✅ Как работает вискомуфта вентилятора охлаждения

Работа многих изделий основывается на использовании, порой неожиданным образом, самых разных свойств привычных нам веществ. Примером этого может служить вискомуфта – специальное устройство, предназначенное для избирательной передачи, зависящей от внешних условий, крутящего момента. У таких изделий принцип работы основан на изменении вязкости залитой в него жидкости. Нельзя сказать, что они применяются чрезвычайно широко, например как МКПП, но и обойти стороной их использование было бы неправильно.

Вискомуфта — вязкостная муфта, часть трансмиссии автомобиля, механизм передачи и выравнивания крутящего момента. В отличие от гидромуфты и гидротрансформатора в вискомуфте использован иной принцип действия. В этом устройстве крутящий момент передается не через динамические свойства потока жидкости, а с использованием вязкостных свойств жидкости, заполняющей внутреннее пространство вискомуфты. Применяется в качестве механизма автоматической блокировки дифференциала.

Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения. Интересная теория

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.

Проверка вискомуфты на работоспособность

Первым симптомом нормальной работы муфты будет её кратковременное включение при первом запуске холодного мотора.

Это связано с тем, что во время стоянки жидкость стекла в зазор и ещё не выбросилась в резервуар корпуса. Затем характерный звук работающих лопастей крыльчатки пропадёт, скорость её уменьшится, хотя и не до нуля.

При таком холостом ходе вентилятора его даже можно остановить любым мягким предметом, обычно демонстрируют свёрнутую газету, резиновый шланг или пластиковую бутылку. Ни в коем случае не стоит пытаться это делать руками.

По мере прогрева радиатора клапаны открываются, и вентилятор начинает работать на полную мощь. Его обороты растут при прогазовках практически сразу за двигателем, а остановить его уже не получается. Это и будет признаком нормальной работы муфты.

Как это работает

Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения напрямую связан со своим строением. Благодаря этим особенностям вентилятор работает не постоянно, а в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Это позволяет системе охлаждения работать максимально эффективно. Сама вискомуфта состоит из неразборного корпуса овальной формы. Внутри него располагаются два диска. Один из них жестко крепится на валу крыльчатки вентилятора. Другой закреплен на валу, соединенным с приводом. Диски находятся в вязкой силиконовой жидкости, она же находится в небольшом резервуаре. Также в конструкцию входит биметаллическая пластина.

Работает эта система следующим образом. При нормальной температуре воздуха диски находятся либо на небольшом расстоянии друг от друга, либо слегка зацепляются. В любом случае один проскальзывает относительно другого. В таком положении вентилятор не работает.

Повышение температуры ведет к тому, что биметаллическая пластина, сжимаясь, прогибается, выдавливая из резервуара жидкость. В итоге давление на один из дисков увеличивается. Он прижимается к диску крыльчатки вентилятора и начинает его крутить. Чем выше температура, тем они плотнее прижимаются, и меньше проскальзывают. При снижении температуры пластина возвращается в исходное положение. Давление внутри камеры нормализуется, и вентилятор останавливается.

Устанавливается вискомуфта вместе с вентилятором на вал помпы. Иногда эту конструкцию можно увидеть на коленчатом валу, все зависит от компоновки данной модели автомобиля. Вентилятор с вискомуфтой намного эффективнее простой крыльчатки, установленной на вал. Ведь работает он по мере необходимости, не охлаждая двигатель, например, при прогреве зимой. Чаще всего вентиляторы с вискомуфтой устанавливаются на автомобили, постоянно работающие под нагрузкой:

Внедорожники;
Кроссоверы;
Спорткары;

Грузовики.

Это объясняется более эффективным охлаждением в любых условиях.

Внутреннее устройство вискомуфты

Конструктивно вязкостная муфта (ВМ) представляет собой герметичный корпус, как правило, цилиндрической формы. Внутри него установлены круглые перфорированные стальные диски (с небольшим зазором между ними). Половина этих пластин соединена с ведущим (входным) валом, остальные – с ведомым (выходным). Причем диски имеют различную геометрию отверстий. На входном валу установлены пластины с прорезями, на выходном – с «дырками». Диски внутри корпуса установлены так, что они чередуются: сначала один «ведущий», затем один «ведомый» и так далее. Механически оба вала не связаны между собой.

Весь внутренний объем (и промежутки между дисками) заполнен специальной жидкостью (так называемым силиконовым маслом) на основе полидиметилсилоксана.

Ремонт и замена

Практически все современные автомобили комплектуются неразборными вискомуфтами. В связи с этим ремонт этого узла невозможен. Но существуют модели в основном немецкого производства с возможностью замены подшипника и добавления жидкости.

Неисправностей у этого элемента несколько. При выходе из строя подшипника, можно услышать характерный вой из-под капота. При недостатке жидкости эффективность работы вентилятора снижается. Он начинает медленнее крутиться, вплоть до полной остановки. Это же можно наблюдать при повреждении дисков.

Разбор

Начинаются все работы с снятия вентилятора. Обычно он крепится на 3 или 4 болтах. Сняв его, можно оценить состояние муфты. Если у вас стоит разборная модель, то можно попытаться починить деталь. Перед снятием подшипника, нужно слить жидкость через специальное отверстие. Далее отверткой снимается пластинка, прикрывающая подшипник. И его вытаскивают с помощью специального съемника. После этого устанавливают новую запчасть.

Запрессовка нового подшипника производится специальной оправкой. Нельзя делать это молотком и вообще наносить по подшипнику какие-либо удары. Это может привести к его повреждению. Нехватку жидкости можно определить по резкой остановке вентилятора, после того как вы заглушите двигатель. Также мотор начинает перегреваться.

Доливать следует особое масло для вискомуфт на силиконовой основе. Делается это с помощью специального шприца. Можно использовать и медицинский, самый большой который найдете. Поломку дисков можно определить только разобрав муфту. Ремонту они не подлежат.

Замена вискомуфты не сложна. Сняв узел с двигателя откручивают крыльчатку вентилятора. Устанавливают новую муфту. При этом обратите внимание на затяжку болтов. Они должны быть закручены как следует. После этого вентилятор устанавливается на место. Во многих случаях проще сразу поменять вискомуфту целиком, не заморачиваясь с ее ремонтом.

Заключение

. Система охлаждения важная составляющая любого автомобиля. При этом, эффективность даже лучших систем не максимальна. Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения делает такую систему наиболее эффективной из всех ныне используемых. Зная, как работает подобная муфта, вы сможете своевременно опознать ее неисправность.

Выбор нового устройства

Как и подбор любой другой детали для автомобиля, поиск новой вискомуфты вентилятора не составляет особого труда. Для этого можно воспользоваться услугами онлайн-магазинов. Даже если устройство, которое предлагает тот или иной магазин, будет слишком дорогим, можно будет хотя бы узнать каталожный номер механизма. Это облегчит поиск изделия на других платформах. Кстати, многие онлайн-автомагазины предлагают как оригинальные запчасти, так и их аналоги.

Оригинальную продукцию лучше всего искать по VIN-коду (о том, какую информацию об автомобиле он содержит, а также где в машине его найти, читайте в другой статье). Также в локальном автомагазине подбор можно осуществлять по данным автомобиля (дата выпуска, модель, марка, а также характеристики мотора).

Немаловажным фактором при выборе любого устройства, в том числе и вискомуфты вентилятора системы охлаждения, является производитель. При покупке многих автозапчастей не стоит доверять фирмам-упаковщикам, однако это не касается вязкостных муфт. Причина в том, что изготовлением данной продукции занимается не так много компаний, поэтому в большинстве случаев товар будет нужного качества, а отличаться оригинал от аналога будет стоимостью. Такие фирмы обычно поставляют муфты на заводы, в которых производится сборка транспортных средств.

Достойной внимания является продукция следующих производителей:

Немецкие фирмы Behr-Hella, Meyle, Febi и Beru;
Датский производитель Nissens;
Южно-корейская компания Mobis.

Отдельного внимания заслуживает продукция недавно вышедших на рынок турецких и польских производителей. Если есть возможность выбрать другого производителя, то лучше не искушаться на бюджетную цену. Чтобы определиться с репутацией компании, достаточно обратить внимание на ее ассортимент.

Обычно достойные вискомуфты реализуют фирмы, занимающиеся производством радиаторов и других элементов систем охлаждения для транспорта. Если есть опыт в приобретении качественного радиатора, то стоит в первую очередь поискать подходящую вязкостную муфту в каталоге этого производителя.

Работа вискомуфты вентилятора охлаждения

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

В этом видео смотрите, что такое муфта в этом устройстве

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

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

Устройство состоит из:

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

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

Преимущества и недостатки

Сначала о плюсах вискомуфты:

простейшая конструкция;
прочный корпус, выдерживающий давление до 20 атмосфер;
доступная стоимость из-за простоты конструкции;
не требует обслуживания, обычно эксплуатируется без поломок в течение всего срока службы автомобиля.

Основные недостатки вискомуфты:

невозможность ремонта (если вязкостная муфта сломалась, ее меняют на новую);
опасность перегрева при длительной работе;
отсутствует возможность ручной блокировки;
неполное автоматическое блокирование;
срабатывание с запозданием;
несовместимость с антиблокировочной системой тормозов (ABS);
отсутствие контроля за полным приводом;
крупные муфты сильно уменьшают клиренс.

Как проверить вязкостную муфту

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

Чтобы проверить, хорошо ли работает вентилятор и муфта, надо знать признаки неисправностей этих деталей:

Если двигатель быстро греется, то это первый признак неисправности вискомуфты. Появляется это по причине выхода геля или не своевременного срабатывания биметаллических пластин. При таком раскладе дел, когда мотор сильно нагревается вентилятор или крутится с низкой частотой вращения, либо вообще не включается.
Вентилятор охлаждения начинает крутиться, когда двигатель еще холодный. Это происходит из-за изменения свойств геля, застывании смазки и выходе из строя других элементов вискомуфты.

Причины выхода из строя или плохой работы вискомуфты:

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

Преимущества и недостатки вентилятора с приводом через вязкостную муфту:

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

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

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

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

Минусы вискомуфты:

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

Этот список недостатков вискомуфт повлиял на решение владельцев автоконцернов. Они отказались от использования таких устройств в легковых автомобилях.

Конструкция и основы работы автомобильных вискомуфт

По конструкции вискомуфта – это блок из тонких дисков, которые собраны в пакет и смонтированы в герметически закрытом корпусе. Конструктивно муфта состоит из двух пакетов, один из которых является ведущим, второй – ведомым, соответственно они соединены с входным и выходным валами.

Поверхность дисков, составляющих пакеты, особым образом отперфорирована отверстиями и отштампована выпуклостями. Каждый из дисковых блоков набран с таким расчетом, чтобы между отдельными составляющими их дисками было минимально допустимое расстояние.

Полость корпуса вискомуфты вентилятора на автомобиле заполняется дилатантной жидкостью. Чаще всего в основе ее вязкое вещество кремний-органического происхождения (силикон), которое обладает непостоянной вязкостью, резко возрастающей в результате роста скорости деформации смещения.

Увеличению эффективности работы муфты способствует также свойство жидкости очень сильно расширяться при повышении температуры, что приводит к возникновению дополнительной силы давления со стороны жидкости, передаваемой на диски. Ввиду перечисленных особенностей вискомуфты, диски, при увеличении скорости вращения, словно слипаются.

Если движение автомобиля равномерно, то скорость вращения ведущего и приводимого в движение жидкостью валов одинакова и не возрастает, т.к. внутреннее сопротивление в жидкости стабильно. Если один из этих двух валов изменяет скорость своего вращения по отношению к другому, диски в вискомуфте автомобиля подвергаются интенсивному относительному смещению.

Как следствие, скачкообразное возрастание вязкости жидкости и стремление возникающей внутрижидкостной силы трения к выравниванию угловых скоростей обоих дисковых пакетов. Значительная разность скоростей вискомуфты приводит к тому, что жидкость отвердевает из-за существенного возрастания собственной вязкости. При этом муфта самоблокируется и начинает передавать крутящий момент с ведущего вала на ведомый без фактических потерь.

Ремонт вискомуфты своими руками

Если это устройство перестало работать, то сначала надо заправить его гелем или спецмаслом.

Специалистов, которые могут починить вискомуфту не много. Иногда дешевле и быстрее выходит купить новое устройство или перейти на электровентилятор.

Чтобы установить вентилятор охлаждения ДВС с электроприводом, нужны следующие детали:

Сам вентилятор с электрическим приводом.
Провода площадью сечения 6 мм2.
Предохранитель на 40 Ампер.
Реле-регулятор на 30 Ампер или более.
Термореле, например, от жигулей, которое срабатывает при нагреве двигателя до 87 градусов.

Термореле можно приклеить к радиатору или рядом с термостатом на металлическую поверхность.

После этого, надо сделать схему подсоединения, как на автомобилях Ваз. Вазовская электросхема подключения вентилятора прослужит около 5 лет.

Как производится ремонт

Итак, когда водитель замечает, что мотор автомобиля стал чаще перегреваться, и другие детали системы охлаждения исправны, следует провести диагностику вискомуфты (процедура описана немного выше). Как мы рассмотрели, одна из поломок устройства – утечка силиконового вещества. Хотя в руководстве пользователя указывается, что эта жидкость заливается в механизм один раз на заводе, и она не подлежит замене, автомобилист может самостоятельно произвести восполнение утерянного в результате разгерметизации объема или замены жидкости на более свежую. Сама процедура несложная. Гораздо труднее найти нужное рабочее вещество.

В магазинах данная продукция реализуется под такими названиями:

Жидкость для ремонта вязкостной муфты;
Масло в вязкостную муфту;
Силиконовое вещество для вискомуфт.

Отдельного внимания заслуживает ремонт вязкостной муфты, которая используется в системе подключаемого полного привода. В этом случае новую жидкость рекомендуется подбирать в соответствии с тем, какой тип вещества использовался до этого. В противном случае после ремонта трансмиссия не будет подключать вторую ось или будет работать некорректно.

Для ремонта вискомуфты, которая используется в приводе вентилятора охлаждения, можно использовать универсальный аналог. Причина в том, что крутящий момент, передающийся через диски механизма, не настолько велик, как в трансмиссии (точнее, настолько большой отбор мощности в данном случае не требуется). Вязкости этого материала зачастую достаточно для работы механизма.

Прежде чем приступать к ремонту муфты, необходимо проверить, сколько силиконовой жидкости находится в устройстве. Для каждой модели вентиляторов может использоваться свой объем вещества, поэтому информацию о требуемом уровне необходимо искать в руководстве пользователя.

Чтобы долить или заменить жидкость в муфте, необходимо:

Демонтировать механизм с автомобиля, и снять с муфты крыльчатку;
Далее необходимо положить изделие горизонтально;
Удаляется штифт, установленный за подпружиненной пластиной;
В корпусе муфты должно быть сливное отверстие. Если его нет, то нужно будет его высверлить самостоятельно, но лучше доверить эту процедуру специалисту, чтобы не повредились диски;
После этих процедур через сливное отверстие при помощи шприца закачивается внутрь порядка 15мл жидкости. Весь объем необходимо разделить на несколько порций. В процессе заливки нужно выждать около минуты-полторы, чтобы вязкое вещество распределилось в зазорах дисков;
Производится обратная сборка механизма. Для сохранения чистоты устройства его нужно протереть, удалив с поверхности остатки силиконового вещества, которое будет способствовать ускоренному загрязнению корпуса.

Когда водитель слышит шум, доносящийся от вентилятора в процессе вращения, это указывает на износ подшипника. Замена этой детали производится по той же схеме, что и заливка жидкости, за исключением нескольких дополнительных манипуляций. Сама жидкость при этом должна заменяться на свежую.

Чтобы демонтировать подшипник из корпуса, необходимо воспользоваться съемником для подшипников. Прежде чем это сделать, необходимо удалить развальцовку по краю корпуса механизма (она предотвращает выпадение подшипника из гнезда). Не рекомендуется демонтировать подшипник какими-то подручными средствами, так как в этом случае не избежать повреждений контактных поверхностей и дисков. Далее запрессовывается новый подшипник (для этого необходимо воспользоваться вариантом с закрытой розеткой с соответствующими размерами).

Процесс ремонта ни в коем случае не должен сопровождаться большими усилиями на один из валов устройства. Причина в том, что достаточно даже незначительной деформации одного из дисков, и муфта окажется непригодной для дальнейшей эксплуатации. В процессе ремонта можно заметить, что на устройстве имеется тонкая пленка смазочного материала. Его не следует удалять.

Как показывает практика, у большинства автомобилистов, кто решил самостоятельно ремонтировать вискомуфту вентилятора, возникают трудности, связанные со сборкой механизма. Чтобы не перепутать, что куда соединять, лучше каждый этап разборки запечатлевать на фотоаппарат. Благодаря этому в наличии будет пошаговая инструкция по обратной сборке устройства.

Как говорилось немного ранее, вместо вентилятора с вискомуфтой можно установить электрический аналог. Для этого потребуется:

Купить вентилятор подходящих размеров с электрическим мотором (зачастую данные компоненты системы охлаждения продаются уже с креплением на радиатор);
Электрический кабель (минимальное сечение жилы должно быть 6 квадратных миллиметров). Длина проводки зависит от размеров подкапотного пространства. Не рекомендуется прокладывать проводку напрямую или возле вибрирующих и острых элементов;
40-амперный предохранитель;
Реле для включения/выключения вентилятора (минимальная сила тока, с которой способно работать устройство, должна быть 30А);
Тепловое реле, которое срабатывает при температуре 87 градусов.

Тепловое реле устанавливается на входном патрубке радиатора или нужно приклеить его на металлическую часть трубопровода, максимально близко к термостату. Электрическая цепь собирается по аналогу моделей ВАЗ (схему можно скачать из интернета).

Как разобрать муфту

Первым делом снимаем вентилятор охлаждения. Как правило, для его снятия надо выкрутить 3 или 4 болта.
Осматриваем муфту.
Демонтируем ее.

Если муфта разборная, то можно отремонтировать ее:

Для этого, сначала сливаем масло через спецотверстие.
Снимаем пластину, которая закрывает подшипник.
Подшипник снимают съемником. Можно сделать съемник своими руками, можно купить.
Запрессовывают новый подшипник.
Ставят пластинку.
Заливают гель или масло.
Крепят вентилятор.

Как можно узнать, достаточно ли залито жидкости в вискомуфту? Если, при остановке двигателя, вентилятор резко останавливается, то мало залито жидкости.

Масло в вискомуфту рекомендуется заливать на силиконовой основе. Заправку делают шприцом.

Если есть механические поломки, то его не ремонтируют.

Замена старой и установка новой вискомуфты — это работа легкая, ее может сделать даже новичок. После демонтажа устройства, надо снять крыльчатку вентилятора. Установить новую муфту. При установке новой муфты надо затянуть болты сильно, но не сорвав резьбу. Затем надо установить вентилятор на место.

Про жидкость внутри

В самом начале мне хочется рассказать про жидкость, которая находится внутри вязкостной муфты, что это такое и какими свойствами она обладает.

Для начала хочется сказать, что внутрь заливают – дилатантную жидкость, которая основана на силиконе. Ее свойства очень интересны, если ее сильно не нагревать и не перемешивать, она остается жидкой. НО стоит ее сильно смешать и немного нагреть, она сгущается и очень сильно расширяется, становится больше похожей на застывший клей. После того как смешивание опять становится не существенным, она опять приобретает свое первоначальное агрегатное состояние, то есть становится жидкой.

Стоит отметить, что жидкость залита на весь срок службы этого узла и не подвержена замене.

Что такое вискомуфта: принцип работы, виды и ремонт

Статья про вискомуфту — что это такое, функции, плюсы и минусы, разновидности, ремонт. В конце статьи — видео о том, как проверить и починить вискомуфту.

Любой автомобиль представляет собой сложнейшую конструкцию, состоящую из множества узлов и компонентов. Со временем они начинают стареть и перестают справляться с базовыми задачами, что заставляет владельцев транспортных средств отправлять машину на ремонт.

В качестве примера можно взять вискомуфту вентилятора, которая предназначается для избирательной передачи и напрямую воздействует на крутящий момент

. И чтобы предотвратить возможное повреждение узла, а также знать, какие действия предпринять при непредвиденной поломке, нужно тщательно изучить принцип работы вискомуфты, ее конструкционные особенности и ряд других моментов.

Проверка работоспособности

Проверить вязкостную муфту вентилятора не составит особого труда. Согласно инструкции по эксплуатации транспортных средств, это необходимо делать сперва на непрогретом ДВС, а затем после того, как он выйдет на рабочую температуру. Вот чем отличается работа механизма в этих режимах:

Холодная система. Мотор работает, водитель кратковременно несколько раз повышает обороты двигателя. Исправное устройство не будет передавать крутящий момент на крыльчатку, так как выпускное отверстие должно оставаться открытым, и между дисками не происходит сцепка.
Горячая система. В этом случае в зависимости от температуры тосола будет зависеть перекрытие сливного контура, и вентилятор немного вращается. Обороты должны повышаться, когда водитель нажимает педаль газа. В этот момент температура двигателя повышается, помпа гонит горячий антифриз по магистрали к радиатору, и биметаллическая пластина деформируется, перекрывая отвод рабочей жидкости.

Самостоятельно без диагностики на СТО механизм можно проверить следующими способами:

Мотор не работает. Попытаться провернуть лопасти вентилятора. При этом должно ощущаться некоторое сопротивление. Вентилятор не должен вращаться по инерции;
Заводится двигатель. Внутри механизма первые несколько секунд должен быть слышен небольшой шум, который постепенно стихает за счет некоторого заполнения полости рабочей жидкостью.
После того, как двигатель немного поработает, но еще не выйдет на рабочую температуру (термостат не открыт), лопасти будут немного вращаться. Сворачиваем лист бумаги в трубку и вставляем его в крыльчатку. Вентилятор должен заблокироваться, но при этом должно быть некоторое сопротивление.
Следующий этап подразумевает демонтаж муфты. Устройство опускается в кипяток, чтобы его внутренние детали нагрелись. Попытка провернуть лопасти должна сопровождаться сопротивлением механизма. Если такого не происходит, это значит, что в муфте недостаточно вязкостного вещества. В процессе этой работы можно дополнительно демонтировать теплообменник системы охлаждения, и промыть его.
Проверить наличие продольного люфта. В исправном механизме этого эффекта не должно быть, так как между дисками должен сохраняться постоянный зазор. В противном случае механизм нуждается в ремонте или замене.

Нет необходимости проводить дальнейшую проверку, если на каком-то этапе обнаружено нарушение в работе вентилятора. Независимо от того, нужно ремонтировать муфту или нет, всегда есть необходимость в конце летнего сезона провести обслуживание системы охлаждения. Для этого снимается теплообменник и с его поверхности удаляется любое загрязнение в виде пуха, листвы и т.д.

Признаки неисправности

Так как вентилятор в моторном отсеке предназначен для принудительного охлаждения мотора в процессе его работы, то перегрев силового агрегата – один из основных признаков неисправности муфты. Стоит отметить, что это также является симптомом выхода из строя и других элементов, входящих в систему охлаждения, например, термостата.

Мотор будет перегреваться из-за того, что в муфте образовалась течь, и жидкость либо плохо передает вращательные усилия между дисками, либо вообще не обеспечивает этой связи. Также подобная неполадка может проявляться в результате несвоевременного срабатывания биметаллической пластины.

Когда муфта не срабатывает должным образом, крыльчатка перестает вращаться или выполняет свою функцию с минимальной эффективностью, на теплообменник не подается дополнительный поток прохладного воздуха, и температура мотора быстро повышается до критического значения. Если автомобиль находится в движении, то радиатор обдувается эффективно, и принудительный обдув не требуется, но когда машина останавливается, подкапотное пространство плохо вентилируется, и все механизмы и агрегаты подвергаются нагреву.

Еще один признак неполадок с вязкостной муфтой можно выявить, если завести холодный мотор и посмотреть, как себя ведет вентилятор. На непрогретом агрегате этот механизм не должен вращаться. обратный эффект наблюдается, когда рабочее вещество теряет свои свойства, например, оно застывает. Из-за продольного люфта диски могут быть в постоянном зацепе друг с другом, что также приводит к постоянному вращению лопастей.

Основные причины неисправности

Ключевой причиной неполадок с работой вискомуфты является естественный износ деталей механизма. Поэтому каждый производитель устанавливает определенный регламент планового обслуживания механизмов автомобиля. Минимальный рабочий ресурс составляет от 200 тысяч километров пробега авто. На вторичном рынке у автомобиля с вискомуфтой вентилятора всегда будет приличный пробег (о том, как определить, скручен ли пробег на подержанной машине, можно прочитать в другой статье), поэтому есть большая вероятность, что нужно будет уделить внимание рассматриваемому механизму.

Вот некоторые другие причины выхода из строя вискомуфты:

Деформация биметаллической пластины из-за частого нагрева/охлаждения;
Поломка подшипника по причине естественного износа;
Поломка лопасти крыльчатки. Из-за этого образуется биение, что ускоряет износ подшипника;
Разгерметизация корпуса, из-за чего происходит утечка рабочего вещества;
Потеря свойств жидкости;
Другие механические поломки.

Если водитель не следит за чистотой механизма или теплообменника, то это еще одна причина выхода из строя устройства.

Контроль момента активации механизма необходимо осуществлять хотя бы раз в месяц, особенно летом, так как в жаркий период мотор особенно нуждается в охлаждении. Если даже новая вискомуфта плохо справляется со своей задачей, возможно, есть резон в установке электрического более мощного аналога. Кстати, некоторые автомобилисты для большего эффекта устанавливают электровентилятор в качестве вспомогательного элемента.

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.

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.

Использование вискомуфт для колес одной оси.

Возможен и другой вариант использования муфты – для колес одной оси. При таком применении устройство устанавливается между осевым дифференциалом и полуосью. В этом случае при прохождении поворотов или пробуксовке одного из колес устройство способствует перераспределению момента между ними, обеспечивая безопасное выполнение маневра или прохождение проблемного участка.

Существуют решения, в которых на колеса одной оси ставится пара деталей. Такая конструкция позволяет отказаться и от осевого (межколесного) дифференциала. При этом использование пары вискомуфт позволяет обеспечить все режимы – как дифференциальное вращение, так и блокировку колес оси.

Принцип работы и предназначение

Чтобы разобраться с принципом работы вискомуфты, необходимо тщательно ознакомиться с ее конструкцией. Все ее детали закреплены в одном герметичном корпусе, который содержит два ряда дисков, соединенных посредством ведомого и ведущего вала. Каждый ряд оснащен отверстиями и выступами с небольшим расстоянием друг от друга. Внутри вискомуфты протекает жидкость с повышенной вязкостью, состоящая из силиконовых добавок. Ее характеризует особый состав, позволяющий эффективно обслуживать приводную систему и обеспечивать требуемый крутящий момент.

Разновидности вискомуфт

На рынке автомобильных запчастей можно встретить две основные разновидности вискомуфт:

Первый тип отличается постоянным объемом дилетантной жидкости.
Второй тип имеет разный объем силикона, который меняется в зависимости от внешнего воздействия.

Вискомуфты первого типа задействуются для самоблокирующихся дифференциалов в коробке передач, включая автоматические полноприводные системы. Их применяют во внутренних охладительных системах.

Если деталь работает в обычном режиме со средними нагрузками, а автомобиль перемещается по качественному дорожному покрытию, значения угловых скоростей двух осей остаются одинаковыми.

Вращение дисков муфты осуществляется практически равномерно, а крутящий момент от двигателя к ведомой оси передается с минимальной нагрузкой. В результате транспортное средство может работать как на полном приводе, так и на заднем.

Но если машина попадает на пересеченную местность или едет по льду и грязи, равномерность вращения серьезно снижается, а вязкость силикона существенно растет. Таким образом происходит увеличение передачи крутящего момента на вторую ось. В некоторых случаях показатель передачи мощности достигает 100-процентного уровня.

При этом вязкостная муфта не может заменить полноценный дифференциал, который перераспределяет крутящий момент силовой установка на обе оси. Применять такую конструкцию целесообразно на неровных покрытиях и пересеченной местности. Также она будет оправдана при езде:

по гололеду;
городским улицам;
влажной трассе.

Если езда осуществляется по полному бездорожью, муфта должна срабатывать моментально. в противном случае система передачи крутящего момента выйдет из строя, что повлечет за собой необходимость проведения дорогого и сложного ремонта.

В большинстве современных машин с «автоматом» вискомуфты работают в так называемом «предстартовом режиме». Он характеризуется равномерной передачей 5-15% мощности мотора на ведомую ось, что негативно сказывается на времени реакции узла.

Устройство и принцип работы

Принцип действия вязкостной муфты основан на передаче вращения с использованием вязкостных свойств жидкости. Этим вискомуфта принципиально отличается от, например, гидротрансформатора, в котором используется движение жидкости, то есть ее динамические свойства.

Схема устройства вискомуфты

Вискомуфта представляет собой корпус, внутри которого расположен пакет дисков. Диски жестко соединены с валами и размещаются поочередно: один диск первого вала, второй – второго, третий – снова первого и т.д. Расстояния между дисками минимальные. Вся эта конструкция заполнена специальной жидкостью на силиконовой основе, которая имеет интересное свойство: при активном перемешивании или нагревании она становится более вязкой. При очень быстром движении, когда сила гидродинамического сопротивления возрастает, она приобретает свойства твердого тела, при замедлении сразу становится более жидкой. Принцип действия наглядно показан на видео ниже.

Процесс работы вискомуфты выглядит примерно так:

Автомобиль едет по ровной хорошей дороге. Обе оси вращаются с одинаковой скоростью. Внутри вискомуфты пакеты дисков, закрепленных поочередно на одном и втором валах, тоже вращаются с одинаковой скоростью, не поворачиваясь относительно друг друга. При этом вискомуфта «выключена», то есть крутящий момент с ведущей оси через нее не передается на ведомую (за исключением примерно 12-15%, которые будут поступать на вторую ось из-за вязкости рабочей жидкости);
Колёса на ведущей оси начинают пробуксовывать, на второй останавливаются или почти останавливаются. При этом пластины одного вала стоят неподвижно, а второго – очень быстро крутятся. В этом «блендере» жидкость приходит в движение, нагревается и густеет. Загустевшая жидкость сцепляет пластины двух валов между собой, и чем больше разница в их скорости, тем быстрей это происходит;
При срабатывании муфты крутящий момент с ведущей оси (которая буксует и быстро крутится) переходит на ведомую ось, и ее колёса приходят в движение. При необходимости, на ведомую ось подается почти 100% крутящего момента, то есть меняется привод;
При выезде на нормальную дорогу вращение пластин в муфте относительно друг друга прекращается, жидкость становится менее вязкой, и полный привод отключается.

Срабатывает вискомуфта быстро, но мягко: достаточно 0,2 сек, чтобы полностью заблокировать одну ось. При этом никаких рывков не происходит, устройство не дает лишних нагрузок на трансмиссию.

Сферы применения вискомуфты

Раньше существовало две сферы применения вискомуфт, но сегодня их число сократилось до одной. В недалеком прошлом подобный механизм предназначался для комплексного охлаждения двигателя, что возможно при закреплении на штоке специальной вискомуфты с вентиляционным прибором. Ее движение обуславливается коленчатым валом автомобиля, к которому проложен ремень. В зависимости от скорости вращения двигателя жидкость обретает разную густоту и получает жесткую связь с вентилятором.

При снижении оборотов сильного смешения не происходило, т.е. если присутствовали проскальзывания, процесс охлаждения системы был недостаточно хорошим. Применять изделие в качестве полноценного элемента охладительной системы целесообразно только в холодную зимнюю пору, когда мотор не сильно прогрет ему нужно обеспечить дополнительное охлаждение.

Более востребованной сферой применения является обеспечение автоматического подключения полноприводной системы.

В такой сфере вискомуфты крайне актуальны, ведь большинство внедорожников, кроссоверов и паркетников оборудованы такими узлами. Даже стремительный рост популярности продвинутых электромеханических вариантов не портит большую популярность вискомуфт.

Изделие пользуется большим спросом из-за следующих преимуществ:

доступная цена;
практичное применение;
универсальность.

Однако кроме плюсов у вискомуфт имеются и недостатки.

Где применяют вискомуфты?

Собственно основных применений всего два, однако сейчас остается всего одно:

Применялись для охлаждения двигателя. НА шток закреплялась вискомуфта с вентилятором. Она приводилась в движение от коленчатого вала автомобиля посредствам ременной передачи. Чем быстрее вращался двигатель, тем больше густела жидкость и связь с вентилятором становилась жестче. Если обороты падали, то не происходило такого сильного смешивания, значит были проскальзывания то есть вентилятор вращался, не так сильно охлаждал радиатор. Такая система эффективна для холодного (зимнего) периода, когда двигатель итак не сильно прогревается, а его еще и охлаждают. Сейчас применение таких систем на новых автомобилях уже и не встретить, ее заменили электронные вентиляторы (с датчиками в жидкости), которые питаются от электричества и никак не связаны с коленчатым валом двигателя.

Автоматическое подключение полного привода. Именно в этом направлении вискомуфты остались очень сильно востребованными. Практически на 70 – 80% кроссоверах или паркетниках, сейчас применяются такие системы. Правда, их постепенно начинают вытеснять полностью электромеханические варианты, но пока они дороже и не такие практичные.

С одной стороны вискомуфта это очень простое, дешевое, практичное и универсальное механическое устройство, с другой у нее достаточно много минусов.

Минусы вискомуфты

Одним из наиболее существенных минусов вискомуфты является ее «одноразовость». В большинстве случаев деталь не подлежит ремонту, да и сами ремонтные работы требуют больших усилий и финансовых вложений, поэтому автомобилисты рассматривают вариант покупки новой детали.

Кроме того, нельзя выполнять подключение привода вручную, а его эффективность довольно низка.

Максимальный крутящий момент передается лишь при сильном торможении.

Большинство моделей вискомуфт обладают небольшими размерами, поэтому при расположении в нижней части системы появляется ограничение передачи крутящего момента на заднюю ось.

Такое приспособление не способно работать в течение долгого времени и выдерживать внушительные нагрузки

. В противном случае оно быстро деформируется и станет непригодным для дальнейшего использования. Продолжительная езда по бездорожью, грязи или льду приведет к тому, что вискомуфта выйдет из строя и будет нуждаться в замене.

Для чего она применяется

В современных автомобилях вязкостные муфты применяют для:

временного перевода в полноприводный режим работы (AWD);
блокировки межосевого дифференциала.

Остановимся на этих моментах поподробнее.

Перевод транспортного средства в AWD-режим

Многие современные кроссоверы или «паркетники», а также некоторые минивэны, седаны или хетчбэки, оборудованы так называемым временно подключаемым полным приводом колес. Ось дифференциала ведущего (как правило, переднего) моста соединена через вискомуфту с аналогичным узлом задних колес. В нормальных условиях оба вала вращаются с одинаковой скоростью. Вязкость силиконовой жидкости не меняется, а, следовательно, и передачи крутящего момента на задний мост не происходит. Как только передние колеса начинают пробуксовывать, в работу «включается» вискомуфта. Затем автомобиль снова переходит в стандартный переднеприводный режим работы.

На заметку! У автомобилей, оборудованных временно подключаемым полным приводом посредством вискомуфты диаметр передних и задних колес обязательно должен быть одинаковым. Это позволит избежать ложных срабатываний ВМ (например, при езде по трассе). Если же установить ведущие передние колеса меньшего диаметра (в этом случае они будут делать больше оборотов в минуту, чем задние), то при определенных скоростях движения вискомуфта может «подумать», что они пробуксовывают и подключит полный привод в самый неподходящий момент.

Внутри вискомуфты находится дилатантная жидкость (ДЖ), вязкость которой увеличивается в разы по мере ускорения интенсивности ее перемешивания. Если скорость транспортного средства стабильна (когда машина не буксует), то ДЖ имеет жидкую консистенцию и пластины вращаются одинаково (параллельно друг другу). Наблюдается лишь минимальное смешивание жидкости. В результате пробуксовки ведущий вал начинает очень быстро вращаться (следовательно, и пластины, находящиеся на нем), а ведомый, практически, находится без какого-либо движения. Далее происходит очень интенсивное перемешивание ДЖ, резкое увеличение ее вязкости. Также наблюдается нагрев жидкости и ее расширение, в результате чего пластины начинают довольно сильно прижиматься друг к другу (они, практически, «склеиваются» вместе). Происходит передача части вращательного момента от ведущего вала на ведомый, машина перестает буксовать, скорость вращения обоих валов стабилизируется, вязкость жидкости существенно снижается, ее перемешивание прекращается и задняя ось отключается. То есть, «все возвращается на круги свои».

Блокировка межосевого дифференциала

Одним из неотъемлемых узлов трансмиссии является дифференциал. Он предназначен для того, чтобы при повороте колеса могли вращаться с разными угловыми скоростями, так как они (правое и левое) при осуществлении такого маневра проходят разные по длине пути. На некоторых автомобилях предусмотрена блокировка дифференциала с помощью интегрированной в него вискомуфты. Такая функция весьма полезна, если одно из ведущих колес (например, попав на мокрый или скользкий участок дорожного полотна) начинает пробуксовывать. В этом случае ВМ блокирует дифференциал. На оба колеса передается одинаковый крутящий момент. После того, как «проблемный» участок дороги преодолен, диски вискомуфты «разъединяются» и дифференциал переходит в нормальный режим работы.

На заметку! На внедорожниках (например, Subaru Forester или BMW 325ix E30), оснащенных системой постоянного полного привода, ВМ «работает» при пробуксовке одного из ведущих мостов. Технологически она интегрирована в центральный дифференциал и блокирует его для выравнивания скорости вращения переднего и заднего валов.

Как ремонтировать вискомуфту

Если двигатель начинает перегреваться и сильно шуметь при работе на высоких оборотах, не нужно спешить заменять вискомуфту. Если правильно подойти к такой проблеме, ее можно устранить малыми силами. Зачастую поломка происходит при утечке масла из основания конструкции, что требует повторного залития силикона. Для решения проблемы нужно осторожно изъять деталь с насоса, а после выполнить ее разборку. На круглом диске элемента должна присутствовать пластина с пружиной, под которой расположено отверстие для масляной основы.

Чтобы предотвратить поломку изделия, необходимо соблюдать осторожность при демонтаже штифта.

Затем следует приступить к добавлению смазки, для чего лучше задействовать шприц. Важно отметить, что при выполнении такой задачи вискомуфту лучше размещать горизонтально. С помощью шприца можно взять 15-20 мл жидкости, и медленно поместить ее во внутрь.

Через несколько минут силикон должен плотно проникнуть в вискомуфту и обрести достаточно твердое состояние. В конечном итоге нужно провести очистку поверхности конструкции от излишка силикона и выполнить повторный монтаж детали.

Еще одной распространенной причиной повреждения вискомуфты считается деформация подшипников. Первым симптомом подобной неисправности является интенсивный шум. Для ремонта изделия его нужно демонтировать, открутив три фиксирующие болта. В таком случае конструкция легко отсоединится из отсека двигателя. После изъятия муфты и слития силикона можно начинать процедуру замены подшипников.

Особых сложностей в решении такой задачи нет, но чтобы упростить задачу, рекомендуется воспользоваться специальным съемником. Такой инструмент имеется в каждом гараже. При использовании подручных средств можно вовсе повредить узел и доставить себе дополнительные хлопоты в виде недешевого ремонта. Завершив установку нового подшипника, остается повторно собрать деталь и запустить двигатель.

Также при выполнении ремонта нельзя забыть о заливе нового силикона, которая сливалась перед ремонтом.

Если муфта «ведет себя неправильно», не нужно спешить покупать новое изделие, ведь, возможно, проблема кроется в незначительной поломке, которая быстро решается своими руками. И для этого не обязательно обладать особыми навыками и умениями.

Единственной проблемой при ремонте бывает сложность поиска инструмента для изъятия старого подшипника. Если его нет в гараже, можно одолжить у друзей или приобрести в автомастерской. Остальные детали и расходные элементы доступны во всех автомобильных магазинах.

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.

Хроника создания вискомуфт

Что такое вискомуфта народ не знал аж до 1917 года пока в США, Мелвин Северн не изобрел эту самую вискомуфту. Однако сразу после этого она не нашла сколь-нибудь широкого применения. Лишь в 1964 году ее впервые смонтировали на автомобиль, называвшийся Interceptor FF. Разработанная инженерами английской компании Jensen, она была предназначена для того, чтобы служить автоматической блокировкой межосевого дифференциала машины.

Именно середина шестидесятых прошлого века оказалась временем, когда вязкостные муфты стали широко внедрятся в конструкцию полноприводных трансмиссий легковых автомобилей с постоянным приводом. Сейчас вискомуфты устанавливаются на двигатели Cummins, а так же широко используются и на других моторах.