Проверка вискомуфты: Проверка вискомуфты и варианты ремонта

Содержание

Как проверить вискомуфту в BMW :: Документация :: RU BMW

Многие автомобилисты знают все причины перегрева двигателя. На нашем форуме регулярно проходят обсуждения на эту тему. Итак, вспоминает основные:

— неправильная работа термостата

— поломка помпы

— плохая циркуляция системы охлаждения по причине завоздушенности

— плохая циркуляция системы охлаждения по причине внутреннего засорения радиатора

— плохое охлаждение по причине наружного засорения сот радиатора

— пробой прокладки головки блока

— выход из строя вентилятора системы кондиционирования

— неправильная работа вискомуфты включения вентилятора охлаждения.

Определение последней причины не занимает много времени и не требует особенных знаний и тем более дорогостоящего оборудования.

Первый способ можно использовать утром, при наличии 20 – 30 минут свободного времени.

При холодном пуске двигателя отчетливо слышно как сильно вентилятор муфты гонит поток воздуха через радиатор, правда не долго, 15 – 30 секунд, но это нормально. В дальнейшем работа двигателя становится тихой, а вентилятор муфты вращается очень медленно. При нагреве системы отопления до рабочей температуры тоже ничего не происходит с муфтой, а когда температура поднимается выше 92 – 94 градусов, вискомуфта начинает плавное включение вентилятора охлаждения, что становится слышно по звуку увеличения воздушного потока через соты радиатора. Через пару минут обороты вентилятора выравниваются с оборотами двигателя, проверить это можно увеличив обороты двигателя, вентилятор мгновенно покажет, как сильно он может охлаждать потоком воздуха систему охлаждения.

Второй способ еще проще. Если во время движения все в порядке с температурой охлаждающей жидкости, а при стоянии в пробке температура поднимается на холостых оборотах, это первый признак неправильной работы вискомуфты.

Единственный вариант лечения данной проблемы вискомуфты, ее замена новой. Однако, при замене, не следует сразу выбрасывать старую вискомуфту. Если вы не правильно определили причину перегрева двигателя, причина может быть не в муфте, а например, в засорении радиатора мошками и пылью, значит вы зря потратили деньги. В таком случае, даже рабочая вискомуфта не сможет продуть воздух через забитые соты.

Правильная работа вискомуфты зависит от особенного геля, реагирующего на увеличение температуры увеличением собственной плотности, что и позволяет увеличить частоту вращения вентилятора системы охлаждения двигателя.

Плохая работа системы охлаждения влечет за собой большие финансовые расходы автовладельца, вплоть до замены двигателя, поэтому эта система требует особенного внимания и регулярного обслуживания и ухода.

Добавлено: 27.03.2012 12:47

Замена вискомуфты на БМВ Е39 (как снять, проверить)

А А А

БМВ в кузове Е39 оснащены двигателями с цельноалюминивыми блоками. Эти силовые агрегаты очень чувствительны к повышенной температуре, поэтому важно не допускать перегрева мотора. За поддержание оптимальной рабочей температуры отвечает система охлаждения. Её неполадки могут обернуться серьёзными финансовыми расходами, вплоть до замены двигателя. Необходимо уделять особое внимание системе охлаждения и регулярно её обслуживать.

Регулярно обслуживайте систему охлаждения

Причина перегрева мотора в Е39

Возможно, не все водители знают причины перегрева. Ниже приведены самые распространённые. Итак, перегрев мотора БМВ Е39 возможен в следующих случаях:

вышел из строя термостат;
поломалась помпа системы охлаждения;
плохая циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Здесь может быть несколько вариантов неисправности: в системе охлаждения есть воздух, засорение радиатора изнутри;
пробита прокладка блока двигателя;
плохая теплоотдача радиатора по причине засорения сот снаружи мошками и пылью;
неисправность вискомуфты системы охлаждения.

Первые три причины может выявить только с использованием специального оборудования. Диагностику такого рода проводят практически на всех станциях технического обслуживания автомобилей. Продуть радиатор от внешнего загрязнения и проверить работу термомуфты Е39 можно самостоятельно.

Способы диагностики вискомуфты BMW E39

Первый и самый простой способ проверить работу вискомуфты: если при движении автомобиля сохраняется рабочая температура, а при стоянке в заторе датчик температуры показывает перегрев, то это верный признак неисправности термомуфты.

Второй способ потребует 20–30 минут. Лучше это сделать с утра или после продолжительной стоянки. Двигатель должен быть холодным. При старте мотора на протяжении 15–25 секунд чётко слышен звук работы вентилятора муфты. Он гонит поток воздуха на радиатор. Позже вентилятор начинает вращаться очень медленно, мотор работает тихо. При прогреве двигателя до рабочей температуры вискомуфта никак не реагирует. По достижению 90–95 градусов муфта начинает медленно вращаться. Через 2–3 минуты скорость вращения вентилятора выравнивается с оборотами двигателя. Если немного нажать педаль газа, то вискомуфта должна отреагировать, и вентилятор увеличит скорость. Это можно заметить по большему потоку воздуха, который выдувается через радиатор системы охлаждения.

Нарушение такой последовательности работы и перегрев мотора в пробках указывает на возможную неисправность вискомуфты.

Замена муфты на БМВ Е39

При выявлении неисправности термомуфты её следует заменить. Ремонту она не подлежит. Для замены необходимы: рожковый ключ на 32 и специальный инструмент, чтобы застопорить помпу. Последний можно заменить обычной отверткой.

Неисправная термомуфта подлежит замене

Порядок замены:

Извлекаем пистоны крепления диффузора.
Максимально возможно вынимаем диффузор.
С помощью ключа на 32 откручиваем гайку крепления муфты вентилятора. Крутить надо по часовой стрелке – гайка имеет правую резьбу! Если не удаётся ослабить гайку, можно воспользоваться молотком, предварительно застопорив насос системы охлаждения.

Крепежная гайка имеет правую резьбу

Открутив термомуфту, аккуратно вынимаем её с крыльчаткой. Следите за тем, чтобы не повредить соты радиатора.
Крыльчатка крепится к муфте 3 винтами. Используя шестигранник, откручиваем их. Заменяем неисправную вискомуфту на новую.
Установку проводим в обратном последовательности. Затягиваем муфту на помпе ключом на 32. Дотяжка произойдёт сама после пуска двигателя.

Установка проводиться в обратной последовательности

При самостоятельной диагностике термомуфты на БМВ Е39 можно допустить ошибку, поэтому не рекомендуется сразу выбрасывать старую вискомуфту. Возможно перегрев двигателя происходит по другой причине. В этом случае лучше обратиться на специализированную СТО для качественной и профессиональной проверки автомобиля.

Видео-инструкция по снятию вискомуфты без специализированного инструмента (на английском)

Видеоподсказка по регулировке вискомуфты BMW (на русском)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как проверить работоспособность вискомуфты – АвтоТоп

У меня антифриз не на уровне, а все потому, что фланец системы охлаждения не выполняет свою работу, буду признателен если кто-то даст мне номерок детали. Некоторые поговаривают, что подлежат замене трубки вместе с которыми этот фланец и идет. Это был вопрос номер один. Завтра долью ОЖ, если буду жив здоров.
Далее, завел сегодня машинку, включил климат, а он у меня работает отменно, ибо все там новое, заметил что на холодную крутится только вентилятор кондера, а вентилятор радиатора движка молчит, с ленцой 1 оборот в 3 секунды дает, в общем как листик на ветру. Что по мне — это не порядок, ибо в пробках заметил выросла температура масла (странно, что не охлаждающей жидкости, сегодня узнал что на климате есть 34 канал по нему можно узнать реальную температуру, завтра попытаюсь это проверить) и компрессор кондера то включается то выключается и это отдает на кузов, откуда я и понимаю что компрессор вновь заработал. Должен сказать вискомуфта заменена в прошлом году. Хотя это ничего не исключает. Помогите разобраться в правильном алгоритме работы вискомуфты. Между радиаторами промыл, там все чЁтко. Спасибо за помощь.

Картинки не мои. Чисто для тех, кто хочет послушать и понять о чем речь.

Как проверить вискомуфту вентилятора охлаждения (принцип работы вязкостной муфты)

И снова тема остановки вентилятора на Камазе

Вискомуфта вентилятора охлаждения, как заблокировать

Вязкостная муфта (вискомуфта) д=660мм, КАМАЗ Евро-2 Евро-3, аналог Borg Warner 18223-3

Как я останавливаю ветилятор на Камазе и для чего это делаю.

Как должна работать вискомуфта на «ХОЛОДНОЙ» машине! (вязкостная муфта)

Фиксация шкива вискомуфты (вязкостной муфты).

как проверить и починить ВИСКОМУФТУ !?

Анимация гидромуфты КАМАЗ

Каждый автовладелец должен досконально знать конструкцию своего автомобиля. Пожалуй, большинство людей только абстрактно понимают, что такое вискомуфта, принцип работы и способы её ремонта. Этот инструмент имеет большую важность для автомобиля, поэтому важно понимать его технологию.

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 в двигателе.

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.

Особенности механизма

С первого взгляда принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения кажется сложным, но это не так. Подвижный коленчатый вал 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.

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.

Проверка вентилятора охлаждения

Не всегда удаётся регулярно использовать автомобиль, поэтому он оказывается в состоянии простоя. Вискомуфта в это время требует проверки своей работоспособности. Это же поможет предотвратить поломку от износа.

Распознать неисправность непросто в штатных условиях, но есть методы, как проверить вискомуфту вентилятора. Чтобы осмотреть механизм, нужно проверить состояние оборотов изделия при включённом разогретом и холодном двигателе. При охлаждённом моторе не должно возникать никаких посторонних звуков, а обороты должны соответствовать норме. Горячий же двигатель часто может провоцировать различные шумы и сбои в частоте оборотов.

Такие проблемы могут возникать из-за неисправностей в подшипниках или несвоевременной замене масла. Также уплотнённые сальники и протечка силиконовой жидкости могут стать причиной поломки.

Решение проблемы своими руками

Если были обнаружены дефекты в работе, не всегда должна проводиться замена вискомуфты. Эти проблемы часто можно решить своими руками. Одной из самых частых проблем, возникающих в этом устройстве, является утечка силиконовой жидкости. Чтобы восполнить недостаток, нужно выполнить следующие действия:

Разобрать виcкoмуфту, сняв её из водяного насоса.
Стоит присмотреться к диску изделия. На его поверхности находится специальная пластина с пружиной, под которой имеется отверстие для силикона. Нужно с особой осторожностью снять штифт и залить внутрь смазку с помощью специального шприца. Во время этого процесса саму деталь нужно класть в горизонтальном положении.
Достаточно будет залить в шприц 15 миллилитров жидкости.
Нужно подождать несколько минут, пока вещество не затечёт внутрь вискомуфты, не вынимая при этом шприц.
Проверив правильность выполненной процедуры и нет ли излишек силикона, деталь можно установить обратно.

Тем, кто не считает себя опытными автомобилистом, лучше не заниматься подобными работами, ведь это может стать причиной полной поломки устройства. Как правило, самая большая трудность состоит в обратной сборке всех элементов.

Другие проблемы

Нередко подшипники могут стать причиной выхода из строя вискомуфты. Этому свидетельствует появление несвойственных шумов в зоне охлаждения. Но его ремонтом также можно заняться самостоятельно:

Для починки изделия его нужно снять с основной конструкции мотора. Для этого откручиваются 3 болта, на которых крепятся подшипники.
Замена этих элементов должна производиться только после того, как была слита масляная жидкость и разобран узел. Чтобы упростить процесс, можно использовать специальный инструмент — съёмник. Не стоит применять подручные приборы, так как они могут окончательно повредить детали.
После установки подшипника можно проводить установку всего устройства в механизмы мотора. Перед этим нужно залить свежий силикон, который был слит перед заменой деталей.

На заметку: не всегда неправильное поведение деталей требует их скорой замены. Часто можно обойтись и простым ремонтом, который не требует особых навыков.

Частой проблемой при проверке вискомуфты или замене подшипников является поиск подходящего инструмента. Такой съёмник не всегда просто найти в автомагазине, поэтому ремонт может быть затруднённым.

Особенности ремонтных работ

Как некоторые автомобилисты могли заметить, не всегда на вискомуфте есть отверстие для заливки силиконовой жидкости. В таком случае оно проделывается самостоятельно, но не стоит это делать новичкам, чтобы не навредить изделию. Лучше обратиться к мастерам, которые сделают аккуратное сверление.

Ремонт вискомуфты вентилятора должен проводиться без напора грубой силы. Основной материал устройства — алюминий, который достаточно просто согнуть и окончательно вывести из строя вискомуфту.

Работа автомобиля зависит от многих механизмов, которые должны работать как единое целое. При выходе из строя хоть одного элемента нарушается исправность всего транспортного средства. Вискомуфта необходима для нормальной работы вентилятора охлаждения. От этого зависит безопасность поездки, поэтому нужно следить за её работоспособностью.

Ремонт вискомуфты вентилятора охлаждения должен проводиться только специалистами. Конечно, можно сделать это и самостоятельно, но любая ошибка может вывести устройство из строя. Нужно заранее позаботиться о сервисных работах.

Замена вискомуфты вентилятора : АВТОСЕРВИС КИЕВСКИЙ КАЛИНИНГРАД АВТОРЕМОНТ

Вискомуфта вентилятора представляет собой небольшое круглое устройство, представляющее собой камеру, заполненную силиконом. Внутри находятся два диска, которые присоединяются к валам.

Принцип работы вискомуфты вентилятора

Вискомуфта в вентиляторе отвечает за следующие процессы:

Запуск вентилятора. Происходит это так: на вал первого диска передается крутящий момент от вращения коленвала. Таким образом, нагрузка на диск возрастает, он крутится быстрее, при этом вязкость силикона увеличивается.
Муфта становится заблокированной и происходит вращение второго диска, к которому присоединен вал вентилятора.

Обеспечение работы вентилятора при изменении температуры двигателя. Данный процесс происходит при помощи регуляции контроля

вязкости силикона.

Основные неисправности вискомуфты

Вискомуфта вентилятора является очень надежной деталью. Срок её эксплуатации рассчитан на 200 тыс. км пробега. Очень часто автовладельцы, имеющие в гараже автомобили с солидным стажем, сталкиваются с проблемами, связанными с поломками вискомуфты.

При диагностике двигателя можно определить проблемы с вискомуфтой по следующим признакам:

Стук, биение крыльчатки вентилятора.
Утечка геля, изменение его качественных характеристик.
Износ, механические повреждения.
Нарушение параметров биметаллических пластин.
Перегрев двигателя.

Где поменять вискомуфту?

Выполнить работы по

замене и ремонту вискомуфты вентилятора быстро и качественно в Калининграде можно в «Автосервис Киевский», по адресу: ул. Узловая, 16 Б.

Этапы работы обычно включают в себя дозаправку геля, разборку, демонтаж, сборку, замену подшипников. В случае износа и сложных механических повреждений вискомуфту меняют на новую.

Обратившись на «Автосервис Киевский», вам не придется переплачивать. Все запчасти и расходные материалы для ремонта, мастера СТО заказывают на сайте магазина «Запчасти 39». Многолетнее сотрудничество гарантирует поставку сертифицированных высококачественных запчастей на СТО по самым низким ценам в регионе.

принцип работы, проверка и ремонт своими руками

Опубликовано:

30.04.2016

Принцип работы устройства

Особенности механизма

Проверка вентилятора охлаждения

Решение проблемы своими руками

Разобрать виcкoмуфту, сняв её из водяного насоса.
Стоит присмотреться к диску изделия. На его поверхности находится специальная пластина с пружиной, под которой имеется отверстие для силикона. Нужно с особой осторожностью снять штифт и залить внутрь смазку с помощью специального шприца. Во время этого процесса саму деталь нужно класть в горизонтальном положении.
Достаточно будет залить в шприц 15 миллилитров жидкости.
Нужно подождать несколько минут, пока вещество не затечёт внутрь вискомуфты, не вынимая при этом шприц.
Проверив правильность выполненной процедуры и нет ли излишек силикона, деталь можно установить обратно.

Другие проблемы

Для починки изделия его нужно снять с основной конструкции мотора. Для этого откручиваются 3 болта, на которых крепятся подшипники.
Замена этих элементов должна производиться только после того, как была слита масляная жидкость и разобран узел. Чтобы упростить процесс, можно использовать специальный инструмент — съёмник. Не стоит применять подручные приборы, так как они могут окончательно повредить детали.
После установки подшипника можно проводить установку всего устройства в механизмы мотора. Перед этим нужно залить свежий силикон, который был слит перед заменой деталей.

Особенности ремонтных работ

Принципы работы вискомуфты

Просмотрев кучу автомобильных форумов и сайтов, стало понятно, что об устройстве как вискомуфта практически ничего неизвестно. Таким образом, мы решили вам изложить в нашей статье о вискомуфте, как она работает и способы ее починки.

Как фунциклирует вискомуфта вентилятора охлаждения

Вискомуфта, подразумевает собой оборудование, которое способствует вращению вентилятора, при помощи специального вещества. Сама она чем-то напоминает силиконовый круг, наполненный веществом, с помощью которого производят регулировку вентилятора. Конечно, столкнувшись с принципом работы вискомуфты впервые, у вас сложится впечатление, что это тяжело, но если спокойно рассмотреть, то это вовсе не так. Просто на вал муфты, передает давление коленчатый вал. Потом система ускоряется, и силикон приобретает жидкую форму. Таким способом блокирует муфту, и дает начало вращению следующему диску на радиаторе. В основном вискомуфта применяется почти на всех двигателях, потому что несет в себе безопасность и надёжность. Таким образом, если при задействованном механизме, случайно всунуть руку, механизм прекратит работу, а также при этом поспособствует получению травм.

Вентилятор охлаждения вискомуфты как его проверить

Если транспорт долго стоял в гараже, то в первую очередь необходимо заменить масло в вискомуфте, и проверить её на работу. Также не исключается поломка муфты из-за износа, или иных причин. Понять и заметить неисправность вискомуфты очень не просто, но хотя способы проверки работоспособности есть. При холодном, а также рабочем двигателе можно посмотреть частоту оборотов. Таким образом, в холодном состоянии непонятные звуки не слышно, а сами обороты и их количество в норме. С рабочим двигателем иная история, можно услышать непонятные звуки, а вращение муфты не будет нормальным. Такие шумы возникают в основном из-за неисправных подшипников. Также не исключается уплотнение сальников и потеря силиконового вещества, которые также могут привести к поломке данного устройства.

Починка вискомуфты своими руками

В момент, перегревания мотора, менять вискомуфту сразу не стоит. Может у вас самостоятельно получится произвести ремонт той или иной детали. Самое первое, на что стоит обратить внимание наличие силиконового вещества в вискомуфте, так как это само часто встречаемый вид неисправности. И дабы произвести заливку, необходимо:

· произвести снятие с водяного насоса, потом демонтировать её;

· отверстие для силиконового вещества, расположено на диске, а именно возле пластины с пружиной. Тут нужно ювелирно произвести снятие штифта, а потом при помощи шприца ввести силиконовое вещество. При ремонте деталь держать в вертикальном положении;

· самого вещества нужно набрать где-то миллилитров 15;

· не торопясь ввести вещество в середину;

· не вынимать шприц в районе 120 секунд, чтоб вещество успело расползтись глубже в вискомуфту;

· в случае перебора с жидкостью, вытрите излишки с поверхности;

· установите штифт обратно, и деталь готова к установке на место.

В том случае, если вы не имеете понятия, как проводить ремонт собственноручно, не делайте этого. Конечно, разобрать каждую деталь в своём автомобиле легко, а вот поставить обратно, дано не каждому. Еще частой неисправностью вискомуфты, могут быть подшипники. Вы не ошибетесь в этом, так как признак такой поломки: непонятные звуки в районе радиатора.

Итак, рассмотрим:

· дабы произвести такой ремонт нужно его снять. Сама деталь прикреплена 3 болтами, и их необходимо открутить. Без усилий производится снятие вискомуфты с двигателя.

· как только сняли механизм, можно менять подшипник. Делать это нужно, при разобранном механизме, а также, чтоб он был без масла. Вам еще нужен съёмник для эффективного снятия подшипника, так, как если применить иные инструменты, можно нанести ущерб самому узлу.

· итак, новый подшипник на месте, далее устанавливаем сам механизм. Но стоит при этом помнить о заливке нового силиконового вещества, так, как вы его слили с вискомуфты перед устранением неисправности.

Если вдруг, вы заметите непонятное поведение самой муфты, не спешите проводить замену всей детали, так, как ей еще можно произвести ремонт. Специального опыта для этого ремонта не нужно. Единственная проблема будет заключаться в поиске прибора, то есть подъемника для извлечения подшипника. Сам инструмент очень сложно найти, он есть не во всех магазинах. Даже если вы не нашли его в магазине, спросите у товарищей или знакомых с автомобилем, а поиск иных деталей для починки транспорта не создаст вам труда.

Ремонт вискомуфты его особенности

1. Не каждый механизм снабжён отверстием, для заливания силиконового вещества. В таком случае начинающий водитель собственноручно не может произвести ремонт механизма, но асы стараются просверливать отверстие сами. Вам, конечно, не запрещают сделать это отверстие самостоятельно, но это может привести к покупке, новой детали.

2. Также не нужно применять грубое отношение к диску, когда он манипулирует, так как на самом валу, может повредиться алюминий, и тогда вы не сможете произвести ремонт.

Починка вискомуфты на Мерседесе-Бенц: мотор 111

1. Необходимо открыть капот машины, и освободить вентилятор от защелок.

2. Для этого понадобиться ключ в виде головки на шесть.

3. Производим снятие самого вентилятора.

4. Кожух необходимо развернуть вправо на 180°. Так, как по иному, это сделать нельзя. Таким образом, вискомуфту увидеть или заменить, тоже не получится.

5. Для открывания самой вискомуфты нужен гаечный ключ на 36, а сами губки инвентаря не должны превысить 10 мм.

6. Как извлекли устройство, протрите его от пыли и мусора.

7. Потом биометрическую пластинку муфты необходимо расклепать с одной стороны.

8. Как вытащили диск, необходимо произвести заливку смазочного вещества.

9. Потом производим сборку механизма, и ставим его на место.

Ремонт и замена подшипника вискомуфты на Паджеро

1. Как таковых отличий в снятии механизма не имеется. Тут просто берем и откручиваем крыльчатку, которая крепится тремя болтами. Потом еще три выкрутим для демонтажа крышки. Дальше, достав вискомуфту, бережно приберите верхний диск, который необходим для блокировки вентилятора.

2. Каждый компонент покрыть раствором, то есть маслом. Ремонт муфты делать аккуратно, чтобы не повредить её.

3. Сразу поменять подшипник невозможно по той причине, что развальцовку на валу нужно будет сточить.

4. Сам механизм нужно зажать в тесках, чтобы было удобно производить ремонт.

5. Также необходимо сточить и сам подшипник. Но если такое действие не произвести, то это грозит повреждению той или иной части вискомуфты.

6. Подшипник нужно приобрести закрытого типа, чтоб шариков было невидно.

7. Перед установкой его, необходимо обработать отверстие специальным герметикам.

8. Собираем в одно целое механизм, и ставим обратно в машину на своё место.

Принцип работы и замена подшипника вискомуфты

Вискомуфта используется в различных узлах автомобиля. Как оказалось, большинство автомобилистов имеют лишь примерное представление об устройстве и ремонте вискомуфты своими силами, часто в ней приходится делать замену подшипника. Давайте познакомимся с принципом работы вязкостной муфты и ее характерными неполадками. Также из этой статьи вы узнаете, как с ними можно справиться в одиночку.

Принцип работы муфты в вентиляторе радиатора

Посмотрите видео и все станет понятно:

Вискомуфта вращает охлаждающий вал благодаря специальной жидкости. Она имеет круглую форму и заполнена смазкой. Эта деталь регулирует работу вентилятора благодаря вращению коленчатого вала, который передаёт энергию на первый вал муфты. По мере ускорения повышается вязкость силикона, в результате чего узел блокируется и начинает крутиться второй вал.
Благодаря высокой надёжности и безопасности вискомфута используется практически на всех моторах. К примеру, она оснащена специальным защитным механизмом, который блокирует работу узла при случайном попадании руки.

Проверка работоспособности: основные принципы

После длительного простоя машины необходимо проверить вискомуфту на наличие масла. Также рекомендуется протестировать её общую работоспособность, так как эта деталь уязвима к износу. Чтобы проверить работоспособность, обратите внимание на частоту оборотов при холодном и разогретом моторе. Если сначала всё нормально, но затем по мере прогревания двигателя слышатся посторонние шумы, это свидетельствует о неисправных подшипниках.

Замена подшипника вискомуфты на Ауди 100 – обязательно посмотрите видео:

Замена подшипника вискомуфты вентилятора на Мицубиси Паджеро

вентилятор

Чтобы начать ремонт вискомуфты, нужно открутить три болта, которые удерживают деталь в моторном отсеке. После этого сливается масляная жидкость и снимается подшипник с помощью съёмника. Обратите внимание: использование подручных средств вместо специального инструмента может вывести узел из строя.
Ремонт вискомуфты заканчивается установкой нового подшипника и заливанием силиконовой жидкости. Таким образом, основной трудностью при проведении таких манипуляций является поиск съёмника, который продаётся далеко не в каждом специализированном магазине.

Также обратите внимание на следующие два фактора:

Далеко не каждая вискомуфта имеет отверстие для заливки масла. Если вы новичок, не пытайтесь провести эту процедуру самостоятельно.
Во время манипуляций с диском запрещено применять силу, так как он может деформироваться и дальнейший ремонт будет невозможен.

сточенная развальцовка

Перед тем как приступать к ремонту, необходимо узнать точное название смазывающей жидкости вискомуфты (на случай, если во время манипуляций вы снимете этот защитный слой). После этого:

Открутите три болта, которые крепят крыльчатку.
Выкрутите три болта, которые фиксируют крышку.
Снимите муфту и уберите верхний диск, блокирующий работу вентилятора.
Сточите развальцовку на валу.
Крышка
Сточите подшипник, чтобы предотвратить ещё большее повреждение вискомуфты.
Купите подшипник закрытого типа без видимых шариков.
Смажьте гнездо герметиком перед посадкой подшипника.
Соберите и установите в автомобиль.

Вискомуфта полного привода. Принцип работы

В герметичном корпусе располагаются два ряда дисков связанных с ведомым, или с ведущим валом. Ведущие и ведомые диски расположены вперемешку. Пространство внутри корпуса заполнено вязкой силиконовой жидкостью. Жидкость сгущается при неравномерном вращении валов, что приводит к передаче крутящего момента.

Замена подшипника вискомуфты на Toyota RAV4

Проблемный подшипник звучит так:

новый подшипник муфты

Неисправный подшипник является частой причиной обращений в сервис. Всему виной влага, которая попадает в корпус и выводит из строя узел. Такую неисправность можно определить по характерным неприятным звукам от подшипника.
Для ремонта понадобится яма (подъёмник), подшипник и 2—3 часа свободного времени. Лучше всего новую деталь устанавливать на тонкий слой герметика.

Чтобы обеспечить длительную службу этого узла, нужно:

ставим муфту на место
Отбиваем муфту от кардана
Разобраем деталь, выпрессовываем старый подшипник.
Впрессовываем новый подшипнки, причем его лучше положить на тонкий слой герметика
Установить штифт и деталь на место.

Подводим итоги

Такое устройство как вискомуфта не только регулирует работу вентилятора охлаждения, но и используется в трансмиссии для передачи крутящего момента на проскальзывающие колеса. Для её ремонта необходимо приобрести новый подшипник, силиконовую смазку и съёмник. Во время манипуляций необходимо быть осторожным, чтобы не повредить диски. Если это произошло, потребуется полная замена узла. Самостоятельная замена подшипников обойдётся вам гораздо дешевле, чем услуги СТО. Дело в том, что большинство дилеров просто устанавливают новый узел, который стоит в десятки раз больше.

Как работают вискомуфты Honda и как узнать, что они плохие?

. Взято из руководства по обслуживанию. 89 CivicWagon.com

Вискомуфта

Узел вискомуфты расположен на переднем конце карданного вала №2. Он состоит из корпуса, который соединен с карданным валом № 1 с помощью треножного шарнира. Внутри корпуса находится 79 пластин с зазором 0,2 мм (0,008 дюйма) между собой, окруженных силиконовым маслом.Пластины 40 корпуса входят в зацепление со шлицами в корпусе, а пластины ступицы 39 имеют шлицы на валу. В пластинах есть отверстия для отвода тепла. Узел вязкой муфты также содержит приблизительно 10% воздуха, чтобы учесть тепловое расширение силиконового масла.

В случае разницы в скорости вращения карданных валов № 1 и № 2, например, когда передние колеса теряют сцепление с дорогой, возникает трение между пластинами корпуса (ведущая сторона) и пластинами ступицы (ведомая боковая сторона) .Это трение вызвано сопротивлением скольжению пластин по силиконовому маслу. Это сопротивление между пластинами и силиконовым маслом — это то, что начинает передавать крутящий момент от пластин корпуса к пластинам ступицы и, в конечном итоге, к задним колесам. Эта передача крутящего момента пропорциональна разнице в скорости вращения колес.

По мере того как разница в частоте вращения гребного вала сохраняется, температура силиконового масла продолжает расти. Из-за теплового расширения давление внутри узла вязкой муфты также увеличивается с повышением температуры.
Когда давление становится достаточно высоким, пластины корпуса начинают контактировать с пластинами ступицы, и крутящий момент двигателя на задние колеса быстро увеличивается, как показано на схеме ниже. Чтобы уменьшить износ пластины, имеются проставочные кольца, ограничивающие контакт пластины с пластиной.

Как мы узнаем, когда они испортятся?

снова взято из руководства по обслуживанию 89

Испытание на срыв вязкой муфты

1. Поднимите автомобиль над землей и поместите стойки безопасности под секциями усиления боковых порогов.
2. Запустите двигатель.
3. Поддерживайте обороты двигателя на холостом ходу.
4. Включите пониженную передачу и постепенно отпустите сцепление.
5. Затяните стояночный тормоз.

Вискомуфта исправна, если двигатель глохнет
Вискомуфта неисправна, если двигатель продолжает работать

Узел вискомуфты не содержит обслуживаемых или заменяемых деталей. Если обнаруживается, что он неисправен (не проходит испытание на останов или показывает признаки утечки), его необходимо заменить как единое целое.

Не снимайте болты TORX с узла вискомуфты.

Что все это значит? Это означает, что они выходят из строя, и вы не должны их восстанавливать, потому что для них НЕТ деталей, все, что вы можете сделать, это очистить их и заменить жидкость.

Как насчет Freelander VC?

Взято с Freelanderspecialist.com

Некоторые из самых дорогих деталей для замены на Land Rover Freelander находятся в трансмиссии — блок IRD (раздаточная коробка), задний дифференциал и коробка передач .Так почему вы рискуете повредить любую или все эти части? Если срок службы вашего блока вискомуфты (VCU) истек, то вместо того, чтобы платить за замену блока вискомуфты (VCU), вы можете потратить тысячи долларов ТАКЖЕ на замену блока IRD (раздаточной коробки), заднего дифференциала и, возможно, даже коробка передач.

Узел вискомуфты автомобиля Land Rover Freelander представляет собой герметичный узел, расположенный в центре карданного вала. Внутри агрегата находится вязкая жидкость.Со временем эта жидкость загустевает — так же, как и моторное масло — и в конечном итоге заставляет карданный вал вращаться с меньшей скоростью, чем требуется. Вы можете сказать, когда вы достигли этой точки, поскольку ваш Freelander будет чувствовать, что он сдерживает вас, особенно при включении полной блокировки — но не ждите так долго, к тому времени вы, возможно, уже нанесли дорогостоящий ущерб!

Проблема с блоком вязкой муфты (VCU) заключается в том, что это герметичный блок, поэтому вы не можете проверить состояние вязкой жидкости внутри него.Есть ряд тестов, которые, по словам людей, позволят проверить, была ли она в вашей жидкости, но ни один из них не является действительно надежным.

Узел вискомуфты (VCU) имеет срок службы около 70 000 миль. — по истечении этого времени вы играете не со смертью, а с очень большими счетами!

Так почему бы вам не купить б / у узел вискомуфты (БВУ)? Ну, просто потому, что вы понятия не имеете о состоянии вязкой жидкости внутри него, потому что обычно вы не имеете представления о пройденном километре.Итак, как вы узнаете, когда это нужно изменить? Как вы защитите себя от этих больших счетов? Вы не можете!

Если вам посчастливилось пострадать от повреждения блока IRD (раздаточной коробки) или , задний дифференциал , был ли ваш пробег более 70 000 миль? Заменяли ли ваш блок вискомуфты (БВУ) ранее? Если ваш пробег составил более 70000 миль и вы никогда не заменяли блок вискомуфты (VCU), то это, как правило, было причиной вашего пустого кошелька! И если вы все еще не замените блок вискомуфты (VCU) и не установите новый блок IRD (раздаточную коробку) или задний дифференциал, то почти наверняка то же самое скоро произойдет снова!

Главное — всегда покупать новый или отремонтированный блок вязкой муфты (VCU) , в котором была заменена вязкая жидкость.Таким образом, вы знаете, что у вас есть еще 70 000 миль беззаботного движения, не беспокоясь о повреждении дорогостоящей трансмиссии.

Итак, что бы вы ни делали, НЕ покупайте подержанный блок вискомуфты (VCU) для вашего Land Rover Freelander только для того, чтобы сэкономить несколько фунтов — это может оказаться самой дорогой экономией, которую вы когда-либо делали!

Теперь, если вы не можете прийти к выводу, что покупка бывшего в употреблении VC — не САМАЯ ЛУЧШАЯ идея, а покупка старого F Freelander по завышенной цене — на самом деле не очень хорошая идея, тогда непременно продолжайте.Значит ли это, что они все плохие? Нет, означает ли это, что людям НЕ удалось их отремонтировать? нет, но сделайте себе одолжение и попробуйте провести нагрузочное тестирование, прежде чем ставить на это другие дорогостоящие детали или, возможно, свою жизнь.

Однако для тех, кто настроен скептически, у нас скоро есть вариант: Billet VC Следите за новостями!

Трансмиссии Ashcroft

Основной депозит * — Пожалуйста, выберите — Требуется для этого продукта (+ 75 фунтов стерлингов.00)

Варианты доставки * — Пожалуйста, выберите — Доставка за пределы Великобритании Нет необходимости забирать мою обменную единицу (материковая часть Великобритании) Пожалуйста, заберите мою обменную единицу (материковая часть Великобритании) (+ 15,00 фунтов стерлингов)

Этого товара сейчас нет в наличии

Наведите указатель мыши на изображение для увеличения

Информация о продукте

Это модернизированная вискомуфта Range Rover, поставляемая на условиях обмена.

Распространенная проблема с раздаточной коробкой Range Rover BW — «заклинивание вискомуфты». Это можно легко определить по эффекту, который он оказывает на поворотах, шины будут «чирикать» или «царапать», поскольку автомобиль постоянно находится в блокировке дифференциала. В качестве подтверждающей проверки переведите раздаточную коробку в положение «нейтраль», включите ручной тормоз, приподнимите одно переднее колесо и попытайтесь повернуть его, оно должно медленно вращаться с сопротивлением, если заблокировано твердо, вязкостная муфта заедает, и ее необходимо будет заменить, прежде чем возникнут какие-либо повреждения. к дифференциалам или ШРУСам.

Более подробная проверка устройства приведена в разделе «Техническая информация» ниже.

Муфту можно заменить на раздаточную коробку в автомобиле, но для этого потребуется надежная опора, поскольку правые опоры являются частью корпуса муфты.

Это такая же деталь в Classic и P38 Range Rover, RTC6044

Обратите внимание, что если автомобиль приближается к своему веку, то есть на 100 км миль, стоит подумать о замене раздаточной коробки, поскольку цепь, выходной вал и насос почти наверняка потребуют внимания.Пожалуйста, обратитесь к разделу раздаточной коробки для получения более подробной информации.

Чтобы увидеть объяснение нашего основного депозита, нажмите здесь

ДОСТАВКА

Чтобы рассчитать стоимость доставки, вам необходимо положить товары в корзину и подтвердить свой адрес доставки. После того, как вы введете эти данные, будет сгенерирована стоимость доставки. Пожалуйста, не переходите к этапу оплаты, если вы не готовы сделать заказ.

Код товара : VCREB

Как установить узел вискомуфты

1) Снимите передний карданный вал

2) Слить масло из раздаточной коробки

3) Подпереть коробку передач и снять правую опору коробки передач

4) Снимите болт крепления корпуса вискомуфты к раздаточной коробке

5) Поверните, чтобы сломать силикон, и снимите корпус вискомуфты

6) Снимите фланцевую гайку и фланец и выдавите вискомуфту

7) Очистите все стыковые поверхности

8) Замените вискомуфту и соберите в обратном порядке

RRC, Руководство по ремонту, Раздел 41 Раздаточная коробка, Капитальный ремонт, Демонтаж, Осмотр и Капитальный ремонт.

Вы можете провести этот тест на стенде или в машине с включенным ручным тормозом и поднятым передним колесом.

Вязкостный агрегат — сопротивление качению Стендовая проверка ПРИМЕЧАНИЕ: Испытание следует проводить при температуре окружающей среды 20 ° C.

1) Зафиксируйте выходной вал …

2) Приложите крутящий момент 27 Нм по часовой стрелке к гайке фланца выходного вала (переднего карданного вала). Если сопротивление повороту не ощущается, устройство требует замены.

3) Если чувствуется сопротивление проворачиванию, приложите крутящий момент 20 Нм по часовой стрелке к гайке фланца выходного вала (переднего карданного вала) в течение 1 минуты, это должно привести к вращению примерно на 25-30 градусов.Если вращение не требуется или требуется большее усилие, необходимо заменить блок.

27 Нм = 20 фунт-футов 20 Нм = 15 фунт-футов

Freelander Проблемы, связанные с заменой шин, и как выходит из строя блок вязкой муфты (VCU) «FreelanderSpecialist.com

8 Мар Сью Проблемы FL1, Freelander 1, Трансмиссия Freelander 1,8 бензин, 2,0 дизель, 2,5 бензин, дифференциал, блок IRD, серия K, KV6, серия L, уход за вашим Freelander, задний дифференциал, TD4, раздаточная коробка, шины, V6, колеса

Вы только что заменили две передние шины на Freelander 1, и теперь под вами раздаются всевозможные шумы?

Вы только что сделали прокол и заменили одну шину, чтобы сэкономить деньги, и теперь столкнулись с огромным счетом за ремонт всей трансмиссии?

Вы думаете о замене шин на вашем Freelander? — прочтите эту статью, чтобы убедиться, что единственный счет, который вы получите, — это счет за шины!

Freelander 1 имеет постоянный полный привод.Система работает с IRD (раздаточной коробкой), подключенной к коробке передач спереди. Это то, что эффективно приводит в движение все четыре колеса. IRD соединен с передними колесами передними ведущими валами; и к задним колесам через передний карданный вал, который соединяется с узлом вязкой муфты (VCU) на полпути вдоль Freelander через задний карданный вал, который входит в задний дифференциал, а затем к двум задним приводным валам.

Как работает полный привод Freelander?

Узел вискомуфты (VCU) — если вы посмотрите под свой Freelander, это выпуклая деталь на полпути вдоль карданного вала — заполнена вязкой жидкостью и двумя наборами лопаток, одна из которых связана с передним карданным валом, а другая к заднему карданному валу.В обычных условиях вождения вязкая жидкость остается, ну, жидкостью! Это потому, что передние и задние лопатки вращаются примерно с одинаковой скоростью. Следовательно, большую часть работы выполняют в первую очередь передние колеса, а задние колеса просто следуют за ним.

В сложных условиях, таких как снег или грязь, если одно или несколько передних колес начинают буксовать, они вращаются быстрее, и, следовательно, лопатки в VCU также вращаются быстрее. Это повышенное перемешивание в вязкой жидкости заставляет ее становиться жестче и, следовательно, связывать задние колеса с системой привода.Так что теперь задние колеса будут выталкивать Freelander из снега или грязи. Как только вы выйдете из ситуации и все четыре колеса начнут двигаться с одинаковой скоростью, вязкая жидкость снова станет жидкой, и вы вернетесь к тому, что фактически является приводом на передние колеса.

Как выходит из строя блок вискомуфты (БВУ) Freelander?

По сути, есть два способа отказа VCU, один очень редкий, а именно, когда вязкая жидкость больше не застывает, и вы все время эффективно работаете с передним приводом.Худшим исходом этого является застревание в грязи и снегу — других повреждений трансмиссии не будет.

Второй, наиболее частый отказ VCU происходит из-за заедания VCU — фактически вязкая жидкость все время остается жесткой. Это начнет происходить естественным образом примерно на отметке 70 000 миль, отсюда важность регулярной замены блока вязкостной муфты; однако другие факторы могут вызвать тот же эффект — например, несоответствие шин.

Какое значение имеют подобранные шины для Freelander?

Наличие на Freelander 1 шин непревзойденного размера создает тот же эффект, что и заклинивший VCU, и может вызвать катастрофические повреждения трансмиссии всего за несколько миль.Заклинивший узел вязкостной муфты создает нагрузку на всю трансмиссию, от IRD / раздаточной коробки спереди (и даже до коробки передач) через подшипники VCU и до заднего дифференциала сзади. Если вы продолжите ездить на Freelander с изъятым VCU, вы можете нанести непоправимый ущерб всем этим частям.

Важно убедиться, что соответствует производителю, типу и размеру шин на всех четырех колесах вашего Freelander (обратите внимание, что даже если вы соответствуете типу и размеру шин, разница в размерах может быть достаточной. два разных производителя, чтобы вызвать заедание VCU — уровень допуска составляет всего 5 мм).Если вы действительно не можете позволить себе заменить все четыре шины одновременно, то вы можете обойтись заменой только двух от одной оси (то есть двух задних шин или двух передних шин — никогда не заменяйте только одну шину и никогда не заменяйте одну. спереди и один сзади), но убедитесь, что вы используете тот же производитель, тип и размер, что и те, что остались на Freelander, а поместите новейшие на заднюю часть — но мы действительно рекомендуем заменить все четыре одновременно.

Как узнать, заклинило ли устройство вязкой муфты (БВУ)?

Что ж, есть несколько явных признаков того, что ваш узел вязкой муфты заклинивает. Один из признаков: когда вы включаете полную блокировку, вперед или назад, ваш Freelander будет чувствовать себя более тугим, чем обычно, как будто тормоза включены. Захваченный VCU также имеет тенденцию вызывать необычный износ шины, часто по краям шины или на чередующихся блоках. Еще одна вещь, которую следует проверить, особенно если проблема в ваших шинах, — это температура VCU после того, как вы проехали на нем несколько миль.VCU должен оставаться прохладным на ощупь — но будьте осторожны, если у вас несоответствующие шины, он может сильно нагреться — так что не вините меня, если вы обожжетесь при попытке прикоснуться к нему, вас предупредили! Если ваш VCU становится слишком горячим, чтобы его можно было касаться, это создает огромную нагрузку на трансмиссию — НИКОГДА НЕ УПРАВЛЯЙТЕ ВАШЕГО ФРИЛАНДЕРА! Вам нужно как можно быстрее отсортировать шины — или снимать карданный вал, пока вы не сможете — или вы можете обнаружить, что ваш банковский счет опустошается очень быстро, поскольку вам нужно заменить IRD / раздаточную коробку, задний дифференциал и даже, возможно, коробку передач. !

Как проверить, одинакового ли размера шины?

Для трансмиссии Freelander важен не размер, указанный на краю шины, а реальный физический размер — не путайте эти два понятия! Шины одного размера и типа от одного производителя, установленные в одно и то же время, не должны вызывать у вас никаких проблем.У вас могут возникнуть проблемы с шинами одного размера и типа от двух разных производителей — будьте осторожны!

Важен радиус качения шин (другими словами, длина окружности). Однако проще всего измерить диаметр шины, то есть от одного конца шины до другого, прямо через середину. Чтобы измерить это, убедитесь, что все четыре колеса вашего Freelander находятся на земле (желательно на ровной поверхности) и что все шины правильно накачаны, затем сбалансируйте деревянную доску поверх шины так, чтобы она была параллельна земле, и измерьте расстояние от земли до нижнего края доски.Помните, что допуск на разницу размеров шин для трансмиссии Freelander 1 составляет всего 5 мм, поэтому измеряйте внимательно. И в качестве меры предосторожности проверьте температуру вашего VCU после того, как вы проехали несколько миль.

Итак, если вы хотите заменить шины на своем Freelander 1, примите мудрое решение — замените все четыре шины одновременно на шины той же марки, того же типа и одного размера — это сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе. запустить!

[выйти]

Как узнать, что вязкостная муфта неисправна? — AnswersToAll

Как узнать, что вязкостная муфта плохая?

Если VC плохой, примерно через 15–20 минут езды вам нужно будет сделать трех- или четырехточечный поворот, чтобы полный блокиратор рулевого управления превратился в место для парковки.Внутренняя шина будет чирикать, когда она скачет по тротуару, как будто ваша передняя часть полностью заблокирована.

Что такое вискомуфта Субару?

Вязкостная муфта — это устройство для передачи крутящего момента от вращающегося трансмиссионного вала на передний и задний дифференциалы вашего Subaru. Мощность передается от входного вала через силиконовую жидкость и диски к передним и задним выходным валам.

Что делает вязкостная муфта?

Вискомуфта часто встречается в полноприводных автомобилях.Обычно он используется для соединения задних колес с передними, чтобы, когда один комплект колес начал буксовать, крутящий момент передавался на другой комплект. В нормальных условиях оба набора пластин и вязкая жидкость вращаются с одинаковой скоростью.

Починить старый Субарус дорого?

Итак, Subaru дороже в ремонте? Да, ремонт Subaru обходится дороже. По крайней мере, если сравнивать с отечественными брендами. Двигатели Subaru также склонны к выходу из строя прокладки головки блока цилиндров, а замена каталитических нейтрализаторов может стоить намного дороже, чем замена той же детали на отечественных брендах.

Можно ли водить машину с плохой вискомуфтой?

Можно погонять с плохим ВК в 249 без проблем. Я знаю нескольких человек, которые годами ездили на плохих вязкостных муфтах. Люди, которые говорят, что это может повредить трансмиссию, действительно полны дерьма.

Как узнать, неисправен ли у меня межосевой дифференциал?

Две вещи, которые машина будет проявлять, если она выходит из строя, — это тенденция к подпрыгиванию или привязке, когда рулевое управление полностью заблокировано (подумайте о низкой скорости, маневрах при парковке). Другая — это воющий, похожий на космический корабль шум при ускорении, указывающий на подшипники в раздаточной коробке (в частности, муфта, большую часть времени) плохие.

Что такое Subaru VTD?

VTD = переменное распределение крутящего момента. Это маркетинговый термин, используемый Subaru для системы полного привода, используемой в 5-ступенчатой автоматической коробке передач, которая используется с двигателем 3,6. Он использует планетарный дифференциал для передачи мощности на передний и задний приводные валы.

Как работает вязкостный дифференциал?

Viscous LSD Измерение скорости работает путем замедления колеса, которое начало вращаться, и передачи крутящего момента на колесо, которое все еще удерживает сцепление с дорогой.Viscous LSD работает очень похоже на открытый дифференциал, с той разницей, что пакет сцепления прикреплен к одному из приводных валов.

Что происходит при выходе из строя дифференциала повышенного трения?

Поскольку колеса не могут регулировать свою скорость, если у вас неисправный дифференциал, это означает, что вам будет намного труднее управлять автомобилем при поворотах. На самом деле управление будет довольно непредсказуемым, и это легко может привести к аварии.

Что происходит при выходе из строя вискомуфты?

Фактическим признаком неудачи обычно является то, что ВК становится слишком агрессивным и начинает действовать слишком часто и слишком сильно.В этом случае это чрезвычайная ситуация, потому что тогда ваши компоненты трансмиссии борются друг с другом, и вы можете быстро их уничтожить.

Какую систему полного привода использует Subaru?

Система полного привода
Subaru с механическими коробками передач, за исключением WRX и WRX STI, имеет стандартное распределение крутящего момента между передними и задними колесами 50-50. Они также оснащены вязкостным механическим межосевым дифференциалом. Так называемая система активного полного привода фирмы присутствует в большинстве моделей Subaru, сочетающихся с вариатором.

Есть ли у Subaru блокировка дифференциалов?

Святой Грааль полноприводных систем Subaru — это, без сомнения, система центрального дифференциала, управляемая водителем. Система имеет разделение крутящего момента заднего смещения 41/59, но управляемый водителем электронный дифференциал может сказать системе о полной блокировке или даже обеспечить, например, большее смещение сзади.

В чем преимущество дифференциала повышенного трения?

Преимущества дифференциала повышенного трения

Дифференциалы повышенного трения позволяют водителям сбрасывать максимальную мощность без нарушения тяги.Это означает, что автомобиль может быстрее поворачивать, без неприятного ощущения потери сцепления шин с дорогой. Это также означает меньший износ шин из-за потери тяги.

Как узнать, что ваш дифференциал повышенного трения неисправен?

Признаки неисправности заднего дифференциала

Шум в передаче из-за холостого хода. Когда автомобиль заводится и впервые приводится в движение, из задней части автомобиля может раздаваться дребезжащий или лязгающий звук.
Шлифовальные шестерни на скорости.
Вибрация и утечка жидкости.

Границы | Выбор материалов, используемых в вязкостной муфте с жидкостью ER, работающей в особых условиях

Введение

Наиболее важными факторами, которые в последнее время способствовали улучшению результатов механических устройств и которые повысили надежность устройств, являются внедрение новых материалов и интеграция с цифровой электроникой. В вязкостных сцеплениях и тормозах оба этих фактора сочетаются за счет использования новых строительных материалов и гидравлических рабочих жидкостей нового типа, т.е.е., интеллектуальные жидкости, которые реагируют на физическое поле, изменяя свои реологические свойства.

Используются два типа интеллектуальных жидкостей: электрореологические жидкости (ER) и магнитореологические жидкости (MR), активируемые, соответственно, электрическим или магнитным полем. Жидкости ER и MR делятся на две группы в зависимости от их состава: однофазные и двухфазные. Однофазные жидкости однородны, а двухфазные жидкости состоят из двух фаз: твердой и жидкой.

Вязкостные муфты состоят из ведущей части, соединенной с входным валом, и ведомой части, соединенной с выходным валом.Блокировка ведомой части приводит к тому, что сцепление становится тормозом. В этих муфтах крутящий момент передается в результате трения, вызванного напряжением сдвига в рабочей жидкости, между ведущей частью и ведомой частью. По форме ведущей и ведомой части можно выделить два основных типа вязких муфт: цилиндрические и дисковые муфты.

Из-за необходимости создания электрического или магнитного поля в зазоре, содержащем рабочую жидкость, создание муфт и тормозов с использованием интеллектуальных жидкостей оказывается намного сложнее, чем создание муфт и тормозов с использованием обычных рабочих жидкостей.В вязких муфтах с жидкостями ER электрическое поле обычно создается между двумя электродами, один из которых расположен в ведущей части, а другой — в ведомой части муфты. В таких муфтах для передачи напряжения на электроды, связанные с подвижной частью муфт, используются дополнительные электрические провода и скользящие кольца. Однако в вязких муфтах с жидкостью MR помимо электрических проводов и скользящих колец необходимо устанавливать сердечники и катушки электромагнита.По этим причинам вязкие муфты с жидкостями MR весят больше, и, следовательно, имеется большая инерция вращающихся частей, что неблагоприятно для управления муфтами. Сложная конструкция сцеплений и тормозов с интеллектуальными жидкостями заставляет выбирать материалы с надлежащими свойствами, а также выбирать методы проектирования, основанные на математическом моделировании и численных расчетах.

До сих пор для управления крутящим моментом использовалась важная функция вязких сцеплений и тормозов: зависимость крутящего момента от угловой скорости входного вала.Изменение угловой скорости позволяет контролировать передаваемый крутящий момент. Крутящий момент также можно контролировать, изменяя температуру, давление или объем рабочей жидкости внутри муфты. Для вязких сцеплений и тормозов, изготовленных из новых материалов, таких как интеллектуальные жидкости, управление достигается за счет изменения напряжения сдвига, воздействия на жидкость ER или MR с соответствующим полем с регулируемым напряжением. Изменение электрического или магнитного поля достигается путем изменения напряжения или тока с помощью источников электропитания с электронным управлением.Увеличение напряжения сдвига в рабочей жидкости вызывает увеличение крутящего момента, передаваемого вязкими муфтами или тормозами.

В статье представлены результаты оптимизации конструкции и экспериментальных исследований вязкодисковой муфты с жидкостью ER, работающей в необычных тепловых условиях. Целью оптимизации конструкции было достижение большого крутящего момента муфты при небольшом размере муфты и в то же время небольшой площади отвода тепла. Однако температура рабочей жидкости муфты поддерживалась близкой к температуре окружающей среды.Многоцелевая оптимизация проводилась на основе математических моделей жидкостей ER и дисковой вязкой муфты. Многоцелевая оптимизация вязкой муфты с жидкостью ER, включая качество материалов, ранее подобным образом не проводилась. Впоследствии был изготовлен и испытан на специально построенном стенде опытный образец вязкой муфты с жидкостью ER. Полученные результаты позволили сформулировать принципы построения вязких муфт с жидкостью ER, включая выбор материалов.

Литературный этюд

В практически используемых двухфазных жидкостях ER и MR твердая фаза состоит из частиц полимера или железа, соответственно, диаметром от 5 до 10 мкм, а жидкая фаза — силиконового масла (Fertman, 1990; Conrad, 1993; Weiss, 1993; Mikkelsen et al., 2017). Двухфазные жидкости также содержат добавки (до 3%), предотвращающие осаждение и агрегацию твердой фазы и повышающие электрореологический или магнитореологический эффект. Процент содержания твердой фазы в двухфазных жидкостях ER и MR составляет 60–80% по массе и 20–30% по объему.Одним из ограничений использования жидкости ER является ее чувствительность к изменениям температуры и влажности воздуха. Использование жидкости MR ограничено явлением магнитного насыщения.

Жидкости

ER и MR используются или предполагается использовать в основном в качестве материалов с контролируемыми реологическими свойствами в различных устройствах, таких как гаптические устройства (Liu et al., 2006), поглотители энергии (Milecki et al., 2005; Choi and Wereley , 2015), амортизаторы (Sapiński et al., 2016), консольные балки (Lara-Prieto et al., 2010), гидродинамические муфты (Madeja et al., 2011; Olszak et al., 2018), разрядные машины (Kim et al., 2002) или даже роботы (Saito, Ikeda, 2007; Jing et al., 2018) и сейсмические изоляторы (Li et al., 2013).

Чаще всего жидкости ER и MR используются в таких устройствах, как сцепления и тормоза (Olszak et al., 2016a; Raju et al., 2016; Gao et al., 2017). Для достижения предполагаемых характеристик сцеплений и тормозов с жидкостями ER и MR их архитектура принимается во внимание путем анализа формы и положения рабочего пространства (Avraam et al., 2010), способ создания электрического или магнитного поля (Takesue et al., 2003; Böse et al., 2013; Sohn et al., 2018), а также тепловые условия работы (Chen et al., 2015; Song и др., 2018). Дополнительно во внимание принимаются интеллектуальные жидкости, используемые для изготовления сцеплений и тормозов с ER и MR, в основном их состав (Sarkar and Hirani, 2013; Kumbhar et al., 2015; Mangal et al., 2016) и долговечность (Olszak et al. ., 2016б; Ким и др., 2017; Зябска и др., 2017). Примеры конструктивных решений для сцеплений и тормозов с интеллектуальными жидкостями можно найти в публикациях (Papadopoulos, 1998; Kavlicoglu et al., 2002; Смит и др., 2007; Фернандес и Чанг, 2016).

Следующим важным шагом на пути к совершенствованию конструкции сцеплений и тормозов с использованием интеллектуальных жидкостей является использование методов оптимизации. В публикациях по этой теме геометрические размеры оптимизированы, в то время как авторы предполагают разные целевые функции и разные методы оптимизации.

Объектами оптимизации обычно являются устройства с жидкостью MR, используемые в транспортных средствах. В предыдущих работах (Park et al., 2006, 2008) процесс строительства включал междисциплинарную оптимизацию проектирования; целевая функция учитывает массу тормоза, а также тормозной момент и использует скалярные весовые коэффициенты. В этих работах предполагалось, что в автомобиле вес тормоза важнее тормозного момента. Для сокращения времени вычислений использовались три метода оптимизации, первые два из которых были менее эффективными: встроенные возможности ANSYS, а затем метод случайного поиска, который давал самые низкие значения целевой функции.Во время оптимизации был также проведен CFD-анализ и оценено распределение напряженности магнитного поля и установившееся распределение температуры. Нгуен и Чой (2010) в процессе оптимизации тормозов автомобиля и при определении целевой функции приняли во внимание следующие аспекты: требуемый тормозной момент, температуру из-за трения в нулевом поле жидкости MR, массу тормозной системы и геометрические размеры. Используемый здесь метод оптимизации основан на анализе методом конечных элементов.В работе (Assadsangabi et al., 2011) целевая функция была принята таким образом, чтобы обеспечить максимально возможный тормозной момент при минимально возможной массе автомобильного тормоза. Оптимизация проводилась с использованием анализа конечных элементов и генетического алгоритма. Целью работы (Sohn et al., 2015) была оптимизация тормоза мотоцикла. В целевой функции учитывались такие факторы, как тормозной момент, вес и температура. В процессе оптимизации использовался инструмент, основанный на анализе конечных элементов.В исследовании (Nguyen and Choi, 2010) магнитореологического демпфера для легкового автомобиля целевая функция включала демпфирующую силу, динамический диапазон и индуктивную постоянную времени демпфера. В методе оптимизации, основанном на анализе конечных элементов, использовались алгоритм анализа золотого сечения и метод локальной квадратичной аппроксимации.

Оптимизация размеров муфт с жидкостью MR можно найти в двух предыдущих статьях (Horvath and Torőcsik, 2011; Bucchi et al., 2017).В обоих случаях оптимизация была направлена на достижение максимально возможного передаваемого крутящего момента сцепления, в то время как в Bucchi et al. (2017) акцент был сделан на форме магнитореологического жидкостного зазора, и оптимизация проводилась с использованием метода конечных элементов. Однако в Horvath and Torőcsik (2011) особое внимание уделялось внутреннему радиусу, в то время как оптимизация была основана на простом аналитическом методе и процедуре моделирования. В статье (Gao et al., 2017) описана оптимизация демпфера MR, разработанного для интеллектуальных протезов колен.В целевой функции учитывались такие факторы, как общее потребление энергии за один цикл походки и вес амортизатора MR. Оптимизация проводилась на основе алгоритма оптимизации роя частиц. Оригинальный метод оптимизации, названный методом Тагучи, был использован для оптимизации магнитореологического тормозного привода (Erol and Gurocak, 2011). В целевой функции учитывалось отношение крутящего момента к объему.

Математическая модель

При определении математической модели жидкости ER предполагалось, что реологические свойства жидкости могут быть описаны моделью Бингема:

, а для U = 0, τ = μ0γ., а электрические свойства жидкости ER можно описать уравнением:

, где μ _p — пластическая вязкость, τ ₀ — предел текучести жидкости ER, зависящий от электрического поля, μ ₀ — коэффициент динамической вязкости жидкости без электрического поля, и i _g — плотность утечки тока.

Связь τ ₀, μ ₀, i _g с электрическим полем E описывалась формулами, в которых температура T , относительная влажность воздуха w и скорость сдвига γ.принято к сведению:

τ0 = a0 · a1 · a2 · a3 · E2 (3) μ0 = b0 · b1 + b2E2ig = c0 · c1 · c2 · c3 · E1,7

, где a ₀, b ₀, c ₀, a ₂, b ₂ — числовые коэффициенты; a ₁, b ₁, c ₁ — коэффициенты, линейно зависящие от температуры T ; a ₃, c ₂ — коэффициенты, линейно зависящие от относительной влажности воздуха w ; и c ₃ — коэффициенты, линейно зависящие от скорости сдвига γ..

Предполагалось, что радиусы r в математической модели вязкого сцепления с жидкостью ER описываются пропорциональным увеличением модельного сцепления, геометрия которого была определена на основе анализа уже существующих сцеплений и тормозов с интеллектуальной жидкостью (Papadopoulos, 1998; Kavlicoglu et al., 2002; Smith et al., 2007; Nguyen and Choi, 2010; Erol and Gurocak, 2011) с использованием коэффициента увеличения s _k. Ширина муфты модели рассчитывается в зависимости от количества дисков n при постоянной ширине зазора h между дисками.На рис. 1 представлена конструктивная схема модельной вязкой муфты с жидкостью ER, а в таблице 1 показаны сопоставленные размеры муфты в зависимости от коэффициента увеличения s _k и количества рабочих зазоров n .

Рисунок 1 . Схема построения модельной вязкой муфты с жидкостью ER с 5 дисками.

Таблица 1 . Размеры муфты с жидкостью ER приняты для оптимизации.

В процессе оптимизации муфты были произведены следующие расчеты: крутящий момент, передаваемый через муфту M , мощность муфты P , объем муфты O , температура жидкости ER в муфте T _Z и центростремительное ускорение a _d.Расчеты производились по формулам:

M = nπμp2hω (r24-r14) + n2πτ03 (r23-r13) (4) P = nπμp2hω2 (r24-r14) + n2πτ03ω (r23-r13) O = πrz2Sz ad = ω2rz Tz = PαSz + T ic = n · ig S

, где T — температура окружающей среды, а S = π (r22-r12) — поверхность стороны электрода.

Крутящий момент M , передаваемый через вязкую муфту с жидкостью ER, был рассчитан путем интегрирования единичной силы, возникающей на радиусе r , с упрощающим предположением, что напряжение сдвига τ не изменяется — ни по радиусу диска ни по высоте зазора.В результате получилось следующее уравнение:

M = ∫r1r2rdF = 2π∫r1r2τr2dr (5)

, где впоследствии была учтена формула (1) (Park et al., 2008; Erol, Gurocak, 2011).

Температура T _Z была рассчитана по уравнению, описывающему тепло Θ , выделяемое в окружающую среду в момент Δ t , предполагая, что муфта работает с постоянной мощностью P в заданных условиях:

Θ = P Δt = αSs (Tz-T) Δt (6)

, где α — коэффициент теплопередачи, а T — температура окружающей среды.

Величины, описываемые формулами (4), являются показателями конструкции вязкой муфты с жидкостями ER, отражающими ее характерные особенности, такие как производительность ( P , M ), размеры ( O ) и условия работы ( T , T _Z, a _d).

Оптимизация вязкостной муфты с помощью жидкости ER

Способ проведения оптимизационных расчетов

Основной целью оптимизации было получить вязкое сцепление с жидкостью ER с минимально возможными размерами, передающее максимально возможный крутящий момент, но при этом количество рассеиваемого тепла, зависящее от боковой поверхности сцепления, обеспечивало возможна низкая температура жидкости ER при постоянной работе сцепления.

Были созданы две целевые функции, содержащие отношения M / O и T _Z/ T . Отношение M / O должно быть как можно большим, чтобы получить максимально возможный крутящий момент M от конструкции с наименьшим возможным объемом O . Однако соотношение T _Z/ T должно генерировать, возможно, небольшие значения, чтобы уменьшить изменение температуры и, следовательно, влияние температуры на свойства жидкости ER.Предполагаемыми ограничениями были значения мощности P , центростремительного ускорения a _d и тока i _c.

Целевые функции были следующими:

Fc = | w1 · Tz / Tr-w2 · OM / (OM) r | (8)

, где: w _i ( i = 1, 2) — весовой коэффициент для i -й целевой функции.

Уравнение (8) было сформулировано на основе метода взвешенной суммы, который является наиболее широко используемым методом многокритериальной оптимизации.В данном исследовании предполагалось, что ∑i = 1i = 2wi = 1 и 0 ≤ w _i ≤ 1. Коэффициенты w ₁ и w ₂ не имеют физического значения.

Требовались минимальные значения этих целевых функций:

— для допустимых значений из объемов: l ≤ с _k ≤ 8; 30 ≤ ω ≤ 250 рад / с; 5 ≤ n ≤ 13;

— с ограничениями: P ≤ 1000 Вт; a _d <300 рад / с ²; i _c <100 мА.

Для оптимизационных расчетов использовалась индивидуальная компьютерная программа, написанная на языке программирования Delphi. Расчеты проводились следующим образом:

— использовался генератор случайных чисел, допустимые значения были взяты из предполагаемых диапазонов разрешенных значений;

— проведена проверка на соблюдение ограничений;

— если нарисованные значения допустимых значений удовлетворяли условиям ограничений, то целевые функции рассчитывались; если нет, разрешенные значения были нарисованы снова;

— вычисленная целевая функция запоминалась и вычисления повторялись;

— сравнивались значения целевых функций с предыдущего и текущего шага расчетов;

— было выбрано меньшее значение, и одновременно были сохранены значения, рассчитанные для меньшего значения целевой функции.

На основе нескольких наборов геометрических размеров вязких муфт с жидкостями ER (наборы, которые были признаны лучшими) были построены виртуальные твердотельные модели муфт. Эти модели впоследствии были использованы для расчета распределения температуры в муфте с помощью программы ANSYS Fluent. При расчете тепла, выделяемого в рабочих зазорах муфты, учитывалась мощность, выделяемая при протекании электрического тока P ₁ = U · i _c, а также мощность P ₂, излучаемые в результате напряжения сдвига τ вхождений.Из-за различных размеров муфт, полученных в процессе оптимизации, мощность P = P ₁ + P ₂ относилась к объему V жидкостей ER в рабочих зазорах.

Отношение мощности, превращенной в тепло, к единице объема жидкости P ₂/ V было рассчитано, предполагая, что мощность dP , выделяемая в кольце жидкости толщиной dr , может быть записана как:

dP2 = dF v = dSτ v = 2πrdrτ v (9)

После соблюдения dV = 2 πr dr h и v = ωr = γ.h результат:

dP2 = 2πrdrτv = 2πrdrhτγ. = dVτγ. (10)

и после интегрирования обеих частей уравнения и преобразования:

Чтобы отобразить соотношение P ₂/ V в зависимости от радиуса r , принимается во внимание, что γ. = Vh = ωrh и τ = μpγ. + Τ0, что дает результат:

P2V = (μpγ. + Τ0) γ. = Μpγ.2 + τ0γ. = Μpr2h3ω2 + τ0rhω (12)

Данные для оптимизации

Предполагалось, что в вязкой муфте с жидкостью ER будет использоваться жидкость ERF # 6.Он состоит из сульфированной стирол-дивинилбензольной смолы с катионом натрия и силиконового масла; его данные представлены в таблице 2 (Płocharski et al., 1997; Bocińska et al., 2002) согласно информации производителя. Жидкость ERF # 6 была выбрана в основном из-за ее долговечности.

Таблица 2 . Основная информация о жидкости ERF # 6.

Коэффициенты a , b и c математической модели жидкости ERF № 6, описываемой формулами (3), были определены на основе испытаний, проведенных с помощью измерительного устройства.Устройство было построено аналогично цилиндрическому реометру, но диаметр цилиндров был намного больше. Основным элементом устройства была вязкая муфта, состоящая из взаимно изолированных цилиндров, соединенных с электрическими полюсами источника питания высокого напряжения. Один из цилиндров с внутренним радиусом 122 мм был установлен непосредственно на валу вертикально установленного асинхронного двигателя, управляемого преобразователем частоты, который позволял плавно регулировать угловую скорость ω . Однако второй цилиндр с внешним диаметром 120 мм и высотой 29 мм был соединен с рычагом длиной l = 140 мм, который давил на тензометрический датчик силы F .Зазор между цилиндрами составил х = 1 мм. Температура жидкости T измерялась резистивным датчиком, размещенным на стенке невращающегося цилиндра. Влияние относительной влажности воздуха на реологические характеристики жидкости ERF № 6 было проверено путем помещения измерительного прибора в пластмассовую палатку, в которой постоянно повышалась влажность, которая продолжала увеличиваться в соответствии с размещением сосудов с дымящейся водой. Схема построения измерительной вязкой муфты представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 . Схема вязкостной муфты измерительного устройства: 1 — цилиндр, установленный на валу двигателя; 2 — цилиндр, соединенный с рычагом; 3, рычаг; 4 — датчик силы; 5, выход датчика температуры.

В ходе исследования компьютерная измерительная система зарегистрировала значение силы F в зависимости от угловой скорости ω и тока утечки I для различных значений приложенного к цилиндрам электрического напряжения U .Затем значение силы F вычислялось как напряжение сдвига τ , а угловая скорость ω — в скорость сдвига γ. согласно следующему уравнению:

τ = Mr2S = Flr2S [Па] (13) γ. = ωr2h [1 / с] (14)

, где r ₂ — радиус цилиндра, соединенного с рычагом, h — размер зазора, M — крутящий момент, S = 2 πr ₂ b — площадь среза, l — длина силового рычага, а b — высота цилиндра, соединенного с рычагом.

Однако напряженность электрического поля рассчитывалась по формуле:

Значения коэффициентов a , b , c жидкости ERF # 6 сопоставлены в таблице 3.

Таблица 3 . Коэффициенты a, b, c , входящие в математическую модель жидкости ERF №6.

Значение коэффициента α, представленное в формулах (4), можно принять из диапазона 100 ÷ 150 Вт / (м ² K) (Накамура и др., 2003). В расчетах оптимизации принималось α = 120 Вт / (м ² К). Максимальное значение центростремительного ускорения, которое может влиять на жидкость ER, не вызывая разрушения из-за центробежной силы, было принято равным 300 рад / с ² на основании предыдущей публикации (Carlson, 1997).

Результаты оптимизации

В таблице 4 показаны сопоставленные результаты оптимизирующих расчетов геометрических размеров вязкой муфты с жидкостью ER. Результаты были получены путем минимизации целевой функции, описываемой уравнением (7), для заранее заданных значений угловой скорости ω .

Таблица 4 . Результаты расчета для T = 20 ° C, U = 2 кВ, n = 12, w = 30%.

В таблице 5 показаны результаты расчетов оптимизации целевой функции, описываемой уравнением (8) для различных весовых коэффициентов w ₁, w ₂, выбранных таким образом, чтобы коэффициент увеличения s _k было близко к 2. Справочные значения T _r = 37 ^o C, ( O / M ) _r = 1290 см ³ / Нм были приняты произвольно на основе результаты показаны в таблице 4.

Таблица 5 . Результаты расчета для U = 2 кВ, 30 ≤ ω ≤ 250 рад / с, 5 ≤ n ≤ 13, w = 30%.

На рисунке 3 представлены результаты расчетов целевой функции, описываемой формулой (8) для различных весовых коэффициентов, полученные в результате 2 500 розыгрышей.

Рисунок 3 . Набор значений целевой функции, описываемый формулой (8) для U = 2 кВ, 30 ≤ ω ≤ 250 рад / с, 5 ≤ n ≤ 13, w = 30% и для : (A) w ₁ = 0.3, w ₂ = 0,7; (B) w ₁ = 0,7, w ₂ = 0,3.

Примеры диаграмм, показывающих зависимость P / V от радиуса r для угловой скорости ω = 100 рад / с, показаны на рисунке 4.

Рисунок 4 . Зависимость P / V от радиуса r для ω = 100 рад / с и жидкости ERF # 6.

На рисунке 5 показана геометрия муфты с жидкостью ER для с _k = 2, а на рисунке 6.показывает рассчитанное распределение температуры.

Рисунок 5 . Вид на геометрию сцепления для s _k = 2: коричневый цвет, диски; серый цвет, кожух.

Рисунок 6 . Распределение температуры в ° C в поперечном сечении муфты для s _k = 2, ω = 100 рад / с, U = 2 кВ.

Обсуждение результатов

Как следует из данных таблицы 4, для целевой функции, описываемой уравнением (7), для аналогичных значений отношения M / O увеличение угловой скорости ω ведомой части вязкой муфты с Жидкость ER вызывает уменьшение коэффициента увеличения s _k и увеличение массовой температуры T муфты.Муфта, работающая с более высокой угловой скоростью ω , передает больше мощности P , как показано в уравнениях (4). С другой стороны, меньшее значение коэффициента увеличения s _k означает, что муфта имеет меньшие размеры и, следовательно, имеет меньшие поверхности для отвода тепла, как видно из таблицы 1. Таким образом, причина Увеличение массовой температуры T муфты с увеличением угловой скорости ω — это работа муфты с большей мощностью и меньшей площадью отвода тепла.

Напротив, как следует из данных Таблицы 5, при аналогичных значениях коэффициента увеличения s _k (близко к 2,0) муфта работает с большей угловой скоростью ω , с меньшим весовым коэффициентом w ₁ определение доли температурного отношения T _Z/ T _r в целевой функции, описанной уравнением (8), при этом меньший весовой коэффициент w ₁, тем выше температура T _Z.

Как показано на рисунке 3, отображение зависимости целевой функции, описываемой уравнением (8), от коэффициента увеличения s _k, увеличение весового коэффициента w ₁ с 0,3 до 0,7 вызывает минимальное значения целевой функции, поэтому оптимальные решения существуют для меньших значений коэффициента увеличения s _k, то есть для меньших размеров муфты с жидкостью ER.

Из проведенных исследований следует, что наиболее важным параметром при оптимизации муфты с жидкостью ER является мощность P , выделяемая в вязкой муфте с жидкостью ER, которая зависит от двух значений: U и ω . Диапазон изменения высокого напряжения U для всех муфт с жидкостями ER схож и на практике не превышает значений от 0 кВ до 3 кВ, в основном из-за возможных пробоев между электродами, которые генерируют электрическое поле.Таким образом, перед выбором оптимальных размеров вязкой муфты с жидкостями ER следует выбрать значение угловой скорости ω .

Предполагалось, что муфта с жидкостью ER в сконструированном устройстве, которое служит для приложения контролируемой силы, обычно будет работать в диапазоне скоростей ω от 100 до 180 рад / с. Для такого диапазона ω на основе результатов проведенных расчетов, в основном результатов, представленных в таблицах 4, 5 и на рисунке 3, было принято значение s _k = 2.

Для проверки расчетов оптимизации для с _k = 2 для следующих данных: 100 рад / с ≤ ω ≤ 180 рад / с и T = 20 ° C, U = 2 кВ, n = 12, w = 30%, выполнены расчеты температуры рабочей жидкости ER в муфте на основе обеих целевых функций. Для целевой функции, описываемой уравнением (7), полученная температура составила T = 28,3 ° C, а для целевой функции, описываемой уравнением (8), и для w ₁ = 0.5, w ₂ = 0,5, полученная температура составила T _Z = 32,1 ° C. Температуры T и T _Z отличаются от температуры жидкости ER (29,5 ° C), показанной на Рисунке 6, не более чем на 6%, что указывает на правильность предположений.

Выбор материалов и конструкция прототипа вязкой муфты с жидкостью ER

Конструктивное решение сцепления

После определения габаритов вязкой муфты с жидкостью ER на с _k = 2 на основании таблицы 1 был построен прототип.Предполагалось, что муфта будет работать вертикально, а подшипники будут размещены на одной стороне муфты, как показано на Рисунке 7.

Рисунок 7 . Конструктивное решение прототипа сцепления: 1 — кожух подшипников; 2 — кожух сцепления; 3 — втулки изоляционные для подшипников вала; 4 — диски, закрепленные на кожухе; 5 — диски на валу; 6, вал; 7 — скользящее кольцо; 8 — гибкая муфта; 9 — подшипник вала; 10 — подшипник сцепления; 11, уплотнительное кольцо.

Такое конструктивное решение выгодно из-за герметичности.Между дисками использовались распорные кольца, замена которых позволяет изменять ширину рабочего зазора. Полюс «+» источника питания высокого напряжения соединялся с валом муфты щеткой и скользящим кольцом, а полюс «-» — к корпусу муфты. Чтобы изолировать ведущую часть от ведомой, наружное кольцо подшипников, закрепленных на валу, было помещено во втулки, изготовленные из материала, который является отличным электроизолятором. Чтобы снизить затраты на производство сцепления, диски были закреплены винтами вместо обычно используемых шлицев.Для увеличения теплоемкости и облегчения отвода тепла из рабочих зазоров муфты стенки корпуса были сделаны намного толще, чем это необходимо для обеспечения достаточной механической прочности и жесткости.

Используемые материалы

Из-за хорошей электрической и теплопроводности большинство деталей прототипа сцепления были изготовлены из металла. Диски сцепления были изготовлены из аустенитной нержавеющей стали с обозначением 304 в соответствии со стандартом ASTM / AISI.Нержавеющая сталь 304 содержит приблизительно 19% хрома и 10% никеля в качестве основных легирующих добавок и устойчива к коррозии, сохраняя при этом свою прочность при высоких температурах. Исходным материалом для изготовления дисков сцепления служил холоднокатаный лист с гладкой поверхностью. Диски были вырезаны из листа с помощью водоструйной абразивной обработки. Затем диски были отполированы. Шлифовка этого материала не рекомендуется из-за того, что он слишком мягкий для этого процесса. Корпус и вал сцепления были изготовлены путем механической обработки из стали марки 403 по стандартам ASTM / AISI.Нержавеющая сталь 403 содержит 11% хрома и 1% марганца. Более высокое содержание углерода означает, что нержавеющая сталь 403 имеет более высокую прочность и более высокую износостойкость по сравнению с нержавеющей сталью 304.

Изолирующие втулки подшипников и упругая муфта вала сцепления с валом двигателя были изготовлены из материала под названием полиамид (PA6). Уплотнительное кольцо было напечатано на 3D-принтере из материала под названием АБС (акрилонитрило-бутадиено-стирен) (Kotlinski et al., 2013).

Испытания сцепления с жидкостью ER

Создание испытательной установки

Стенд для испытаний прототипа сцепления состоял из управляемого электродвигателя, на валу которого была установлена приводная часть сцепления с жидкостью ER.Ведомая часть соединялась с рычагом, нажимающим на датчик силы. Точность положения датчика силы относительно рычага составила 0,1 мм, что дало погрешность <0,1%.

Величина электрического напряжения подавалась от источника высокого напряжения, полюса которого взаимозаменяемо соединялись с дисками прототипной муфты. Источник питания также позволял измерять ток утечки. В кожухе вязкой муфты с жидкостью ER был установлен термометр для измерения температуры жидкости ER.Измерение относительной влажности воздуха производилось датчиком влажности, установленным в непосредственной близости от муфты. Угловая скорость считывалась с помощью энкодера электродвигателя. Точность измерительных устройств, используемых на испытательном стенде, приведена в таблице 6. Все измеренные значения были записаны с течением времени на основе компьютерной измерительной системы. Схема испытательного стенда представлена на рисунке 8.

Таблица 6 . Точность измерительных приборов.

Рисунок 8 .Схема испытательного стенда: 1 — ПЛК; 2, карты ввода / вывода; 3, компьютерный комплект с программным обеспечением; 4, источник питания высокого напряжения; 5, контроллер сервопривода; 6, сервопривод; 7 — сцепление испытано с жидкостью ER; 8 — датчик силы; 9 — датчик влажности; 10, датчик температуры.

Тесты на рабочем месте

Характеристики вязкой муфты с жидкостью ER как τ = f (γ.) Определялись по формулам (13) и (14) для считанных значений силы F в зависимости от угловой скорости ω для выбранных постоянные значения электрического напряжения U , рисунок 9.Измерения проводились при постоянной температуре жидкости и постоянной относительной влажности w . Для сравнения на Рисунке 9. дополнительно показаны характеристики τ = f (γ.), Полученные с помощью измерительного устройства, схему которого можно увидеть на Рисунке 2.

Рисунок 9 . Зависимость τ от γ. для T = 20 ° C и w = 30%: зеленый цвет, измерительные приборы; красный цвет, вязкая муфта с жидкостью ER.

Как видно из диаграмм, представленных на рисунке 9, различия между линиями, касающимися измерительного устройства, и линиями, касающимися муфты с жидкостью ER, невелики, даже если есть существенные различия в размерах и форме рабочих зазоров.Средняя относительная ошибка составила 12%. Также необходимо отметить, что диапазон изменений напряжения сдвига τ , вызванных изменением напряжения U от 0 до 2,5 кВ, на 30% больше, чем диапазон изменений напряжения сдвига τ , вызванных изменениями углового скорость ω .

Испытания на долговечность прототипа муфты с жидкостью ER показали, что необходимо тщательно выбирать изоляционный материал, а также материалы для скользящего кольца и щетки.Изначально изоляционным материалом был Текстолит (TcF-1), отличающийся большим электрическим сопротивлением и хорошей обрабатываемостью. Для упрощения конструкции сцепления также использовалась медная щетка, взаимодействующая непосредственно с валом. Однако в ходе испытаний выяснилось, что из-за попадания влаги на гильзу, подверженную воздействию высоких напряжений, материал частично обугливался на поверхности, и создаваемые таким образом токопроводящие дорожки в значительной степени ухудшали изоляционные свойства. После замены Текстолита (TcF-1) материалом Полиамид (PA6) не произошло снижения изоляционных свойств.Испытания также показали, что использование медной щетки во взаимодействии непосредственно с валом является причиной электрических пробоев, происходящих при относительно низком напряжении, около 1,5 кВ, из-за того, что продукты износа попадают внутрь муфты вместе с ER. жидкость. Чтобы избежать этого, скользящее кольцо было изготовлено из бронзы, а щетка — из графита из-за его хороших смазывающих свойств. После этой замены не было случаев электрических поломок, вызванных продуктами износа.

Выводы

Управляющая сила F посредством муфты с жидкостью ER может быть реализована путем изменения угловой скорости двигателя и путем изменения высокого напряжения электрического тока, подаваемого на диски, потому что как увеличение угловой скорости, так и Увеличение электрического напряжения вызывает увеличение напряжения сдвига в жидкостях ER и увеличение передачи крутящего момента на рычаг.Однако управление изменениями напряжения происходит быстрее и позволяет увеличить диапазон регулирования на 30%. Предложенный способ управления силой может быть использован на практике, так как позволяет плавно изменять силу от нуля до максимального значения.

Разработанные математические модели, хотя и простые, достаточно точны, чтобы их можно было использовать для оптимизации конструкции муфты с жидкостью ER. Различия между результатами испытаний муфты с жидкостями ER и измерительным устройством в среднем достигают 12%, но их можно признать приемлемыми из-за значительных различий в размерах и формах рабочих зазоров.Можно признать, что результаты испытаний, полученные с помощью измерительных приборов, могут быть использованы для проектирования муфт с жидкостью ER.

Предполагаемые методы оптимизации размеров вязкой муфты с жидкостями ER, состоящие из случайного пропорционального увеличения модельной муфты, оказались полезными для проектирования вязкой муфты с жидкостью ER. Важно подчеркнуть, что проведенная таким образом оптимизация с использованием двух разных целевых функций дала очень похожие результаты.

Из-за сложной конструкции вязкой муфты с жидкостями ER крайне важно использовать конструкционные материалы с проводящими свойствами, а также материалы с изоляционными свойствами. Однако не все материалы с такими характеристиками можно использовать в сцеплениях с жидкостью ER. Представленные рекомендации могут быть полезны при выборе материалов для изготовления вязкой муфты с жидкостями ER. Как показали проведенные работы, на практике жизненно важно подкрепить выбор материалов испытаниями на долговечность опытных муфт.

По результатам проведенных испытаний можно предположить, что дальнейшие работы по расширению использования вязких муфт с жидкостями ER в машинах и устройствах должны быть сосредоточены не только на оптимальной форме муфт с жидкостями ER, но и на правильный выбор жидкостей ER, а также других строительных материалов.

Авторские взносы

AK и ZK внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. GM и JZ провели оптимизационный анализ. PM выполнил расчеты ANSYS.АК, ЗК, КО и АО проводили испытания. ZK, AO и KO написали первый черновик рукописи. S-BC внесла свой вклад в доработку рукописи, прочитала и одобрила представленную версию.

Финансирование

Это исследование было профинансировано Польско-тайваньским / тайваньско-польским совместным исследовательским проектом No. PBWLA / 2016/019.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Ассадсангаби Б., Данешманд Ф., Вахдати Н., Эгтесад М. и Базарган-Лари Ю. (2011). Оптимизация и конструкция дисковых тормозов MR. Внутр. J. Auto. Тех-Кор. 12, 921–932. DOI: 10.1007 / s12239-011-0105-x