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

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

Принцип работы вискомуфты

Что такое вискомуфта вентилятора охлаждения? Это специальный механизм, который выполняет функцию избирательной передачи, что зависит от внешних условий, крутящего момента. Вязкостная муфта выглядит как корпус, который полностью герметичен, с расположенными внутри двумя рядами дисков. Один из них связывается с ведомым валом, второй с ведущим. Эти диски перемежаются друг с другом. Каждый из них имеет как отверстия, так и выступы, а расстояние между плоскостями дисков минимальное. Корпус вискомуфты внутри заполнен вязкой жидкостью, которая, зачастую, изготавливается на силиконовой основе. Жидкость для вискомуфты отличается специфическими особенностями, которые позволяют эффективно её использовать.

Это: Увеличение вязкости при возрастании интенсивности перемешивания. Высокий коэффициент расширения во время нагрева. Когда автомобиль движется с постоянной скоростью, диски вискомуфты вращаются равномерно и масло между ними не перемешивается. Когда скорость ведомого и ведущего валов разнится, также различается и скорость вращения дисков. В результате этого вязкость жидкости увеличивается, и она воздействует на передачу крутящего момента к ведомому валу. Когда разность скоростей вращения дисков очень велика, масло для вискомуфты становится настолько вязким, что она блокируется. Жидкость переходит в состояние, близкое к твёрдому.

Основные составные элементы трансмиссии

Полный привод подразумевает передачу крутящего момента от силового агрегата на колеса обеих осей, благодаря чему и повышается проходимость по грязи.

Основная конструктивная особенность привода этого типа перед другими (передний, задний) — наличие в трансмиссии дополнительного узла – раздаточной коробки. Именно этот узел и обеспечивает распределение вращения по двум осям авто, делая ведущими все колеса.

В целом эта трансмиссия авто состоит из:

• сцепления;
• коробки переключения передач;
• раздаточной коробки;
• приводных валов;
• главной передачи обоих мостов;
• дифференциалов.

Вариант конструкции полноприводной трансмиссии (подключаемый автоматически)

Несмотря на использование одних и тех же составляющих, вариаций и конструктивных исполнений трансмиссии – множество.

Работа детали в трансмиссии.

При движении в штатном режиме на нормальном покрытии угловые скорости колес обеих осей одинаковы. Диски вязкостной муфты вращаются с равными скоростями, передача момента от двигателя к ведомой оси минимальна. Фактически, автомобиль становится полностью передне- или заднеприводным.

При движении по льду, снегу, грязи, неровностям синхронность вращения колес нарушается, вязкость жидкости в устройстве возрастает, увеличивая передачу вращающего момента на вторую ось. Теоретически, такая передача мощности в некоторых экстренных режимах может составлять до 100%, хотя, как правило, даже частичного подключения второй оси достаточно для безопасного преодоления проблемного участка.

Важно! Следует понимать, что вязкостная муфта ни в коем случае не является полноценным межосевым дифференциалом, обеспечивающим перераспределение крутящего момента двигателя на обе ведущие оси.

Использование детали оправдано на неровных покрытиях, при гололеде в городе или влажной трассе. При езде в условиях полного бездорожья запаздывание срабатывания такого самоблокирующегося дифференциала является недопустимым. Кроме того, постоянные нагрузки могут привести к перегреву жидкости в устройстве, потере ею рабочих свойств и полному самоблокированию, что чревато поломками других систем автомобиля.

В настоящее время на автомобилях с автоматически подключаемым полным приводом вискомуфты эксплуатируются в «предстартовом режиме». Для него характерна постоянная передача от 5% до 15% мощности двигателя на ведомую ось, что значительно снижает время реакции механизма.

Преимущества 4WD

Безусловно, полный привод, подключаемый или постоянный, не превращает машину в гусеничный трактор или танк, но значительно облегчает жизнь водителю. Система улучшает управляемость, делает машину устойчивой во время маневрирования, снижает риск возникновения аварийных ситуаций.

Кроме того, полный привод дает больше тяги. Специалисты Audi подсчитали, что система Quattro увеличивает этот показатель в 1,5 раза на мокрой дороге и в 2 раза – на льду. Сравнение проводилось с автомобилями без полного привода. При хорошем сцеплении 4WD эффективно использует мощность. Это облегчает выполнение маневра без потери устойчивости и мощности.

Где применяют вискомуфты?

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

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

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

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

Минусы переднего привода

Ну в первую очередь, передние колеса на переднеприводных компоновках переживают чрезмерные нагрузки. Поскольку они должны передавать крутящий момент двигателя, управлять автомобилем и одновременно гасить дорожные неровности. Добавьте к этому смещенный к передней оси центра тяжести (как мы уже говорили, двигатель и трансмиссия соединены вместе и максимально отодвинуты к переднему бамперу автомобиля) и в конечном итоге мы столкнёмся с плохой маневренностью. Радиус поворота у таких машин может быть больше, потому, что угол поворота ведущих колес уменьшается (Благодаря большому скоплению механических частей собранных в одном месте, под капотом).

Ускорение будет также менее интенсивным, поскольку центра массы автомобиля при наборе скорости будет сдвигаться по направлению к задней оси, на которые мощность не передается. Поэтому очень часто можно наблюдать пробуксовку передних колес у этих автомобилей, попросту говоря, они теряют некоторой процент сцепление с дорогой.

Бок о бок с ухудшенным ускорением приход «силовое подруливание», которое на практике проявляется, как склонность автомобиля смещаться влево или вправо при ускорении. Случается это потому, что на переднеприводных автомобиля с поперечно установленными двигателями, ставятся ШРУСы разной длины. Правый ШРУС может быть более длинный, чем левый или, наоборот, соответственно машину тянуть будет в разные стороны.

Это интересно: Полноприводная BMW M5? Именно, есть доказательства!

Такое наблюдать можно лишь при интенсивном разгоне, эффект не очень приятный, но опасности из себя не представляет.

И еще один минус переднего привода, недостаточная поворачиваемость. Технически говоря, если боковой увод передних колес больше, чем боковой увод задних, и угол поворота относительно центра масс уменьшается, то это и называется недостаточной поворачиваемостью. В таком случае автомобиль распрямляет траекторию в повороте. Очень типичный вариант для данного типа машин.

В случае сноса передних колёс:

На автомобилях всех типов: применить торможение двигателем и повернуть руль в сторону, противоположную повороту, пока сцепление не восстановится. После этого снизить скорость и вписаться в поворот.

Только для переднеприводного автомобиля: лёгкий снос можно скорректировать нажатием на сцепление.

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ ВИСКОМУФТЫ

Если вы замечаете перегрев двигателя, не спешите делать замену вискомуфты. Возможно, вам удастся самостоятельно отремонтировать сломавшуюся деталь. Самой распространенной причиной неисправности является утечка силикона из основания детали. Чтобы залить новую жидкость, вам нужно: Снять вискомуфту с водяного наноса, после чего разобрать ее. На самом диске устройства имеется пластина с пружиной, под которой находится отверстие для силиконовой жидкости.

Вам нужно с максимальной осторожностью снять штифт, а затем шприцом залить смазку. Учитывайте, во время подобного ремонта деталь кладут горизонтально. Шприцом достаточно набрать пятнадцать миллилитров маслянистой жидкости. Не спеша заливайте силикон во внутрь. Подождите несколько минут, не извлекая шприц из отверстия, чтобы жидкость успела глубоко затечь в вискомуфту. Протрите поверхность устройства от излишка жидкости в случае необходимости. Поставьте штифт на место, а затем установите деталь.

Если вы плохо разбираетесь в автомобилях и не знаете принцип работы тех или иных деталей, лучше не приступайте к починке самостоятельно. Дело здесь не в возможной поломке частей транспортного средства, а в трудности собрать все обратно.

Также частой причиной поломки вискомуфты являются подшипники. Признак подобной неисправности один единственный: различного рода шумы в области радиатора охлаждения. Чтобы отремонтировать устройство, его первым делом нужно снять. Для этого открутите три болта, которые крепят деталь. После этого вискомуфту легко снять из отсека мотора. Вынув устройство, можете приступать к замене подшипника. Производите их замену только тогда, когда разобрали узел и слили масляную жидкость. Воспользуйтесь специальным инструментом для снятия подшипника — съемником. Если воспользоваться подручными средствами, можно повредить полностью узел. Установив новый подшипник, можете приступать к установке устройства.

Не забудьте залить новую силиконовую жидкость, которую слили перед ремонтом вискомуфты. Когда вы замечаете «неправильное поведение» муфты, не нужно сразу менять всю деталь, ведь зачастую ее можно отремонтировать. Особых навыков и умений для этого дела не потребуется. Единственная сложность, которая может возникнуть, — это поиск съемника для извлечения старого подшипника. Инструмент продается не в каждом автомобильной магазине, что затрудняет самостоятельную починку вискомуфты. Если вы побывали во всех известных вам автомагазинах, и не нашли съемника, спросите у друзей-водителей. Остальные же детали найти незатруднительно.

Как производится ремонт

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

В магазинах данная продукция реализуется под такими названиями:

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

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

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

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

Чтобы долить или заменить жидкость в муфте, необходимо:

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

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

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

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