деталям ведущей части относятся: шлицевой ведущий вал, ведущее колесо, кожух, вал шкива, шкив. Все детали собраны на шлицевом ведущем валу и вращаются на двух шарикоподшипниках от коленчатого вала двигателя.

К деталям ведомой части относятся: ведомый вал, ведомое колесо, ступица крепления вентилятора. Детали ведомой части собраны на ведомом валу и вращаются на двух шарикоподшипниках. На внутренних, повёрнутых друг к другу поверхностях ведущего и ведомого колёс отлиты радиальные лопатки, служащие для передачи крутящего момента с ведущего на ведомое колесо. Частота вращения ведомого колеса зависит от количества масла, поступающего от системы смазки в рабочую полость гидромуфты. Для включения подачи масла из маслосистемы в гидромуфту служит выключатель, состоящий из: корпуса, золотника с возвратной пружиной, крана, термосилового датчика, шайбы для регулировки температуры срабатывания.

Выключатель устанавливается в патрубке охлаждающей жидкости. Термосиловой датчик, реагируя на отклонение температуры охлаждающей жидкости, включает или выключает подачу масла в гидромуфту.

Разновидностью гидромуфты является вискомуфта, работающая по тому же принципу, но имеющая более новые конструктивные решения. Вискомуфта состоит из корпуса и ротора. Вал ротора устанавливается на два подшипника, имеет фланец крепления к шкиву водяного насоса. Две камеры роторного пространства делятся передней и задней делительными пластинами на два отсека, итого образуется четыре полости. На роторе и шайбах в рабочих камерах выполнены кольцевые рёбра, которые улучшают работу муфты.

В передней шайбе имеется биметаллическая пластина, крепящаяся на штифт и закрывающая впускные каналы. Пластина штифтом соединена с биметаллической пружиной. При повороте пружины пластина поворачивается вместе с ней, открывая впускные каналы.

Торец ротора имеет зубья для перекачки масла. К передней части муфты через шпильки крепятся лопасти вентилятора. Электромагнитная муфта состоит из электромагнита, крепящегося к ступице, якоря, закреплённого пластинчатой пружиной к ступице и свободно вращающегося с ним, теплового реле, размещённого в верхнем бочке радиатора.

Электровентиляторы комплектуются: одним или двумя односкоростными или двухскоростными вентиляторами, электронным блоком управления, реле включения вентилятора на большой скорости, реле включения вентилятора на малой скорости, реле высокого давления охлаждающей жидкости, датчиком температуры охлаждающей жидкости. Также задействуются расходомер воздуха и датчик частоты вращения коленвала. Данные этих датчиков также передаются в электронный блок управления, анализируются, и выбираются оптимальные обороты электовентилятора.

В автомобилях более ранних выпусков электронный блок управления отсутствует, а роль включения или выключения вентилятора выполняет термовыключатель. Недостаток данной схемы в том, что терморегулятор не подбирает оптимальные обороты на переходных режимах, а только отключает вентилятор от работы при понижении температуры охлаждающей жидкости ниже минимально настроенной и подключает вентилятор к работе при повышении температуры до максимально настроенной.

В зависимости от марки авто, могут быть изменения в конструктивных решениях, но принцип один и тот же.

Замена муфты вентилятора.

Упругая муфта меняется при наличии разрывов или отсоединения резины от металла, при износе шлицов, центрирующих крыльчатку. Для демонтажа муфты необходимо открутить и снять защитный кожух радиатора рожковым ключом на 32, открутить гайку крепления к валу (гайка имеет левостороннюю резьбу и откручивается по часовой стрелке), предварительно отогнув усик, контрящий шайбы. Снять муфту с лопастями с вала, открутить четыре болта крепления лопастей к муфте. Монтаж муфты производится в обратном порядке.

Демонтаж гидравлической муфты вентилятора рассмотрим на примере автомобиля КАМАЗ 740. Для снятия муфты необходимо слить масло из маслосистемы двигателя, снять масляный фильтр, картер, ремни привода насоса охлаждающей жидкости, крыльчатку вентилятора. Открутить болты крепления передней крышки к блоку цилиндров и вместе с ней снять гидромуфту. Открутить гайку крепления ступицы вентилятора, предварительно разогнув усик, контрящий шайбы, снять шкив, снять корпус подшипника вместе с ним, сняв стопорное кольцо и открутив винты крепления. Снять гидромуфту с передней крышки блока. Снять ведущий вал с кожухом, открутив его болты крепления к ведущему колесу. Снять ведомое колесо вместе с ведомым валом. Сборку производить в обратном порядке, обращая внимание на точность сборки.

Вискомуфта снимается довольно просто. При необходимости, для улучшения доступа, снять кожух масла радиатора. Открутить рожковым ключом на 32 гайку крепления вентилятора к насосу охлаждающей жидкости. Зафиксировать специальным ключом шкив от проворачивания, если ключа нет, зафиксировать можно приводными ремнями, нажав на них рукой. Гайка имеет левостороннюю резьбу, поэтому будет отворачиваться по часовой стрелке. Открутить четыре болта крепления вискомуфты и отделить её от вентилятора. Сборка выполняется в обратной последовательности.

Электромагнитная муфта снимается в следующем порядке. Перед снятием сливается охлаждающая жидкость из системы, снимается радиатор, приводной ремень вентилятора, откручивается гайка крепления вентилятора рожковым ключом на 32. Демонтировать электромагнитную муфту. Для снятия оси с подшипниками необходимо снять крышку газораспределения и снять стопорное кольцо. Собирается электромагнитная муфта в обратном порядке.

Все вышеперечисленные механизмы на автомобилях различных марок и различных годов выпуска имеют конструктивные различия, поэтому, прежде чем выполнять демонтажно-монтажные работы, необходимо тщательно изучить инструкцию по эксплуатации и ремонту данного типа машины. При возникновении затруднений обратитесь на станцию технического обслуживания.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?
Да Нет

auto.today

как обеспечить бесперебойную работу вентилятора охлаждения?

Система охлаждения автомобилей КамАЗ устроена по классическому принципу. Но имеются и особенности. Одна из них – наличие гидромуфты вентилятора. Благодаря исправной работе этого узла система охлаждения грузового автомобиля под нагрузкой работает максимально эффективно.

Назначение гидромуфты

Важнейший узел для обеспечения эффективного охлаждения двигателя — гидромуфта. КамАЗ без неё имел бы непрерывно работающий вентилятор охлаждения. Смысл ее — в нужное время включать вентилятор, а затем выключать. Ведь в моменты прогрева двигателя, а также в холодное время эксплуатации автомобиля обдув совсем не нужен.

Прямое назначение гидромуфты – в нужное время передать крутящий момент коленчатого вала двигателя вентилятору охлаждения. Также она значительно гасит резкие изменения в работе коленвала и служит хорошим демпфером для привода вентилятора.

Как работает этот уникальный узел системы охлаждения, будет понятно из его строения.

Устройство гидромуфты КамАЗа

Только при наличии внутри рабочего пространства масла будет работать гидромуфта. КамАЗ имеет для этого лучшие конструкции. В основе работы муфты – два колеса: ведущее (9) и ведомое (10). Ведущее колесо имеет 33 лопатки и через шлицевую часть вала (7) связано с коленчатым валом двигателя. Ведомое колесо имеет 32 лопатки и неразрывно связано с ведомым валом (16), который, в свою очередь, приводит в движение вентилятор охлаждения. Ведущий вал (7) крутится в подшипниках 8 и 19, а ведомый, в свою очередь, в подшипниках 4 и 13.

Крыльчатки муфты не соприкасаются друг с другом без масла. То есть в выключенном состоянии вращается только ведущее колесо. Ведомое же может крутиться пассивно, благодаря вращению вентилятора при открытых жалюзях радиатора охлаждения. Надёжным разборным корпусом, состоящим из крышки (1) и кожуха (2), обладает гидромуфта вентилятора. КамАЗ имеет продуманную систему защиты от протечек. Для предотвращения утечки масла гидромуфта имеет два сальника (17, 20) и прокладку (18).

Чтобы масло поступило в гидромуфту в нужный момент, есть выключатель гидромуфты с «флажком» на три положения. Разберем эту простую, но в то же время неотъемлемую составляющую подробнее.

Выключатель гидромуфты

Металлический корпус с термодатчиком, напрямую связанным с охлаждающей жидкостью, — это и есть выключатель гидромуфты. КамАЗ обладает следующим температурным режимом: при повышении температуры тосола или антифриза до 83-86 ^оС (горячий или холодный выключатель) рабочая масса в датчике начинает плавиться и расширяться, толкая при этом шток. Канал для поступления масла в гидромуфту при этом открывается. При обратном понижении температуры охлаждающей жидкости пружинка возвращает шток открытия выключателя на место.

Что же делают три положения выключателя гидромуфты? «Флажок» выключателя даёт возможность выбрать три основных режима работы:

• автоматический;
• постоянно открытый вариант;
• постоянно закрытый.

Понятно, что автоматический режим является основным рабочим и при исправной гидромуфте вентилятора не переключается в другие положения. В случае возникновения неисправности в выключателе (что вполне возможно), его устанавливают в режим «постоянно открыт». А при первой же возможности выключатель заменяется.

Третий режим выключателя гидромуфты – «постоянно закрыт», используют в случае преодоления автомобилем глубоких бродов. В этих случаях работа вентилятора не просто не нужна, а будет только вредить.

Принцип работы гидромуфты вентилятора

Теперь, после того как стала понятно внутреннее устройство гидромуфты, уяснить, как же это всё работает, совсем просто. В автоматическом режиме гидромуфта приходит в движение, а конкретно, включает вентилятор, при повышении температуры охлаждающей жидкости до 83 ^оС или 86 ^оС. Вентилятор, включаясь, обдувает радиатор, тем самым охлаждая антифриз и поддерживая оптимальный температурный режим двигателя.

При понижении температуры тосола выключатель гидромуфты срабатывает, и она выключает вращение вентилятора. После этого он может вращаться только пассивно, от потока входящего воздуха из-за движения автомобиля (при открытых жалюзи радиатора).

Также теперь становиться понятно, как обеспечить бесперебойную работу вентилятора охлаждения. Самый простой способ – установить «флажок» выключателя гидромуфты в положение «постоянно открыт». Вентилятор будет постоянно крутиться, так как масло будет всё время в гидромуфте, и она станет работать в непрерывном режиме, до тех пор пока крутится коленчатый вал двигателя.

Особенности и слабые места гидромуфты

Гидромуфта представляет собой достаточно сложный узел, и может показаться, что это не слишком надёжная конструкция. Но на практике сама гидромуфта практически не ломается. Её надёжность исключительно высока. Слабое место в системе передачи крутящего момента от коленвала — это включение гидромуфты. КамАЗ имеет достаточно слабый выключатель гидромуфты. Он является тем элементом, который может подвести всю охлаждающую систему автомобиля.

В самой гидромуфте теоретически могут износиться сальники и подшипники. Но эти составляющие подобраны исходя из типовых нагрузок, плюс некоторый запас прочности. Для их выхода из строя должно быть незапланированное воздействие. В случаях же равномерной работы автомобиля и при регулярном техническом обслуживании гидромуфта может работать без ремонта и замены.

Преимущества гидромуфты

Если рассматривать другие разновидности муфт в приводе вентилятора, а именно электрическую и вискомуфты, у гидромуфты на лицо явные преимущества.

• Отсутствует целая электрическая цепь для управления и контроля над работой узла.
• Более высокая надёжность конструкции, что увеличивает время безотказной работы во время эксплуатации двигателя.
• Включение и выключение вентилятора у гидромуфты самое быстрое.

Все явные преимущества гидромуфты заметно ухудшает не самый надёжный элемент системы – её выключатель. На практике используют разные способы для поднятия общей надёжности. Один из таких – применение выключателя от «Урал-4320».

Как выявить неисправность?

Есть несколько факторов для того, чтобы обеспечивалась длительная и безотказная работа гидромуфты. КамАЗ очень надёжен, но есть нюансы. В первую очередь это, конечно, рабочий выключатель гидромуфты. На практике большинство проблем возникает именно по причине его некорректной работы. Это превращает данную деталь в расходный элемент, наравне с фильтрами двигателя.

Следующим фактором будет качество моторного масла. Есть хорошее всесезонное моторное масло — будет нормальная эффективная работа гидромуфты. КамАЗ не во всём столь требователен, но не в этом случае. Это обязательно нужно учитывать в зимнее время эксплуатации автомобиля.

Ещё необходимо отметить регулярный осмотр системы охлаждения двигателя на предмет протечек. Любые следы охлаждающей жидкости или масла необходимо своевременно устранять. Самая незначительная течь без вмешательства способна вывести из строя весь двигатель.

Ухудшение работы гидромуфты можно легко определить по снижению оборотов вентилятора охлаждения. Если же он совсем не крутится на горячем двигателе – поломка очевидна. Хорошо, если просто износился или ослаб ремень привода вентилятора. Если же это сальник гидромуфты, КамАЗ потребует большей трудоёмкости работ.

Как заменить гидромуфту?

Долго работает без какого-либо вмешательства гидромуфта. КамАЗ-740 может это себе позволить. Но рано или поздно всё изнашивается. Если это произошло и дальнейшая эффективность работы системы охлаждения под вопросом, необходимо произвести демонтаж элемента.

Место установки привода вентилятора и гидромуфты значительно осложняет работу по замене. В первую очередь необходимо получить доступ к двигателю. В случае автомобиля КамАЗ это делается путём подъёма кабины. Последовательность работ по замене гидромуфты может выглядеть следующим образом:

• слить моторное мало;
• снять ремень навесного оборудования;
• открутить вентилятор охлаждения;
• снять масляный поддон;
• снять радиатор охлаждения;
• снять масляный радиатор;
• демонтировать масляный фильтр;
• обеспечить доступ к передней крышке блока, путём приподнимания двигателя;
• снять переднюю крышку вместе с гидромуфтой.

После того как гидромуфта снята, выявляется степень износа и виды дефектов. При возможности производится замена некоторых элементов. Но учитывая трудоёмкость операции по замене муфты, рекомендуется заменить весь узел целиком. Ещё лучше и проще сделать замену гидромуфты в сборе с передней крышкой блока.

После того как произведена обратная процедура по сборке, необходимо проверить герметичность системы и затем только работоспособность гидромуфты. При замене узла необходимо выбирать оригинальную деталь и не искать приключений при подборе каких-либо аналогов.

Профилактика и техническое обслуживание

Достаточно долгое время обеспечивает правильную и бесперебойную работу привод гидромуфты. КамАЗ в целом обладает хорошим запасом надёжности. И для того чтобы это продолжалось как можно дольше, нет нужды в специальном обслуживании. Профилактика неисправностей заключается в общем регулярном осмотре, плановом техническом обслуживании с качественной заменой масел и других технических жидкостей.

Также при эксплуатации и обслуживании гидромуфты всегда следует уделять внимание её слабым местам – выключателю. Своевременная замена неисправного выключателя сможет сильно облегчить эксплуатацию узла в целом.

Вместо заключения

Надёжный узел в системе охлаждения — гидромуфта. КамАЗ при своевременном техническом обслуживании позволяет ей безотказно проработать весь цикл эксплуатации двигателя. В случае же замены муфты рекомендуется произвести полную замену оригинального узла в сборе с передней крышкой блока цилиндров.

fb.ru

теория, дозаправка — бортжурнал Mercedes-Benz E-class Старенький да Удаленький 1995 года на DRIVE2

Всем привет.

На улице лето, жара, потому сегодня поговорим о таком важном и интересном элементе системы охлаждения как вискомуфта. Сперва я хотел сделать коротенькую заметку но потом решил расписать немного подробнее, поскольку наблюдая вопросы и ответы касаемо вискомуфты я пришел к выводу что 99% людей понятия не имеют что это такое и как работает. Итак, начнем.

Зачем нужна вискомуфта. В системах охлаждения автомобилей используется всего два вида приводов вентилятора: механический и электрический. Когда с электрическим все ясно, то с механическим вечные вопросы. Начнем сперва с плюсов и минусов. Плюсами электрического привода несомненно будут простота, дешевизна и возможность легко организовать управление (будь то просто вкл/выкл или же непрерывное регулирование мощности). Недостаток же наверное один – ограниченная несколькими сотнями Ватт мощность. И этот недостаток довольно существенный. Порой для обеспечения обдува мощного двигателя может понадобиться мощность 3-5 кВт. Это при том что мощность среднестатистического генератора 1-1,5 кВт. Вот тут-то приходит на помощь механический привод. Простейшим вариантом есть электромагнитное сцепление (на м111 кажется такое). Просто, надежно, но не позволяет плавно регулировать мощность, повышенная шумность, плюс надо ограничивать частоту вращения вентилятора на высоких оборотах двигателя. На спортивных автомобилях можно встретить даже сложные электрогидравлические привода, позволяющие плавно регулировать мощность вентилятора, в зависимости от скорости, температуры двигателя, интенсивности разгона и т.д. Вискомуфта же нечто среднее, она регулирует мощность обдува только от температуры. Недостатков пожалуй два, повышенная шумность при полном включении, а также заметный отбор мощности при интенсивном разгоне.

Вискомуфта обыкновенная

Принцип работы. На самом деле все просто. Есть два диска установленных соосно с малым зазором. Для увеличения площади на дисках могут быть кольцевые канавки и соответствующие выступы. Диски друг друга не касаются и свободно проворачиваются через подшипник. Рабочим телом же является очень густое силиконовое масло которое попадая между дисками создает вязкое зацепление. Теперь о том как муфта включается и выключается. Я где-то даже прочел что масло чё-то там куда-то расширяется и прочие бредни. На самом деле все намного проще. Сцепление муфты вязкостное, а это значит что она всегда, больше или меньше, пробуксовывает. На торце одного из дисков есть насечки под углом. Эти насечки при проскальзывании муфты выступают как насос, перекачивающий масло из рабочей зоны в специальную камеру – муфта выключается. А вот канал, по которому масло попадает обратно в рабочую камеру открывается/закрывается биметаллической пластиной. Масло циркулирует — муфта работает. Масло все загнанно в камеру — муфта выключена. Вот и все. Просто и понятно.

Неисправности. Пожалуй серьезная неисправность у вискомуфт единственная – это износ и разрушение подшипника. Как результат сперва люфт и шум, затем диски начинают касаться друг друга, потом муфта клинит что обычно заканчивается разрывом крыльчатки со всеми вытекающими. А вот проблемы с тем что муфта не включается или обдув недостаточный связаны только с недостатком масла. Вот о заправке муфты мы и поговорим дальше.

Когда-то давно, 3-4 года назад, я с муфтой уже игрался. Заправлял, по дурости трогал регулировочный винт на пластине, после чего долго регулировал момент включения… Заправлять ее можно по отверстию штока включения или просто просверлив дырочку. Я просверлил дырочку и закрыл ее винтиком М2. Вот недавно снова мне по звуку кажется что включение слабовато. У меня масло понемногу убегает именно через управляющий шток под пластиной, там есть и следы.

Заправочное отверстие

По сути мощность муфты регулируется вязкостью и количеством масла. Сколько там масла – точно не знаю, надо вскрыть хоть одну муфту. Если перелить – не поместится в камеру и муфта будет всегда подвключена. Вязкость масла точно не известна. С разных источников это 5000-20000 сСт (сантистокс). У меня есть 5000 сСт. Его и добавил 2 кубика. Не перелил, выключается, посмотрю как себя поведет в жару. Может надо еще. А может надо погуще. Масла в ассортименте есть у моделистов, они идут в дифференциалы моделей. Бывают от 100 до 100000 сСт. Но очень густое тоже не есть хорошо. В морозы муфта может очень долго оставаться включенной после запуска.

Вердикт всего этого таков, что если муфта не включается, можно очень просто ее восстановить. Вот только информации по теме не много и порой надо экспериментировать с вязкостью и количеством масла для достижения лучшего результата. Кто проводил такие опыты — делитесь.

Вот и все. Всем ровных дорог без перегревов.

www.drive2.ru

устройство, принцип работы, неисправности. Как проверить вискомуфту охлаждеия радиатора

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

Роль в системе охлаждения ДВС

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

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

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

Устройство

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

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.

autolirika.ru

Как работает вискомуфта вентилятора в автомобиле?

Детали, узлы и механизмы автомобиля рано или поздно выходят из строя. Не исключением является и вискомуфта вентилятора и многим автомобилистам будет полезно знать, как производить её ремонт самостоятельно. Не спешите отправлять вискомуфту в утиль, так как многие автовладельцы утверждают, что её ремонт не потребует особых знаний и усилий.

Принцип работы вискомуфты

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

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

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

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

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

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

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

Как проверить работоспособность вискомуфты радиатора?

Во многих эксплуатационных пособиях по ремонту автомобильной техники говорится, что следует проверить вращение вентилятора на холодном и горячем моторе. Там же пишется, что на холодном силовом агрегате при перегазовке частота вращений не изменяется, а на горячем существенно возрастает.

Проверьте продольный люфт муфты вентилятора охлаждения, если такой наблюдается, значит ей требуется ремонт. Появившиеся при вращении посторонние звуки, в большинстве случаев свидетельствуют о том, что из строя вышли подшипники.

К неисправностям относятся также постаревшие уплотнительные сальники. Но чаще всего встречается такая неполадка, как утечка масла из разгерметизированного корпуса вязкостной муфты.

Знаете ли вы? В начале двадцатого века братья Стенли установили скоростной рекорд. Сконструированный ими автомобиль мог развивать скорость до 200 км/ч. В скором времени они открыли гостиницу и стали предоставлять услуги пассажирских перевозок от железной дороги на своём паровом автобусе. То время и считается началом мирового автобусного туризма.

Самостоятельный ремонт вискомуфты

Гидромуфта вентилятора охлаждения не всегда требует полной замены в случае появления какой-либо неисправности. Постарайтесь в первую очередь отремонтировать деталь самостоятельно.

Заправка рабочей жидкости

Самая распространённая причина выхода из строя вязкостной муфты – это утечка силиконовой жидкости из корпуса. Самостоятельный ремонт заключается в замене жидкости.

План действий следующий:

• Снимите вязкостную муфту и разберите её.
• Осмотрите верхний диск механизма. На нём имеется пластина с пружиной, под которой есть отверстие. Туда и следует заливать силиконовую жидкость.
• Очень аккуратно снимите штифт и залейте масло специальным шприцом.

Важно! При этой процедуре вискомуфта должна находится строго в горизонтальном положении.

• Пятнадцати миллилитров вполне хватит для залития.
• Залив силиконовой жидкости следует производить максимально аккуратно.
• Не вынимайте шприц сразу же. Дождитесь пока вещество полностью не зальётся внутрь корпуса вязкостной муфты.
• Протрите поверхность механизма от лишней смазки.
• Поставьте на место штифт и монтируйте муфту на место.

Важно! Если строение автомобиля не ваша сильная сторона, тогда лучше отложить самостоятельное проведение ремонта. Дело заключается в том, что обратная сборка деталей может оказаться весьма сложной.

Замена подшипника

Очередной не менее частой причиной выхода из строя вязкостной муфты являются её подшипники. Главный признак такой неисправности – это появившиеся инородные шумы в радиаторе охлаждения автомобиля. Порядок работ по устранению данной поломки следующий:

1. Прежде чем начать ремонтные работы, нужно снять вентилятор из главной конструкции силового агрегата. Нужно открутить три болта крепления, после чего муфта вентилятора системы охлаждения будет легко снята из моторного отсека.
2. Теперь можно непосредственно заменять подшипник вязкостной муфты. Разберите узел и слейте жидкость полностью. Чтобы снять подшипник, возьмите специальный запрессовыватель. Подручные средства лучше отложить в сторону, так как деталь весьма хрупкая и может повредиться.1
3. Установите новый подшипник и поставьте вентилятор на место. Залейте новую силиконовую жидкость в корпус вискомуфты.

Важно! Часто найти специальный съёмник для подшипника вискомуфты достаточно сложно, так как он продаётся далеко не во всех специализированных магазинах. Относительно других деталей, то таких сложностей не возникает.

Не все вязкостные муфты оборудованы специальным отверстием для слива силиконовой жидкости. Опытные ремонтники проделывают их самостоятельно, но новичкам мы этого делать не рекомендуем.

Важно! И запомните, что при данном ремонте применять грубую силу категорически запрещено!

Гидромуфта вентилятора в процессе работы не требует специального технического осмотра и обслуживания. Она без проблем эксплуатируется длительный срок. Но для большей уверенности в её дальнейшей бесперебойной работе следует следить за её чистотой.

Нужно удалять даже малейшие загрязнения и потёки, ведь они могут мешать оптимальной работе. Загрязнённый механизм работает с запозданием и не нагревается до нужной температуры, что приводит к некорректному управлению вентилятором.

Знаете ли вы? Слово «амфибия» пришло к нам из греческого языка и означает оно «тот, кто ведёт двойной образ жизни». Первый автомобиль-амфибия с ДВС был сконструирован в 1899 году в Дании.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?
Да Нет

auto.today

Как работает гидромуфта вентилятора?

Гидравлическая муфта – это закрытое устройство автоматической и полуавтоматической коробки передач. Это устройство применяется для передачи крутящего момента от ведущего вала мотора к АКПП. В нем между ведомым и ведущим валами отсутствует жесткая связь, из-за этого вращение передается от одной оси к другой мягко и равномерно, без толчков и рывков.

История появления гидромуфты

Появление гидромуфты связано с особенностями развития судостроения в конце 19 века. Во время возникновения на кораблях морского флота паровых машин появилась потребность в новом вспомогательном устройстве, которое могло бы мягко передавать крутящий момент от парового двигателя к огромному и тяжеловесному гребному винту, находящемуся в воде. Таким механизмом стала гидравлическая муфта, которую предложил в 1905 году инженер и изобретатель из Германии Герман Феттингер. Спустя некоторое время это устройство начали устанавливать в автобусы, а потом на дизельные локомотивы и автомобили, чтобы обеспечить им более плавное начало движения.

Как работает и из чего состоит гидравлическая муфта

Гидромуфта вентилятора находится в середине вентилятора. Гидравлическая муфта состоит из 3 основных элементов:

• Картер

• Ведущее (насосное) колесо

• Ведомое (турбинное) колесо

Ведущее и ведомое колесо обладают одинаковой конструкцией и чаще всего схожи по форме. Разрез обоих колес имеет форму полуокружности, составляя в собранном виде круг с маленьким зазором по центру. Внутри желоба колес есть поперечные лопатки: в насосном колесе – направляющие, в турбинном – турбинные. Колеса находятся друг напротив друга с очень маленьким зазором. Внутреннюю полость картера гидравлической муфты наполняет масло.

Гидравлическая муфта является очень простым компонентом гидромеханической трансмиссии. Крутящий момент и на ведущем, и на ведомом валу гидравлической муфты одинаков, а это значит, что гидравлическая муфта не изменяет крутящего момента, передаваемого через нее с вала мотора на коробку передач.

Насаженное на вал мотора аналогично ведущему диску сцепления ведущее колесо крутится внутри герметичного картера гидравлической муфты, тем самым приводя направляющими лопатками в движение масло, заполняющее гидравлическую муфту. Вязкое масло поступает на турбинные лопатки турбинного колеса, передавая им кинетическую энергию ведущего колеса, в итоге турбинное колесо начинает вращаться.

Если обороты мотора увеличиваются, движение масла внутри гидравлической муфты усложняется. Бывает переносное и относительное движение. Переносное движение масла образуется при работе вращающихся лопаток ведущего колеса. А относительное образуется под воздействием центробежных сил – масло движется от центра ведущего колеса к его периферии.

Итак, сумма скорости движения масла, отбрасываемого лопатками ведущего колеса на турбинные лопатки турбинного колеса, равна векторной сумме скоростей этих двух движений. На деле это значит, что когда частота вращения насосного колеса увеличивается, то увеличиваются две составляющие суммарной скорости движения масла, но увеличивающаяся скорость относительного движения уменьшает коэффициент полезного действия гидравлической муфты, так как доля кинетической энергии лопаток ведущего колеса тратится на центробежное передвижение масла.

Какими достоинствами и недостатками можно охарактеризовать гидравлическую муфту

В настоящее время гидравлические муфты устанавливают на машины с поуавтоматическими коробками передач (например: грузовые машины, автобусы, реже на легковые). Основным плюсом гидравлической муфты считается возможность плавной перемены крутящего момента, переходящего на трансмиссию от мотора. Еще важной положительной стороной гидравлической муфты считается ограничение наибольшего передаваемого крутящего момента.

Другими словами, это устройство никогда не сможет передать очень большое вращение, которое может повредить трансмиссию. Оно предохраняет от перегрузки приводной двигатель (в особенности в момент запуска). Также плюсом является простота конструкции гидравлической муфты.

Самым существенным минусом гидравлической муфты является невысокий КПД по сравнению с механической муфтой, обладающей жесткой связью ведущего и ведомого вала. Именно из-за этого на современные автомобили их практически не устанавливают. Крутящий момент, а точнее, некоторая его часть, просто-напросто используется ею для перемешивания масла. Взамен того, чтобы преобразоваться в полезный крутящий момент на выходном валу, энергия верчения превращается в тепло, это вызывает нагрев корпуса муфты. Естественно, это влечет за собой увеличение расхода горючего.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?
Да Нет

auto.today

Вентилятор, гидромуфта Камаз

Вентилятор осевого типа, пятилопастный, создает дополнительный поток воздуха через сердцевину радиатора систе­мы охлаждения. Он закреплен на ступи­це 15 ведомого вала гидромуф­ты и размещен в кожухе. При вращении вентилятора кожух формирует поток воз­духа, направленный через сердцевину ра­диатора, и тем самым повышает эффектив­ность охлаждения.

Привод вентилятора гидравлический, он состоит из гидромуфты и выключателя режима ее работы. Гидромуфта привода вентилятора обеспечивает передачу крутя­щего момента от коленчатого вала двига­теля к вентилятору и снижение динамиче­ских нагрузок, возникающих при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Выключатель обеспечивает автома­тическое включение или выключение вен­тилятора.

Гидромуфта устанавливается в пе­редней части двигателя соосно с коленча­тым валом в полости, образованной перед­ней крышкой 1 блока и корпу­сом 2 подшипника. Ведущий вал в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 шкива и шкив 11 генератора, соединенные болтами и вращающиеся в шарикоподшип­никах 8, 19, составляют ведущую часть гид­ромуфты. Она приводится во вращение от коленчатого вала двигателя посредством шлицевого вала 6. Ведомое колесо 9 в сбо­ре с валом 16 и закрепленной на нем сту­пицей 15 вентилятора, вращающиеся в ша­рикоподшипниках 4, 13, составляют ведо­мую часть гидромуфты. Гидромуфта уплот­нена резиновыми манжетами 17, 20.На внутренних тороидальных поверх­ностях ведущего и ведомого колес имеются радиальные лопатки, отлитые вместе с ко­лесами. На ведущем колесе их 33, на ведо­мом — 32. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидро­муфты.

Передача крутящего момента с ведуще­го колеса 10 гидромуфты на ведомое коле­со 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. При работающем двигате­ле масло, поступающее из нагнетающей секции масляного насоса через канал вы­ключателя, попадает на лопатки вращаю­щегося ведущего колеса, увлекается им, приобретая при этом кинетическую энер­гию. В полости колес устанавливается внутренняя циркуляция масла (показано стрелками). Частицы масла, ударяясь о ло­патки ведомого колеса, отдают ему энер­гию, обеспечивая вращение ведомых дета­лей и вентилятора. Частота вращения ве­домого колеса зависит от количества мас­ла, поступающего в полость гидромуфты. Резкое изменение частоты вращения ко­ленчатого вала двигателя сопровождается проскальзыванием ведущего колеса гидромуфты относительно ведомого, что снижа­ет динамические нагрузки в приводе.

Выключатель (рис.2. ), который управляет работой гидромуфты привода вентилятора, установлен в передней части двигателя на патрубке так, что его термо­силовой датчик 7 находится в потоке жид­кости, подаваемой от насоса к правому ря­ду цилиндров. Выключатель имеет три фиксированных положения, определяющих режим работы вентилятора.

Автоматический режим — рычаг уста­новлен в положение А . В случае повышения температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой дат­чик, активная масса, нахо­дящаяся в его баллоне, начинает плавить­ся и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и шарик 9. При температуре жидкости 85…90°С шарик 9 открывает масляный канал в корпусе 5. Масло из главной магистрали двигателя по каналам в корпусе выключателя, блоке и его перед­ней крышке, трубке 5 (см. рис.3) и кана­лам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора.

При температуре охлаждающей жид­кости ниже 85°С шарик под действием воз­вратной пружины перекрывает масляный канал в корпусе и подача масла в гидро­муфту прекращается. При этом находя­щееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и вентилятор отключается.

Вентилятор отключен — рычаг уста­новлен в положение О (рис.3), Масло в гидромуфту не подается. Крыльчатка может вращаться с небольшой частотой под действием сил трения, возникающих при вращении в подшипниках и манжетах гидромуфты.

Вентилятор включен постоянно — рычаг установлен в положение П. В гидро­муфту постоянно подается масло независи­мо от температуры охлаждающей жидкос­ти, вентилятор вращается постоянно с час­тотой, приблизительно равной частоте вра­щения коленчатого вала.

Основной режим работы гидромуфты — автоматический. При отказе выключателя гидромуфты в автоматическом режиме (характеризуется перегревом двигателя) ее следует включить на постоянный режим (установить рычаг выключателя в поло­жение А) и при первой возможности устра­нить неисправность выключателя.

 

autoruk.ru