Вискомуфта – это элемент трансмиссии автомобиля, механизм, который обеспечивает передачу и выравнивание крутящего момента. Уникальность устройства заключается в том, что крутящий момент передаётся посредством жидкости.
Вискомуфта в устройстве автомобиля позволяет добиться блокировки дифференциала в автоматическом режиме. Чтобы понять, как работает данная деталь, рассмотрим ближайшие аналоги, а именно гидромуфту и гидротрансформатор.
В гидромуфте используется поток жидкости. Именно он помогает передавать крутящий момент. Создатели вискомуфты пошли совсем по другому пути. Они в своей конструкции сделали основной уклон на вязкость.
На видео дано более подробное разъяснение что такое вискомуфта:
Как была изобретена вискомуфта
Если заглянуть в историю, то первый прототип рабочей вискомуфты был создан в 1917 году. Его создателем является Мелвин Северн. К сожалению, в то время данный аппарат не нашёл практического применения.
Всё кардинально изменилось в 1964 году. Именно тогда устройство вискомуфты впервые использовалось как автоматическая блокировка межосевого дифференциала. Первым автомобилем, на котором был установлен подобный агрегат, стал легендарный Interceptor FF.
Описание вискомуфты
Как работает
Чтобы понять, как работает устройство вискомуфты, рассмотрим более подробно саму конструкцию. Она состоит из комплекса плоских дисков. Все они устанавливаются внутри корпуса, который должен быть полностью герметичным.
Комплект состоит из главных и вторичных дисков. Первые элементы конструкции напрямую соединяются с главным валом, вторые – с вторичным. Поверхность дисков покрывают специальные отверстия и выступы.
Внутреннюю полость вискомуфты заполняет дилатантная субстанция. В её основе лежит обычный силикон. Это вещество с кремниево-органической структурой, которая обладает высоким параметром вязкости.
Главное свойство дилатантной субстанции заключается в том, что она сгущается при активном перемешивании. Также стоит отметить высокий коэффициент расширения. Как только температура поднимается, давление на диски возрастает. Это в разы повышает эффективность работы вискомуфты.
Когда ведущий и ведомый валы движутся равномерно, диски устройства вращаются с одной скоростью. В таком случае жидкость внутри конструкции не перемешивается, а значит, температура остаётся на том же уровне. Как результат давление не растёт, и диски не склеиваются между собой.
Но стоит одному валу начать вращаться немного быстрее другого, как всё кардинально меняется. Диски вискомуфты начинают двигаться совсем по-другому. В результате жидкость эффективно перемешивается. Из-за этого вязкость возрастает.
Между частицами жидкости возникает сила трения. Как результат угловые скорости каждого из дисков уравниваются. Если дифференциал скоростей двух типов дисков вискомуфты слишком велик — жидкость становится практически твёрдой.
Где используется
Начнём с того, что на серийных автомобилях вискомуфта практически не используется как осевой дифференциал. Несмотря на это, применение устройства возможно в роли автоматической блокировки шестеренчатого осевого дифференциала. Подобная технология применяется на таких автомобилях, как Lancia Thema. Но стоит признать, что подобный вариант использования довольно редок.
В большинстве случаев устройство необходимо как межосевой самоблокирующийся дифференциал. Подобный агрегат нужен автомобилям формата 4x4. Самые известные машины, где использовалась данная технология это Jeep Grand Cherokee и Range Rover HSE.
Использование устройства в автомобиле помогает синхронизировать крутящий момент между передним и задним мостом. К тому же стоимость этого агрегата более чем доступная, особенно в сравнении с альтернативными устройствами.
Также стоит отметить, что использование вискомуфты оправдано при обычных условиях эксплуатации. Дело в том, что характеристик этого устройства, его скорости и точности более чем достаточно, когда машина движется по обычной дороге. Если речь заходит о езде по бездорожью, то придётся задуматься об альтернативе.
Тем не менее использование устройства в современных автомобилях, оснащённых системой ABS, сопряжено с рядом технических трудностей. Поэтому автопроизводители выбирают принудительно управляемые муфты.
Решение проблемы с ABS
Несмотря на то, что большинство производителей отказались от использования вискомуфты в своих автомобилях с ABS были и те, которые попытались найти выход из данной ситуации. Стоит признать, что у них это получилось.
Проблема помех, создаваемых устройством, при работе была решена за счёт того, что в конструкцию были внедрены дополнительные механизмы. Одним из самых распространённых считается «выключатель».
Данное устройство работает следующим образом. При необходимости вискомуфта выключается из схемы работы трансмиссии. Система безопасности срабатывает в момент, когда помехи начинают влиять на ABS.
Недостатки и преимущества
Любое устройство имеет свои преимущества и недостатки. Не стала исключением и вискомуфта. Самый главный недостаток выплывает из основной конструкционной особенности агрегата.
Вязкость жидкости, находящейся внутри вискомуфты, напрямую зависит от скорости перемешивания. Вот только линейной зависимости между скоростью и вязкостью нет. Фактически автомобилестроители могут лишь на основе приблизительных данных рассчитать эффективность устройства.
Эффективность самоблокирующих дифференциалов, оснащённых вискомуфтами не особенно велика. Как результат, устройство без шестеренчатого дифференциала в современных машинах просто не применяется. К другим недостаткам можно причислить:
- громоздкость конструкции,
- уменьшение клиренса авто,
- увеличение габаритов ведущего моста.
Последние два недостатка устройства выплывают из первого. Само собой, устройство имеет и свои достоинства, вот основные из них:
- простая конструкция,
- отсутствие необходимости в обслуживании,
- надёжность.
Использование вискомуфты в конструкции авто позволяет сэкономить на себестоимости. Но это возможно только в том случае, если в проекте допускается некий разброс ключевых параметров. К примеру, при условии, что задачей конструкторов будет установка устройства, корпус которого должен свободно выдерживать давление до 15 атмосфер, то никаких сложностей не будет.
Какие бывают вискомуфты
Правильнее всего классифицировать вискомуфты в зависимости от особенностей установки. Данные устройства могут устанавливаться в виде отдельных узлов или в комбинации с обычными дифференциалами. В первую очередь на выбор влияет тип трансмиссии.
Если в качестве примера брать полный привод, то в нём устройство вискомуфты совмещено с межосевым дифференциалом. Если же брать конструкцию с автоматическим включением, то вискомуфта будет стоять автономно.
В автономном варианте придаточные числа мостов подбираются так, чтобы диски вискомуфты имели разную скорость вращения. Подобное распределение позволяет устройству передавать на одну ось 95 процентов крутящего момента, а на вторую – пять. Также в наличии возможность работы в предстартовом режиме.
Вискомуфта вентилятора охлаждения
Агрегат применяется не только в конструкции трансмиссии, но и в системах охлаждения. Термостат помогает охлаждающей жидкости перемещаться по кругу, таким образом обеспечивая нужный уровень охлаждения.
Антифриз поступает в радиатор. В это момент должен включиться вентилятор вискомуфты. За обеспечение включения в нужный момент отвечает вискомуфта. Корпус устройства имеет несколько ёмкостей. В них также находится жидкость. Конструкция включает в себя клапан. Он обеспечивает перетекание жидкости.
Если температура двигателя мала, диски выдавливают вязкую субстанцию в резервную ёмкость. В данном режиме работы сцепление между дисками находится на низком уровне. Вся система работает с сильным проскальзыванием. Естественно, обдув радиатора отсутствует.
Как только двигатель нагревается — ситуация кардинально меняется. Термостат перенаправляет охлаждающую жидкость в радиатор. В результате чего он греется. Тёплый воздух, исходящий от этой детали влияет на биметаллическую пластину вискомуфты. Она выгибается. Это приводит к перекрытию отверстия клапана.
Дальнейший процесс работы довольно прост. Из-за повышения температуры вязкость жидкости увеличивается. Соответственно уменьшается проскальзывание. Также блокируется крыльчатка. Охлаждённый воздух направляется на радиатор и тот остывает.
Ремонт вискомуфты
Сразу нужно сделать одно важное заявление. Вискомуфта, установленная на трансмиссии, ремонту не подлежит. Совсем другое дело устройство, отвечающее за охлаждение. Его отремонтировать можно.
О поломке данной детали говорит перегрев мотора. Особенно сильно это заметно в жаркие дни. Чаще всего наиболее явно данная проблема проявляется на подъёмах. Неправильная работа агрегата в большинстве случаев связана с тем, что один из дисков входит в контакт с внутренней поверхностью корпуса. Результат — вращение без скольжения.
Вначале ремонта вам придётся демонтировать агрегат. Потом перед вами будет два возможных пути действия. В первом варианте нужно просверлить несколько дырок в корпусе и вставить туда болты. Это будет что-то вроде временной блокировки устройства. К сожалению, это временная мера.
Второй путь позволит вам навсегда забыть о перегреве, всё что нужно — это дозаправить агрегат. Единственный недостаток — силиконовое масло так просто не достать. Мало того, не во всех корпусах есть заправочное отверстие, поэтому его придётся сделать самостоятельно.
Вискомуфта имеет несколько применений. В первом случае она передаёт крутящий момент, а также осуществляет его выравнивание. Также возможно использование в системе охлаждения автомобиля.
На видео подробно о вискомуфте:
