Вискомуфта: принцип работы, особенности и характеристики

В конструкции автомобиля имеется множество разных систем и механизмов. Многие знакомы с деталями подвески, коробкой передач, приводными элементами (ШРУСы, полуоси и так далее). Но мало кто знает о таком механизме, как вискомуфта. Принцип работы ее мы рассмотрим в нашей сегодняшней статье. Эта информация будет полезна каждому автомобилисту.

Определение

Итак, что это такое? Вязкостная муфта являет собой автоматический механизм, предназначенный для передачи крутящего момента. Подобный процесс происходит посредством специальной жидкости, что находится внутри корпуса.

Также вязкостная муфта имеет в конструкции набор дисков. Подробно об устройстве элемента мы поговорим немного позже. А пока рассмотрим области ее применения.

Где она используется?

Всего можно выделить два основных направления, где применяется вискомуфта. Принцип работы позволяет использовать ее в:

• Системе полного привода на кроссоверах. Ни для кого не секрет, что современные джипы имеют не совсем «честный» привод. Так вот, чтобы привести в действие вторую ось, инженеры применили вискомуфту. Принцип работы ее позволяет автоматически задействовать вторую пару колес при пробуксовке основных, ведущих. Вискомуфта является менее приемлемым вариантом, нежели электромеханическая, но по стоимости она значительно дешевле. Ввиду этого такая схема полного привода встречается на 70 % всех внедорожников.
• Системе охлаждения двигателя. Яркий тому пример - вискомуфта вентилятора охлаждения МАЗа. Принцип работы ее ничем не отличается от предыдущего варианта. Эта муфта все так же передает крутящий момент посредством вязкой жидкости внутри. Единственное, что вся энергия идет не на задний мост, а на вращение лопастей вентилятора. Благодаря созданию воздушных потоков, идет лучший обдув и охлаждение радиатора, что стоит перед ним. Такой же принцип работы у вискомуфты вентилятора КамАЗа и КрАЗа. А берет энергию муфта от коленчатого вала. Чем быстрее он вращается, тем гуще становилась жидкость и быстрее вводила в зацепление вентилятор. Но такой принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения считается устарелым. Ввиду этого на всех современных легковушках и грузовиках используется электрический вентилятор с ДТОЖ (датчиком температуры охлаждающей жидкости). В чем недостатки вискомуфты КамАЗа? Принцип работы ее таков, что лопасти вращаются вне зависимости от температуры двигателя. Особенно это вредно зимой. Мотору трудно набрать температуру, а его вдобавок принудительно охлаждают. Это и стало причиной замены вискомуфты на электрические вентиляторы.

Что за жидкость внутри?

Ранее мы упоминали, что принцип работы вискомуфты (полного привода в том числе) основывается на изменении вязкости жидкости, которая находится внутри корпуса. В качестве таковой применяют силиконовую жидкость. В чем ее особенности? Она имеет интересные свойства: если ее не нагревать и не перемешивать, она остается в жидком состоянии. Но стоит только увеличить температуру и перемешать ее, как она расширяется и становится вязкой (похожей на застывший клей). По мере уменьшения числа оборотов дисков, снижается и ее плотность. Материал снова становится жидким.

Работает муфта без какой-либо электроники. Здесь нет датчиков и дополнительных проводов. А отключается она сразу после того, как автомобиль начал ехать по ровной асфальтированной дороге.

Варианты конструкций

На сегодняшний день существует 2 типа конструкций вязкостных муфт:

• С замкнутым герметичным корпусом. В подобной ситуации принцип работы вискомуфты похож на действие гидротрансформатора в автоматической трансмиссии. Внутри корпуса имеются две турбины с крыльчатками. Одна стоит на ведомом валу, вторая – на ведущем. Также корпус заполнен силиконовой жидкостью. Когда валы вращаются с одинаковой частотой, плотность ее минимальна. Но как только машина начинает буксовать, турбина начинает перемешивать жидкость. И так до тех пор, пока она не расширится и не станет твердой. После этого она вводит в зацепление соседнюю турбину. На практике это можно заметить по вращающимся колесам на второй оси. Когда автомобиль выбрался из грязи или снежного плена, частота вращения крыльчаток будет совпадать и плотность жидкости станет минимальной. Крутящий момент в таком случае передается только на одну ведущую ось.
• С группой плоских дисков. Работает такая вискомуфта по схожему принципу. Однако вместо крыльчаток здесь используется набор плоских дисков. Обычно такая схема практиковалась на муфтах вентилятора системы охлаждения, но встречается и на кроссоверах в качестве ключевого элемента, задействующего полный привод. Как только ведущая ось начинает буксовать, жидкость внутри перемешивается. Увеличивается и ее температура. В результате она густеет, и крутящий момент передается на ведомую ось автомобиля.

Ресурс

Оба варианта конструкций достаточно надежные. При должном использовании ресурс вискомуфты достигает 300-400 тысяч километров. Что подразумевается под понятием «должное использование»? Имеется в виду эксплуатация муфты без перегрева. Нельзя долго буксовать на одном месте. Это ухудшает свойства рабочей жидкости.

Преимущества

Каковы преимущества подобного механизма? Стоит отметить несколько основных плюсов:

• Простота конструкции. Внутри присутствует всего несколько элементов. Это диски (либо турбина) и рабочая жидкость.
• Прочность. Корпус элемента способен выдержать давление до 20 атмосфер.
• Практичность. Муфта довольно ресурсная и рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля.

Отметим, что такая система полного привода может работать не только на грязи, но и на снегу, а также при гололеде. Это дает неплохие характеристики проходимости при отсутствии механических жестких блокировок.

Недостатки

Рассмотрим обратную сторону медали. Среди минусов стоит отметить низкую ремонтопригодность. В случае поломки вязкостная муфта меняется целиком. С экономической точки зрения это не совсем выгодно – отмечают отзывы.

Огромным недостатком муфты является отсутствие линейной зависимости подключения полного привода. Нельзя заранее подключить ведомую ось при прохождении бездорожья. Включается она только тогда, когда автомобиль уже сел «на брюхо». Поэтому нельзя сказать, что вискомуфта является полной заменой классическим блокировкам и «честному» полному приводу. Механизм служит лишь как вспомогательный элемент, позволяющий автомобилю выбраться из легкой западни.

Следующий недостаток – уменьшение клиренса автомобиля. При прохождении ухабов можно зацепить корпусом муфты о землю. Сама передача крутящего момента при пробуксовке будет неполной. Как показывает практика, на ведомую ось передается не более 80 % мощности.

Еще один минус – уязвимость к перегреву. Долго вискомуфта работать не может. Максимум – 30 секунд. Перегрев жидкости внутри ведет к полному выходу из строя элемента. Поэтому внедорожники, оснащенные такой муфтой, не подойдут для соревнований на бездорожье.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое вязкостная муфта и как работает. Если раньше она использовалась чисто для работы вентилятора охлаждения, то теперь ею оснащается чуть ли не каждый внедорожник. Она спасает при движении по заснеженной или заболоченной местности. Но дабы конструкция прослужила долго, нужно знать, как ее правильно использовать.