Как работает гидромуфта вентилятора охлаждения

Принцип работы вискомуфты

Работа вязкостной муфты построена на простых принципах, один из которых заложен в ее названии: передача крутящего момента от ротора корпусу обеспечивается за счет вязкости рабочей жидкости. А управление муфтой обеспечивается двумя чувствительными элементами — биметаллической спиральной пружиной и биметаллической пластиной. При изменении температуры биметаллическая пружина раскручивается и скручивается, обеспечивая поворот закрепленной на штифте биметаллической пластины. В свою очередь, биметаллическая пластина при изменении температуры изгибается или выпрямляется, открывая и закрывая каналы.

Когда двигатель холодный (сразу после запуска), вискомуфта имеет низкую температуру, пружина имеет минимальную длину, биметаллическая пластина прижата к делительной пластине, и впускные каналы закрыты. При этом ротор муфты свободно вращается, и за счет центробежных сил и зубьев на торце удерживает рабочую жидкость в резервуаре. Таким образом, рабочие камеры остаются пустыми, и крутящий момент от ротора на корпус не передается. Хотя и в этом случае вентилятор вращается с невысокой скоростью, так как существует некоторое трение в подшипниках.

При нагреве двигателя за счет продуваемого через радиатор набегающего потока воздуха нагревается и муфта. При нагреве биметаллическая пружина раскручивается и поворачивает биметаллическую пластину, которая сдвигается и открывает один впускной канал — рабочая жидкость поступает в переднюю рабочую камеру. За счет вязкости жидкости между ротором и пластиной возникает «вязкое трение», крутящий момент частично передается от ротора на корпус, и вентилятор начинает вращаться. Скорость вращения вентилятора зависит от нагрева двигателя, так как чем сильнее нагрета вискомуфта, тем больше открывается впускной канал, и тем больше жидкости поступает в рабочую камеру.

При значительном нагреве двигателя происходит изгибание биметаллической пластины, в результате чего открывается второй впускной канал, через него рабочая жидкость поступает во вторую рабочую камеру, силы трения между ротором и делительными пластинами возрастают, и крутящий момент с минимальными потерями передается на крыльчатку вентилятора. При максимальном открытии впускных каналов вентилятор вращается примерно с той же частотой, что и шкив водяного насоса.

При охлаждении двигателя происходят обратные процессы: сначала в исходное положение возвращается биметаллическая пластина, закрывая один впускной канал, а затем пластина поворачивается и закрывает второй канал.

После полной остановки двигателя рабочая жидкость стекает в нижнюю часть резервуаров и рабочих камер, что является определенной проблемой: при последующем пуске мотора рабочая жидкость не сможет сразу покинуть рабочие камеры, вентилятор начнет вращаться, что будет мешать нормальному прогреву мотора. Эту проблему решает наличие заднего резервуара большого объема, который расположен чуть ниже уровня рабочих камер. При остановке двигателя рабочая жидкость стекает в этот резервуар и практически не занимает объем рабочих камер, поэтому при последующем пуске двигателя вентилятор будет вращаться с незначительной скоростью, не мешая прогреву.

В качестве рабочей жидкости сегодня используются специальные составы на силиконовой основе. Такие составы обладают интересным эффектом (который называется дилатантным) — их вязкость резко возрастает при высокой скорости деформации сдвига. То есть, находясь в резервуаре, такая жидкость ведет себя, как обычная смазка, но стоит ей попасть в рабочую камеру между движущимися пластинами, как ее вязкость увеличивается. Именно это свойство дилатантных жидкостей и сделало возможным само существование вязкостных муфт.

Конкретно в гидромуфтах отечественных и большинства иностранных автомобилей используется специальная полиметилсилоксановая жидкость ПМС–10000 (ТУ 6–02–737–78). Эта жидкость продается, поэтому существует возможность проводить самостоятельный ремонт и обслуживание вискомуфт.

Таким образом, вязкостная муфта работает в автоматическом режиме, обеспечивая изменение скорости вращения вентилятора в зависимости от изменения температуры двигателя, не прибегая к сложным датчикам, не затрачивая электроэнергию, и не требуя вмешательства водителя. Это очень удобно и эффективно, что и обусловило широкое распространение вискомуфт на автомобилях УАЗ.

Предназначение вискомуфты

С ростом температуры двигателя открывается клапан термостата, и горячая жидкость начинает поступать в радиатор. Последний охлаждается встречным воздухом при движении автомобиля, температура антифриза падает, и он в охлаждённом состоянии возвращается в рубашки головки и блока.

Когда скорость автомобиля мала или вообще отсутствует на остановках с работающим двигателем, радиатор не продувается и мотор начинает перегреваться.

Необходимо запустить во вращение крыльчатку вентилятора, до того медленно вращавшуюся и не расходовавшую лишнюю энергию. Для этого и предназначена вискомуфта вентилятора.

Вентилятор и гидромуфта автомобиля 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.

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.

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 о С или 86 о С. 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.

ТО и особенности ремонта гидромуфты

Гидромуфта вентилятора в процессе эксплуатации не нуждается в специальном ТО, она может бесперебойно работать в течение всего срока эксплуатации двигателя. Лишь иногда может возникнуть необходимость регулировки температуры срабатывания выключателя-регулятора, обычно это делается изменением толщины пакета шайб под термосиловым датчиком. А при поломке муфты она обычно заменяется в сборе с передней крышкой мотора.

В остальном же гидромуфта не напоминает о себе и может долго служить, обеспечивая эффективную работу системы охлаждения.

Конструкция гидромуфты КАМАЗ

Гидравлическая муфта имеет несложное устройство. Ее основу составляет ведущее колесо, выполненное в виде разрезанного вдоль тора («бублика»), и посредством нескольких болтов соединенное с кожухом. Сам кожух жестко смонтирован на ведущем валу, который, в свою очередь, с помощью подшипника монтируется на задней стенке муфты. Ведущий вал имеет шлицевое соединение с валом привода муфты, играющим роль посредника между муфтой и коленвалом. С внешней стороны к ведущему колесу крепится кольцевая ступица шкива и сам шкив привода генератора.

Внутри кожуха расположено ведомое колесо, которое также представляет собой разрезанный тор, повернутый плоской стороной к ведущему колесу. Во внутренних поверхностях обоих колес, имеющих тороидальную форму, предусмотрены лопатки, расположенные по радиусу. Колеса являются цельнолитыми (с лопатками), что значительно повышает их надежность и прочность. В ведущем колесе муфты насчитывается 33 лопатки, в ведомом — на одну меньше. Между колесами имеется небольшой зазор, который необходим для подачи и удаления масла. Пространство между колесами и их повернутые друг к другу внутренние поверхности образуют рабочую полость гидравлической муфты.

С ведомым колесом жестко соединен ведомый вал, который пропущен через отверстие в центре ведущего колеса и через ступицу шкива, и оканчивается ступицей вентилятора. Крыльчатка вентилятора монтируется на ступицу с помощью болтов и при необходимости ее можно снять. Ведомый вал опирается на один подшипник, расположенный внутри ступицы шкива, второй опорой служит подшипник в кожухе.

Весь узел в сборе монтируется в передней крышке блока цилиндров, гидромуфта находится на одной оси с коленчатым валом двигателя. С внешней стороны выходят шкив привода генератора и ступица вентилятора, с внутренней стороны гидромуфта закрыта крышкой, в которой смонтирован подшипник, удерживающий ведущий вал (поэтому данную деталь часто называют корпусом подшипника гидромуфты).

Регулятор-выключатель также имеет несложное устройство. Его основу составляет корпус, внутри которого находятся масляные каналы, клапан золотникового типа и термосиловой датчик, изменяющий свою длину в зависимости от температуры. Данный узел устанавливается на правый блок цилиндров, на впускной патрубок (через него охлаждающая жидкость подается в водяную рубашку, в данном месте она имеет минимальную температуру), при этом его масляные каналы соединены с главной масляной магистралью двигателя (которая непосредственно соединена с нагнетательной секцией масляного насоса) и масляными каналами в блоке и в корпусе подшипника гидромуфты.

Гидромуфта и регулятор-выключатель всегда работают сообща и лишь в крайних случаях требуют вмешательства водителя.

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 работает вискомуфта вентилятора охлаждения?

Кроме полного привода известны и другие варианты применения вискомуфты – вентилятор радиатора охлаждения может служить одним из таких примеров. Работа подобного устройства, наверное, не требует особого пояснения. В тех случаях, когда термостат пускает по большому кругу охлаждающую жидкость (ОЖ), она поступает в радиатор, и тогда же должно быть обеспечено включение вентилятора охлаждения. В другое время он должен быть выключен.

Добиться такого режима работы помогает вискомуфта вентилятора. Ее устройство похоже на приведенное выше, только корпус имеет дополнительные емкости для жидкости и оснащен клапаном, обеспечивающим перетекание жидкости. Все это показано на рисунке.

Когда двигатель холодный, вращающиеся диски выдавливают жидкость через открытый клапан в резервную емкость. Сцепление между дисками плохое, и вискомуфта работает с сильным проскальзыванием, обдува радиатора нет, и мотор прогревается. Когда термостат направляет ОЖ в радиатор для охлаждения, он нагревается, теплый воздух от него попадает на биметаллическую пластину, расположенную впереди на корпусе вискомуфты, она выгибается, и вследствие этого перекрывается отверстие клапана.

Жидкости больше некуда уходить, и она остается между дисками, ее вязкость увеличивается, проскальзывание уменьшается, крыльчатка вентилятора блокируется на валу, и поток воздуха поступает на радиатор для его охлаждения. Это приводит к снижению температуры ОЖ, соответственно снижается температура воздуха, поступающего на биметаллическую пластину, она возвращается в исходное положение, открывается клапан, и жидкость выдавливается в резервную камеру.

вы получите дополнительную информацию о работе такой системы. Что же касается возможности проверить работу вискомуфты вентилятора, то здесь помощь окажет следующее видео

Эта процедура достаточно простая и понятная. Надо только отметить, что разборку вискомуфты не проводят, в случае если она неисправна, то подлежит только замене.

В работе вискомуфты используется такая характеристика жидкости, как вязкость. Благодаря ее изменению становится возможным реализовать различные режимы работы устройств, зависящие от внешних характеристик. Речь может идти как о создании полного привода, так и об охлаждении радиатора.

Большей части водителей принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения не знаком. Поэтому при проблемах с этим узлом механики начинают мудрить и изобретать велосипед. О том, как исправить эту деталь, ходят легенды. Многие ведутся на них и к одной проблеме получают еще несколько. Чаще всего водители пытаются зажать диски муфты.

Чтобы добиться постоянного соединения вентилятора с валом. Для этого в вискомуфте проделывают отверстия и вкручивают туда болты. Некоторое время это работает, но через 100-200 км пути их срезает, что может привести к повреждению радиатора. Связано это с особенностями строения этого элемента конструкции.

Ремонт вискомуфты

В том случае, если двигатель начал перегреваться, при этом проблема связана с вязкостной муфтой, можно попробовать ее отремонтировать. То же самое касается и муфты подключения привода. Официально муфта не ремонтируется, замена силиконовой жидкости не производится, подшипник не меняется и т.д.

Однако на практике вполне возможно осуществить долив такой жидкости или заменить подшипник, что нередко позволяет вернуть работоспособность устройству. Сначала нужно купить подходящее масло для вискомуфты (можно оригинал или аналог) или жидкость для ремонта вискомуфт универсального типа.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как заменить жидкость ГУР. Из этой статьи вы узнаете, когда менять масло в гидроусилителе, какое масло заливать в ГУР, а также как выполнить замену своими руками.

Далее потребуется:

1. Снять муфту с автомобиля;
2. Разобрать устройство;
3. Положить муфту горизонтально и снять штифт под пластиной с пружиной;
4. Найти отверстие для слива жидкости (если его нет, сделать самостоятельно);
5. При помощи шприца залить около 15 мл жидкости в муфту;
6. Заливается жидкость малыми порциями (силикон должен растечься между дисками);
7. Теперь муфту можно собирать и ставить обратно;

Если при работе вискомуфты слышен шум, это указывает на поломку подшипника. Для замены подшипника вискомуфты сначала силиконовую жидкость сливают (затем после замены заливают обратно). Затем верхний диск снимается, съемником извлекается подшипник, параллельно стачивается развальцовка и ставится новый подшипник (закрытого типа).

При этом важно понимать, что во время выполнения различных операций необходимо быть предельно аккуратным. Например, даже незначительная деформация диска муфты приведет к полному выходу устройства из строя. Также нельзя допускать попадания пыли или грязи внутрь устройства, запрещается удалять специальную смазку и т.д.

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.

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 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.

Типичные неисправности вискомуфты

Механизм может прослужить долго — до 500 000 км пробега. По истечении этого срока его приходится менять из-за износа. Выполненные из биметалла пластины могут разрушиться.

Распространенная неисправность — утечка жидкости из корпуса. Механизм придется демонтировать и разбирать, чтобы осуществить долив. Так как жидкость отличается высокой степенью вязкости, для полного заполнения плоскости потребуется некоторое время. Долив следует осуществлять без спешки.

Подшипники тоже часто выходят из строя. Когда это происходит, в области механизма слышится характерный шум. Для снятия подшипника используют специальный съемник. Съёмники бывают универсальными и «заточенными» под определенный автомобиль. После смены подшипника стоит сменить силиконовую жидкость.

Среди типичных неисправностей — «биение» лопастей вентилятора и их разрушение.

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

Подбор и замена муфты

Что касается замены, необходимо снять старое устройство и поставить новое на его место, после чего проверить работоспособность. На практике, больше сложностей возникает не с самой заменой, а с подбором запчасти.

Для замены важно выбрать вискомуфту вентилятора охлаждения или муфту подключения привода надлежащего качества. Для этого потребуется узнать код оригинальной запчасти, после чего можно определить доступные аналоги в каталогах. Для точного подбора запчасти также потребуется VIN автомобиля, марка, модель год выпуска и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему двигатель перегревается. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах перегрева двигателя, а также доступных способах диагностики и ремонта.

Разобравшись с тем, какая деталь нужна, также следует обращать внимание на производителя. С учетом того, что вискомуфты выпускают всего несколько компаний, оптимально выбирать из ведущих производителей: Hella, Mobis, Beru, Meyle, Febi. Как правило, эти же производители выпускают и другие детали (радиаторы охлаждения, термостаты, узлы подвески и т.д.).

Гидромуфта – «сердце» системы охлаждения

Как работает система охлаждения на КАМАЗе?

Мощность двигателя напрямую зависит от функционирования системы охлаждения

Двигатель на КАМАЗе может нагреваться до 220°С, поэтому своевременное снижение температуры чрезвычайно важно. Этот процесс представляет собой замкнутую систему с принудительной циркуляцией специального антифриза

Циркуляцию обеспечивает центробежный насос. Для постоянного поддержания температуры антифриза служит термостат. Отличительная черта грузовых автомобилей – это наличие параллельно двух термостатов. При перегреве термостат направляет антифриз в радиатор. Здесь происходит завершение циркулирующего круга, и жидкость охлаждается до оптимальной нормы. Особенность радиатора на КАМАЗе – наличие жалюзи. Жалюзи контролируют потоки воздушных масс, проходящие через решетку. Полная емкость системы охлаждения составляет 25 литров.

В жаркую погоду или на максимальных оборотах радиатор может не справиться со своей задачей. Тогда на помощь приходит еще одна важная часть – вентилятор. Он регулирует скорость движения антифриза и обдувает радиатор, обеспечивая отток избыточного тепла. Вентилятор делает возможным безотказное функционирование системы в любое время года и при максимальной нагрузке. «Сердце» вентилятора – гидромуфта, которая обеспечивает работу вентилятора на «отлично».

Назначение гидромуфты

Изучаем устройство и принцип работы гидромуфты

Для понимания принципа, по которому работает гидромуфта, нужно изучить ее составляющие. Основа представляет собой два колеса: ведущее и ведомое. Они крутятся на валу с помощью подшипников. Ведущее колесо неразрывно связано с коленчатым валом, а ведомое соединено с ведомым валом. Принцип действия достаточно простой. Ведомый вал приводит в действие вентилятор, что и является основной функцией устройства. Внутри колес находятся радиальные лопатки. Структура колес цельнолитая, это обеспечивает их надежность и прочность. Пространство между лопаток является рабочей полостью детали, куда подается масло. От количества масла зависят обороты вентилятора. Уплотняют конструкцию две резиновые манжеты.

Диагностика и ремонт гидромуфты

Самым слабым звеном в устройстве является выключатель. Чаще всего именно эта составляющая выходит из строя и влечет за собой отказ в работе муфты в целом. Нюансы ремонта детали показаны на видео:

Если срок службы агрегата подошел к концу – замените муфту на новую. Но помните, что замена муфты отдельно – сложная и трудоемкая операция. Гораздо проще поменять узел целиком в сборе с передней крышкой блока.

Не можете найти причину поломки? Тогда агрегат нужно демонтировать и разобрать. Подробнее расскажем далее.

Самостоятельный демонтаж гидромуфты

— снимите масляный поддон и радиаторы;

— демонтируйте масляный фильтр;

— приподнимете двигатель и снимите переднюю крышку вместе с гидромуфтой.

После демонтажа продуйте все каналы поступления рабочей жидкости и осуществите проверку кручения колес. Ремонт осуществляйте на специально предназначенном приспособлении. Подойдет кран-балка или подвеска. Загрязненные детали промойте бензином. Далее процедура установки проводится в обратном порядке. После установки элемента на прежнее место проведите диагностику всех соединений, а затем только запускайте гидромуфту.

Правила эксплуатации и профилактика неисправностей

Гидромуфта не требует специального технического обслуживания, но контроль и проверка состояния продлит срок ее службы. Предотвратить неисправности поможет плановый осмотр и правильная замена масла. Проводить проверку следует, даже если нет текущих проблем. Следите за качеством моторного масла, оно напрямую влияет на состояние всех составляющих муфты

Обратите внимание, что в системе не должно быть протечек. Даже самая небольшая течь, способна привезти к выходу двигателя из строя

В качестве охладителя летом может выступать обычная вода, но для зимнего периода нужен правильно подобранный тосол или антифриз.

Частая причина поломок – неисправность выключателя гидромуфты, этой части при осмотре стоит уделить особое внимание. Своевременная замена или ремонт неисправной детали обеспечит эффективную работу узла в целом

При подборе комплектующих, не ищите дешевые аналоги, выбирайте качественные оригинальные запчасти. При замене гидромуфты полностью рекомендуем заменить весь комплект с передней крышкой блока цилиндров. При правильном наблюдении и уходе конструкция прослужит эффективно весь срок эксплуатации.

Источник

Общий взгляд на систему охлаждения силовых агрегатов КАМАЗ

Дизельные двигатели камских грузовиков оборудуются двухконтурной жидкостной системой охлаждения, построенной по традиционной схеме. В ее состав входит водяная рубашка (система полостей и каналов) в блоке цилиндров и в ГБЦ, жидкостный насос (помпа), несколько термостатов, радиатор, система трубопроводов и различные датчики. Также в данную систему входит вентилятор, обеспечивающий отвод излишнего тепла от радиатора на определенных режимах работы мотора.

Функционирование системы сводится к следующему. При запуске мотора сразу начинает работать помпа, которая обеспечивает циркуляцию антифриза в первом (малом) контуре, в обход радиатора. При прогреве силовой установки срабатывает термостат, который открывает путь охлаждающей жидкости в радиатор, что обеспечивает охлаждение и поддержание определенной температуры двигателя.

Однако радиатор не всегда работает эффективно — на высоких оборотах, а также в жаркую погоду отвод избыточного тепла в атмосферу значительно ухудшается, что чревато перегревом и поломкой мотора. Решает проблему входящий в систему охлаждения вентилятор — он создает поток воздуха, который обдувает радиатор, обеспечивая отвод лишнего тепла. Без вентилятора нормальная эксплуатация автомобиля, особенно в теплое время года, была бы невозможной.

Работу вентилятора обеспечивает специальный узел — муфта привода вентилятора. До недавнего времени в автомобилях КАМАЗ использовалась исключительно гидравлическая муфта (гидромуфта) в паре с регулятором-выключателем. Сегодня все чаще камские грузовики оснащаются более простыми вязкостными муфтами (вискомуфтами). Здесь мы обратим внимание только на гидромуфту — решение, которое все еще пользуется популярностью и имеет ряд преимуществ перед вискомуфтой.

Выбор нового устройства

Конечно, важным параметром поисков является производитель конечного продукта. Многие автолюбители вполне оправданно не доверяют продукции фирм-упаковщиков. В случае вязкостных муфт брать можно продукцию даже таких фирм, так как, по сути, выпускают ее ограниченное число компаний, которые одновременно являются поставщиками на конвейеры крупных автомобильных концернов и чью продукцию реализуют даже упаковщики

Стоит обратить внимание на продукцию вот этих компаний:

Весьма неплохие решения можно найти в каталогах фирм Meyle и Febi (Германия). Появившиеся относительно недавно польские и турецкие аналоги показали себя не так хорошо. Как правило, достойные производители вязкостных муфт одновременно выпускают и радиаторы, крепежные элементы и некоторые элементы трубопровода. Если вы уверены в каком-то производителе радиаторов, стоит поискать в его каталогах и нужную вам вязкостную муфту.

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.

Основные причины неисправности

Если производить своевременное регламентное обслуживание вискомуфты, ее ресурс составляет не менее 200.000 километров пробега. Учитывая, что большинство автомобилей, на которых установлены такие приводы, имеют солидный пробег, владельцы этих авто сталкивались с проблемами вискомуфт не раз.

К основным причинам неисправности можно отнести:

• естественный износ;
• изменение параметров биметаллических пластин;
• износ подшипника;
• биения крыльчатки вентиляторов (частичное разрушение крыльчатки);
• вытекание геля, несвоевременная заправка, изменение структуры геля;
• механические повреждения.

Также преждевременному отказу от работы может сопутствовать засорение зоны обдува ячеек радиатора, загрязнение конструкции самой муфты.

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».

Общая информация о вискомуфте

Одним из наиболее важных узлов автомобиля является вращающаяся вискомуфта, внутри которой расположены чередующие перфорированные пластины с вязкой жидкостью. В продаже имеется масса типов таких конструкций с различными рабочими свойствами и особенностями, но общий принцип их работы остается аналогичным.

Каждая вискомуфта состоит из множества внутренних пластин, которые способны вращаться по ведущему валу, а также внешних элементов, соединенных на ведомом валу с заданным интервалом. Все составляющие взаимосвязаны и равномерно распределены по корпусу.

От гидромуфты и гидротрансформатора такая деталь отличается специфическим принципом действия. В первую очередь, здесь задействован другой способ передачи крутящего момента, который основывается на воздействии специальной вязкой жидкости, расположенной во внутреннем пространстве конструкции.

Первые упоминания о вискомуфте появились в 1917 году

, но в те времена она не сумела обрести широкое распространение, т.к. не имела многих нынешних преимуществ. Только в 1964 изделие существенно усовершенствовали и стали поставлять в массовую продажу. В 60-х годах прошлого века эти изобретения начали появляться в межколесных дифференциалах на полноприводных легковых машинах.

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.

Проверка работоспособности

Вискомуфты радиаторов проверить не так уж и сложно. В эксплуатационных пособиях указано, что вращение вентилятора положено проверять сначала на холодном, а затем на горячем моторе. При этом на горячем моторе при перегазовке частота вращений серьезно возрастает, тем временем как на холодном – нет. «Народный» способ проверки очень хорош, так как он предусматривает еще и уход за системой охлаждения двигателя. Вот что надо сделать:

• Не заводя мотор, попробовать прокрутить лопасти вентилятора рукой или подручным предметом. Они должны прокрутиться с небольшим сопротивлением, но без инерции;
• Завести мотор и прислушаться. В первые секунды автолюбитель должен услышать легкий шум, который постепенно стихнет;
• Слегка прогрев мотор, попытаться остановиться лопасти свернутым листом бумаги. Они должны остановиться, но с хорошо ощутимым усилием;
• Демонтировать вискомуфту и сильно ее прогреть. Опционально, в кипятке. После этого муфта должна сопротивляться вращению. Если она проворачивается, внутри практически не осталось силиконовой жидкости. Также рекомендуется снять радиатор охлаждения двигателя и промыть его;
• Проверить продольный люфт устройства. Если он имеется, муфту необходимо ремонтировать.

Заметьте, что если один из этапов проверки не был пройден , идти дальше по списку нет смысла. Однако снять муфту и прочистить радиатор

имеет смысл всегда, особенно если вы делаете это после летнего периода, когда соты забиваются пухом, грязью и пылью.

Как проверить вязкостную муфту

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

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

Основные причины неисправности

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

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

Впускная вискомуфта автомобиля Infiniti

Признаки неисправности

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

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

К чему может привести неисправная вискомуфта

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

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