Гелевый аккумулятор для авто – плюсы и минусы

Гелевый аккумулятор: плюсы и минусы

За последнее время на рынке автомобильных аккумуляторов появилось много современных и достаточно необычных разработок. Например, не так давно в продаже появился так называемый гелевый аккумулятор. И хотя такие модели имеют как плюсы так и минусы, они постепенно набирают популярность вытесняя аккумуляторы с классической конструкцией.

Что такое гелевый аккумулятор?

Как известно, автомобильный аккумулятор состоит из герметичного пластикового корпуса, в котором установлен набор пластин, изготовленных или из свинца, или из некоторых его специальных сплавов. В традиционных АКБ залит жидкий электролит, представляющий собой раствор кислоты, а в гелевых аккумуляторах используется кислотный состав имеющий консистенцию геля. На сегодняшний день производители выпускают два типа гелевых аккумуляторов: AGM и GEL.

Гелевые аккумуляторы AGM

Аббревиатура AGM расшифровывается как Absorptive Glass Mat, что в переводе на русский язык означает «впитывающее стекловолокно». Именно этим материалом заполняется пространство между электродами в аккумуляторах данного типа. Волокна AGM очень тонкие и они прекрасно впитывают раствор кислоты, который в результате этого не растекается, а вместе с материалом образует массу, которая действительно похожа на гель. Одним из важных особенностей и одновременно преимуществ гелевых аккумуляторов AGM является то, что все пары и газы, которые образуются в ходе их функционирования, не выходят наружу, а остаются внутри, удерживаясь между микроскопическими стекловолокнами.

Гелевые аккумуляторы GEL

В аккумуляторах этого типа все пространство между пластинами еще на стадии их производства заполняется силикагелем специального состава, который после застывания образует гелеобразную губчатую массу, в порах которой отлично удерживается электролит. Благодаря такой конструкции пластины аккумулятора не осыпаются, а это означает, что существенно возрастает срок службы устройства и количество циклов заряда-разряда, которое он способен без проблем выдержать. Еще одним важным достоинством гелевых аккумуляторов GEL является их повышенная устойчивость к глубокому разряду.

Некоторые особенности эксплуатации гелевых аккумуляторов

Некоторые автомобилисты считают, что поскольку электролит в таких аккумуляторах содержится в виде геля, то они никогда не кипят. На самом деле это не так, просто визуально сам процесс проявляется несколько иначе, чем в традиционных кислотных АКБ. При несоблюдении режимов эксплуатации точно так же происходит усиленное выделение газов и давление возрастает. Как только оно достигает критического уровня, происходит срабатывание защитного клапана, что сопровождается характерным хлопком.

Необходимо отметить, что некоторые бюджетные модели гелевых аккумуляторов такого клапана не имеют, и поэтому от чрезмерного накопления газа могут даже взрываться. Для того чтобы этого не произошло, нужно следить за тем, чтобы эти АКБ эксплуатировались в соответствии с теми режимами, для которых предназначаются. Кроме того, следует соблюдать уровень их заряда.

Важной особенностью аккумуляторов этого типа является то, что они достаточно чувствительны к коротким замыканиям и даже небольшое КЗ вполне может вывести устройство из строя. Поэтому при их использовании это необходимо обязательно учитывать.

Читайте также: Прямая и обратная полярность аккумулятора — что это такое.

Как заряжают гелевые аккумуляторы?

Тем автомобилистам, которые решают приобрести для установки в своих «железных коней» гелевые аккумуляторы, необходимо иметь в виду, что для их заряда следует использовать специальные зарядные устройства. Их отличительной особенностью является очень точное значение выдаваемого напряжения: дело в том, что для АКБ этого типа оно ни в коем случае не должно превышать строго определенный для каждой из моделей предел. Как правило, он находится в районе 14,5 В, и если напряжение будет выше, то аккумулятор просто выйдет из строя.

Как и в случае с обычными кислотными аккумуляторами, гелиевые заряжают током, который составляет 10% от емкости. Что касается периодичности подзарядки, то специалисты рекомендуют производить ее один или два раза в год. Чтобы определить период времени, в течение которого должна длиться подзарядка, то необходимо емкость аккумулятора разделить на величину зарядного тока.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

Гелевые аккумуляторы обладают целым рядом достоинств, среди которых пользователи особенно выделяют то, что их совершенно не нужно обслуживать, периодически замеряя плотность электролита и при необходимости доливать в него воду. Еще один важный плюс — это очень прочная конструкция таких АКБ и возможность их эксплуатации в любом положении (стоячем, лежачем, перевернутом).

Благодаря тому, что для производства пластин гелевых аккумуляторов используется свинец повышенной чистоты, они обладают невысоким внутренним сопротивлением, и поэтому заражаются быстрее кислотных. Кроме того, по той же причине они обладают высокими пусковыми токами. Важным преимуществом гелевых аккумуляторов является их длительный срок службы (примерно в два-три раза больший, чем у кислотных автомобильных АКБ).

Есть, однако, у них и недостатки. Пожалуй, основными из них является высокая цена. Как уже было сказано выше, для зарядки гелевых аккумуляторов необходимо строго выдерживать определенное напряжение. Поэтому если реле его регулятора работает нестабильно, то батарею можно просто «убить»: дело в том, что гель начинает разжижаться и к своей первоначальной форме уже не возвращается. Еще одним существенным недостатком, из-за которого такие аккумуляторы не очень широко используются в России, является то, что они боятся морозов. Как только температура окружающего воздуха падает до – 30° С и ниже, гель становится хрупким и батарея резко теряет свою емкость.

Читайте также: Что делать если в машине сел аккумулятор .

Плюсы и минусы гелевых автомобильных аккумуляторов

Аккумулятор – незаменимая часть каждого автомобиля. От того, насколько хорошо заряжен аккумулятор, зависит пуск двигателя автомобиля. Автомобильные аккумуляторы практически не меняются уже несколько десятилетий, несмотря на то, что у них есть масса проблем: большие габариты, необходимость постоянного обслуживания и относительно низкий срок службы. Несколько лет назад в продаже стали появляться гелевые автомобильные аккумуляторы, которые частично лишены недостатков стандартных батарей. В статье разберемся, действительно ли плюсы гелевых аккумуляторов перевешивают их минусы, и нужно ли подобным устройствам отдавать предпочтение.

В чем отличия гелевых аккумуляторов

Стандартный автомобильный аккумулятор, который сейчас используется повсеместно, имеет достаточно простую конструкцию. Он представляет собой герметичный пластиковый бокс, внутри которого расположены пластины из свинца или его сплавов. Пластины залиты электролитом, который представляет собой водный раствор сильной кислоты. Между кислотой и пластинами происходит химическая реакция, которая ведет к образованию электрического тока, необходимого для работы автомобиля.

Читайте также:  Что лучше: Туарег или Гранд Чероки

Гелевый аккумулятор не сильно отличается от рассмотренной выше батареи. Его основное отличие – использование вместо водного раствора кислоты гелеобразного вещества, выполняющего идентичные функции. Такие аккумуляторные батареи, в отличие от стандартных, не требуют обслуживания.

Приезжая на станцию технического обслуживания со стандартной батареей, ее требуется при проведении планового ТО проверить на плотность электролита. Если требуется, мастера доливают в такие батареи дистиллированную воду. Что касается гелевых аккумуляторов, для них проведение такой операции не требуется. Им не нужно доливать воду для сохранения плотности электролита, поэтому такие батареи называются необслуживаемыми.

Обратите внимание: Если повредить корпус батареи гелевого аккумулятора, оттуда не выльется жидкость, поскольку ее консистенция гелеобразная – плотная.

Какие бывают типы гелевых аккумуляторов

В данный момент в продаже можно найти гелевые аккумуляторы, выполненные по двум технологиям:

AGM —AbsorptiveGlassMat. В таких аккумуляторах используется раствор серной кислоты в качестве электролита, тогда как пространство между электродами заполняется материалов-сепаратором, изготовленным из стекловолокна, отсюда и название подобных батарей – «поглощающее стекловолокно». Данное волокно держит в себе кислоты, тем самым образуя гелеобразную массу, которая не растекается. Особенность таких батарей – максимальная рекомбинация газов, которая стремится к 100%. В обычных аккумуляторах результаты химических реакция (водород и кислород) выбрасываются во внешнюю среду. В гелевых аккумуляторах по данной технологии этого не происходит, и они уходят в поры стекловолокна. В момент зарядки аккумуляторной батареи происходит рекомбинация этих газов, и они становятся частью электролита. За счет подобного решения аккумулятор не теряет свою энергоемкость максимально долго. Разработчики подобных аккумуляторов заверяют, что минимальный жизненный срок подобной батареи составляет 400 циклов заряда-разряда. Еще одна интересная особенность таких аккумуляторов – это медленный разряд в неподключенном виде. За год они теряют не более 20% от емкости.

  • GEL — Gel Electrolite. Загущение раствора электролита выполняется при помощи двуокиси кремния. Такая батарея не может похвастаться столь же эффективной рекомбинацией газов, как рассмотренный выше вариант. Но на этом его минусы заканчиваются. Такая батарея имеет гарантированный срок службы не менее 10 лет при правильной эксплуатации. Она способна выдержать в 2 раза больше циклов заряд-разряд, и ее не требуется заряжать сразу после глубокого разряда.
  • Можно использовать гелевый аккумулятор вместо обычного на автомобиле

    Гелевые аккумуляторы сейчас не используются повсеместно, и на то есть несколько причин, которые перекрывают плюсы подобных устройств.

    Первое, что нужно знать о минусах гелевых аккумуляторов – это разложение геля батареи при подзарядке напряжением выше 14,4 Вольт. Если подать подобное напряжение, гель начинает «таять», после чего вернуть ему прежнее состояние будет невозможно. Учитывая, что на современных автомобилях используется зарядное напряжение от 13 до 16 Вольт, это является большой проблемой. То есть, использовать гелевый аккумулятор без вероятности ему навредить можно только на автомобилях, где очень точный механизм заряда, способный поддерживать напряжение не выше 14,4 Вольт.

    Второй минус – это сложности при использовании гелевого аккумулятора в холодное время года. При отрицательной температуре окружающей среды гель застывает, что ведет к потере им характеристик и снижению мощности.

    Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

    Подводя итоги, рассмотрим очевидные плюсы и минусы гелевых аккумуляторов, по которым каждый из водителей сможет решить, подходит ему подобное устройство или нет.

    Плюсы гелевых аккумуляторов:

    • Являются необслуживаемыми;
    • Поскольку электролит имеет большую плотность, такой аккумулятор можно ставить на бок – он будет работать в любом положении;
    • Если на корпусе подобной батареи появилась трещина, через нее не будет вытекать электролит;
    • При грамотном использовании батарея имеет большой срок службы;
    • Гелевый аккумулятор обладает высоким пусковым током.

    Минусы гелевых аккумуляторов:

    • Высокая стоимость, в сравнении с обычными батареями;
    • Использовать можно только с точным механизмом заряда, способным поддерживать напряжение не выше 14,4 Вольт;
    • Потеря свойств при низкой температуре окружающей среды.

    Гелевый аккумулятор является хорошей технологий, но в данный момент она не может использоваться массово, особенно в российских реалиях. Малое количество автомобилей имеют механизм заряда необходимой точности, особенно если говорить о машинах 5-10-летней давности. К тому же, климатические условия явно не позволяют эксплуатировать подобные батареи на автомобилях круглогодично.

    Умный сайт для вашего энергокомплекса

    На протяжении более чем века свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (АКБ) продолжают оставаться актуальными в силу дешевизны, неприхотливости и почти полного отсутствия «эффекта памяти». Но им был свойственен существенный недостаток — из-за необходимости отвода газов, выделяемых при работе, корпус аккумулятора невозможно сделать полностью герметичным. По этой причине, а также из-за использования жидкого электролита, свинцово-кислотные аккумуляторы критичны к положению в пространстве. Эксплуатировать их можно только в одном, строго определенном положении.

    12-вольтовая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

    Для применения на спутниках и космических кораблях ничего лучше, чем свинцово-кислотные АКБ, тоже не нашли, но встал вопрос — как добиться работы в любом положении и как обеспечить герметичность корпуса? В рамках работы над данным проектом появились две технологии — AGM аккумуляторы, где электролитом пропитан специальный сепаратор из стекловолокна, и так называемые гелевые аккумуляторы (иначе именуемые GEL — Gelled ELectrolite), о которых пойдет речь в статье. Как и многие «космические» изобретения, гелевые и AGM аккумуляторы со временем стали применяться в обыденной жизни. Да, раз уж речь зашла о высоких технологиях, следует предостеречь от применения неправильного термина «гелиевые аккумуляторы», широко распространенного среди обычных пользователей. Никакого гелия в этих аккумуляторах нет, а понятие «гель» означает желеобразную массу и хорошо известно нам на бытовом уровне. С первого взгляда, все очень просто — в электролит добавляется вещество (обычно это соединение кремния), которое вызывает его загущение до состояния желе, практически не обладающего текучестью. Но такое решение радикально улучшает параметры аккумулятора. При этом сохраняется преемственность с прежними аккумуляторами — ЭДС одной ячейки по-прежнему равен 2,1 В.

    Аккумуляторы с гелевым электролитом Fiamm серии SMG Endurlite (OPzV Gel) — слева и серии SMG12V Endurlite (Gel) — справа

    Плюсы гелевых аккумуляторов

    Отсутствие текучести

    Гель как бы облекает свинцовые пластины, тем самым предотвращая их осыпание. В результате исключено внутреннее короткое замыкание, также уменьшается саморазряд. Но, самое главное, выделяемые газы практически полностью остаются внутри геля в виде пузырьков с последующей внутренней рекомбинацией, что позволяет сделать корпус аккумулятора полностью герметичным. На самом деле, чтобы избежать возможного «вздувания» аккумулятора, в корпусе предусматривают несколько односторонних клапанов, через которые, тем не менее, гель вытечь не может. Это и обеспечивает возможность эксплуатации аккумулятора в любом положении, хотя гелевые аккумуляторы для широкого применения эксплуатировать в положении «вверх ногами» относительно основного все же не рекомендуется. Благодаря герметичности конструкции больше не нужно подливать дистиллированную воду, поэтому для AGM и GEL аккумуляторов есть общее название «необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы».

    Читайте также:  Аэродинамическое сопротивление авто. На что влияет?

    Отсутствие текучести геля обеспечивает и безопасность в случае разрушения корпуса аккумулятора. В этом случае кислота не вытечет наружу. Данное обстоятельство особенно важно для транспортных средств на электрической тяге.

    Возможность полной разрядки

    Свинцово-кислотные и AGM аккумуляторы нельзя доводить до полного разряда, так как при этом на свинцовых пластинах появляются кристаллы окисного сернокислого свинца. Данное соединение не проводит электричество и его очень сложно удалить с пластин с целью восстановления работоспособности аккумулятора.

    Нахождение же электролита в желеобразной форме предотвращает образование кристаллов окисного сернокислого свинца, поэтому гелевые аккумуляторы можно полностью разряжать, не опасаясь их выхода из строя. Другой вопрос, что, без лишней надобности лучше все же так не делать, поскольку полная разрядка гелевого аккумулятора снижает срок его службы.

    Длительный срок службы

    Количество циклов заряда-разряда гелевого аккумулятора при полном разряде составляет около 350, при разряде на 50% от номинальной емкости — около 550, при разряде на 30% — около 1200. Правильно эксплуатируемая гелевая батарея прослужит не менее 7 лет. Для сравнения — обычные кислотно-свинцовые аккумуляторы служат порядка 2 лет, AGM — около 5 лет.

    Структура гелевого электролита в аккумуляторной батареи Fiamm SMG замедляет высыхание элемента, поэтому расчётный срок службы элементов 2В составляет 18 лет

    Минусы гелевых аккумуляторов

    Стоимость

    Значительным недостатком GEL аккумулятора является его цена. При сопоставимой емкости она примерно в 3 раза больше, чем у AGM и в 5 раз больше, чем у традиционного кислотно-свинцового аккумулятора. Но данный недостаток полностью компенсируется более высоким сроком службы.

    Чувствительность к превышению напряжения

    Недостатком, связанным с принципом работы гелевого аккумулятора, является его чувствительность к превышению напряжения выше определенного уровня при зарядке. Например, аккумуляторную батарею с номинальным напряжением 12,6 В, нельзя заряжать под напряжением выше, чем 14,5 В. При значительном увеличении напряжения при заряде наблюдается изменение структуры электролита в сторону большей текучести. По этой причине нельзя устанавливать, например, автомобильные гелевые аккумуляторы в старые модели, где напряжение бортовой сети меняется в широких пределах. Такие аккумуляторы пригодны только для современных моделей автомобилей, где напряжение бортовой сети стабилизировано. И, естественно, недопустимо заряжать гелевый аккумулятор от зарядного устройства, не предназначенного специально для таких батарей.

    Ограничения по току зарядки

    Необходимость сохранения желеобразной структуры электролита ограничивает и ток зарядки GEL аккумуляторов. И, хотя такие аккумуляторы превосходят по скорости зарядки традиционные свинцово-кислотные, они отстают от AGM аккумуляторов. Существует простое правило для GEL аккумуляторов — оптимальный ток зарядки в амперах численно равен 10% от емкости, выраженной в ампер-часах. Максимально допустимый ток зарядки указывается в технических характеристиках аккумулятора, обычно он примерно в 3 раза больше оптимального.

    Длительное короткое замыкание способно привести к «вздуванию» корпуса гелевого аккумулятора и полному выходу его из строя. Впрочем, короткое замыкание противопоказано и другим типам кислотно-свинцовых аккумуляторов.

    Температура эксплуатации гелевых аккумуляторов

    GEL аккумулятор можно хранить и эксплуатировать, пока не произойдет замерзание электролита. В зависимости от модели аккумулятора, нижняя граница температуры находится в пределах от -50 до -30 C. Но на морозе гелевые АКБ ведут себя иначе, чем традиционные свинцово-кислотные, все зависит от типа нагрузки.


    Гелевые аккумуляторы являются оптимальным решением для использования в альтернативной энергетике

    Если речь идет о равномерной по времени нагрузке, а также изменяемым в широких пределах уровне заряда аккумулятора, что характерно, например, для систем альтернативной энергетики, то GEL на морозе демонстрирует преимущество как относительно традиционных свинцово-кислотных, так и AGM аккумуляторов.

    В свинцово-кислотных и AGM аккумуляторах плотность электролита сильно зависит от уровня заряда, в процессе разряда может произойти замерзание электролита, что в конечном счете ведет к физическому разрушению корпуса. У гелевых аккумуляторов зависимость плотности электролита от уровня заряда выражена намного слабее, так что такой аккумулятор спокойно можно хранить на морозе даже в полностью разряженном состоянии.

    Но при снижении температуры у GEL в гораздо большей степени, чем у других свинцово-кислотных аккумуляторов, падает пусковой ток. Поэтому, при использовании таких аккумуляторов в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания известны случаи, когда двигатель на сильном морозе не заводился.

    Применительно к повышенным температурам гелевые аккумуляторы имеют преимущества, обусловленные их герметичной конструкцией — не надо доливать часто испаряющуюся воду. В том случае, если температура превышает максимально допустимое значение (зависит от конкретной модели, выпускаются GEL аккумуляторы, специально рассчитанные на эксплуатацию в условиях высоких температур), будет происходить разжижение электролита и процесс этот, увы, необратимый.

    Применение гелевых аккумуляторов

    Рассматриваемый тип аккумуляторов оптимален для использования в системах альтернативной энергетики. Аккумуляторы могут работать в условиях изменения уровня заряда в широких пределах, в том числе и при отрицательных температурах. Отсутствие необходимости в обслуживании позволяет применять GEL аккумуляторы в уличных светильниках с автономным питанием от солнечных и батарей и ветряков.

    Другое направление использования гелевых аккумуляторов в быту и промышленности, где они почти вне конкуренции — источники бесперебойного питания. Особенно большую выгоду применение таких аккумуляторов дает при питании телекоммуникационного оборудования, так как аккумуляторы включаются в буферном режиме, при котором GEL технология обеспечивает срок службы на уровне 10 — 15 лет. Шкафы с гелевыми аккумуляторами при питании аппаратуры связи, характеризующейся равномерной по времени нагрузкой, можно размещать на улице без дополнительного климатического оборудования.

    Читайте также:  Виды страховых случаев по КАСКО: от поджога, от поломок и так далее. Что покрывает СК

    В Китае сейчас массово выпускаются недорогие компактные электромобили для поездок в пределах города или ближайших пригородов. Для накопления энергии в таких транспортных средствах часто используются гелевые аккумуляторы, поскольку они дешевле литий-ионных и не требуют дополнительных мер безопасности.


    GEL аккумулятор FIAMM, специально разработанный для использования в мотоциклах

    В двухколесном транспорте гелевые АКБ используются только в пусковых системах двигателей внутреннего сгорания у мотоциклов. Для питания электромоторов они в данном случае слишком тяжелые и поэтому проиграли конкуренцию LiFePo аккумуляторам.

    Современной тенденцией развития водного транспорта является использование лодок на электрическом ходу. Как правило, в них установлены GEL аккумуляторы — на период завершения навигации батареи можно положить на хранение в неотапливаемый ангар, не заботясь о подзарядке.

    Выбор гелевой аккумуляторной батареи

    При выборе гелевых аккумуляторов следует, в первую очередь, обращать внимание на следующие параметры:

    • номинальное напряжение;
    • номинальная емкость;
    • максимальный ток нагрузки;
    • рабочий диапазон температур, либо рекомендуемая сфера применения;
    • рекомендуемый режим заряда-разряда (буферный/циклический);
    • длительность рекомендуемого цикла разряда.

    При эксплуатации конкретной модели GEL аккумулятора, когда режим в точности соответствует рекомендуемому производителем, аккумулятор будет радовать вас надежностью и большим сроком службы.

    Если вам нужна профессиональная консультация по аккумуляторным батареям, просто отправьте нам сообщение!

    Что такое вискомуфта: принцип работы, виды и ремонт

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

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

    В качестве примера можно взять вискомуфту вентилятора, которая предназначается для избирательной передачи и напрямую воздействует на крутящий момент. И чтобы предотвратить возможное повреждение узла, а также знать, какие действия предпринять при непредвиденной поломке, нужно тщательно изучить принцип работы вискомуфты, ее конструкционные особенности и ряд других моментов.

    Общая информация о вискомуфте

    Одним из наиболее важных узлов автомобиля является вращающаяся вискомуфта, внутри которой расположены чередующие перфорированные пластины с вязкой жидкостью. В продаже имеется масса типов таких конструкций с различными рабочими свойствами и особенностями, но общий принцип их работы остается аналогичным.

    От гидромуфты и гидротрансформатора такая деталь отличается специфическим принципом действия. В первую очередь, здесь задействован другой способ передачи крутящего момента, который основывается на воздействии специальной вязкой жидкости, расположенной во внутреннем пространстве конструкции.

    Первые упоминания о вискомуфте появились в 1917 году, но в те времена она не сумела обрести широкое распространение, т.к. не имела многих нынешних преимуществ. Только в 1964 изделие существенно усовершенствовали и стали поставлять в массовую продажу. В 60-х годах прошлого века эти изобретения начали появляться в межколесных дифференциалах на полноприводных легковых машинах.

    Принцип работы и предназначение

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

    Одним из уникальных свойств жидкости является увеличение вязкости при возрастании интенсивности перемешивания. Подобное значение может расти при нагреве системы. Если машина передвигается со стабильной скоростью, диски вращаются равномерным образом, при этом масляная основа между ними не смешивается. Но если между движением валов замечается какая-либо разница, это заметно сказывается на интенсивности вращения рабочих элементов. По мере роста вязкости, силикон начинает воздействовать на крутящий момент. В конечном итоге он приобретет другое состояние и практически станет твердым.

    Разновидности вискомуфт

    На рынке автомобильных запчастей можно встретить две основные разновидности вискомуфт:

      Первый тип отличается постоянным объемом дилетантной жидкости.

  • Второй тип имеет разный объем силикона, который меняется в зависимости от внешнего воздействия.
  • Вискомуфты первого типа задействуются для самоблокирующихся дифференциалов в коробке передач, включая автоматические полноприводные системы. Их применяют во внутренних охладительных системах.

    Если деталь работает в обычном режиме со средними нагрузками, а автомобиль перемещается по качественному дорожному покрытию, значения угловых скоростей двух осей остаются одинаковыми. Вращение дисков муфты осуществляется практически равномерно, а крутящий момент от двигателя к ведомой оси передается с минимальной нагрузкой. В результате транспортное средство может работать как на полном приводе, так и на заднем.

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

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

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

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

    Сферы применения вискомуфты

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

    Читайте также:  Достоинства и недостатки подержанного Renault Laguna второго поколения

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

    Более востребованной сферой применения является обеспечение автоматического подключения полноприводной системы. В такой сфере вискомуфты крайне актуальны, ведь большинство внедорожников, кроссоверов и паркетников оборудованы такими узлами. Даже стремительный рост популярности продвинутых электромеханических вариантов не портит большую популярность вискомуфт.

    Изделие пользуется большим спросом из-за следующих преимуществ:

  • универсальность.
  • Однако кроме плюсов у вискомуфт имеются и недостатки.

    Минусы вискомуфты

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

    Кроме того, нельзя выполнять подключение привода вручную, а его эффективность довольно низка. Максимальный крутящий момент передается лишь при сильном торможении.

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

    Такое приспособление не способно работать в течение долгого времени и выдерживать внушительные нагрузки. В противном случае оно быстро деформируется и станет непригодным для дальнейшего использования. Продолжительная езда по бездорожью, грязи или льду приведет к тому, что вискомуфта выйдет из строя и будет нуждаться в замене.

    Как ремонтировать вискомуфту

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

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

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

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

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

    Также при выполнении ремонта нельзя забыть о заливе нового силикона, которая сливалась перед ремонтом. Если муфта «ведет себя неправильно», не нужно спешить покупать новое изделие, ведь, возможно, проблема кроется в незначительной поломке, которая быстро решается своими руками. И для этого не обязательно обладать особыми навыками и умениями.

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

    Также важно избегать применения грубой физической силы, ведь диск муфты характеризуется уязвимостью к интенсивным воздействиям и может выйти из строя при малейшей нагрузке. В таком случае последствия будут необратимыми и придется полностью менять устройство.

    Заключение

    В основном, понять принцип работы вискомуфты несложно даже начинающему автомобилисту. То же самое касается ремонтных работ и обслуживания детали, которые не требуют специфических навыков или профессионального опыта. Достаточно следовать простой инструкции и учитывать рекомендации специалистов.

    Видео о том, как проверить и починить вискомуфту:

    Устройство и принцип работы вискомуфты

    Вязкостная муфта или вискомуфта – это устройство, передающее крутящий момент от одного вала к другому за счет вязкостных свойств специальной жидкости, находящейся внутри муфты. Данный механизм получил широкое распространение в технике, однако автолюбителям он больше знаком в качестве устройства в трансмиссии автомобиля. Это простой и недорогой механизм, который способен обеспечивать как автоматическую блокировку дифференциала, так и автоматически подключаемый полный привод у большинства современных кроссоверов. Рассмотрим принцип работы, конструкцию, а также преимущества и недостатки популярного механизма трансмиссии.

    1. Принцип работы вискомуфты
    2. Устройство и основные компоненты
    3. Преимущества и недостатки
    4. Применение вискомуфты

    Принцип работы вискомуфты

    Вязкостная муфта представляет собой герметичный корпус, внутри которого находятся перфорированные диски и дилатантная жидкость (материал, основанный на силиконе, имеющий высокую вязкость). Одна часть дисков жестко соединена с приводным валом, другая – с корпусом дифференциала.

    Общий вид вискомуфты

    Когда автомобиль движется по ровному дорожному покрытию, дифференциал и приводной вал вращаются синхронно. Перфорированные диски при этом также вращаются как единое целое. Если же автомобиль начинает буксовать, колеса одной оси начинают быстро вращаться, а другая ось становится неподвижной. В этот момент диски, связанные с приводным валом, начинают быстро вращаться и перемешивать дилатантную жидкость. В итоге силиконовое вещество быстро сгущается и твердеет, блокируя дифференциал. Крутящий момент передается на вторую ось, тем самым «подключается» полный привод, который помогает автомобилю справиться с бездорожьем. После преодоления препятствия силиконовая жидкость возвращается в первоначальное состояние, вискомуфта разблокируется, а задняя ось отключается.

    Устройство и основные компоненты

    Основные компоненты вязкостной муфты – это плоские перфорированные диски, дилатантная жидкость и герметичный корпус.
    Пакет дисков с отверстиями делится на две группы: одна группа соединена с ведущим валом, другая – с ведомым валом. Все диски находятся на минимальном расстоянии друг от друга, при этом ведущие и ведомые чередуются.
    Дилатантная жидкость, заполняющая внутреннее пространство вискомуфты, представляет собой органическое вещество, основанное на силиконе. При активном перемешивании и нагреве вещество сгущается и переходит в твердое состояние. После расширения и затвердевания силиконового материала сильно возрастает давление на перфорированные диски, из-за чего они прижимаются друг к другу. Именно после этого задняя ось машины включается в работу.

    Читайте также:  Какой автомобиль лучше: Chevrolet Cruze или Volkswagen Polo

    Преимущества и недостатки

    Сначала о плюсах вискомуфты:

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

    Основные недостатки вискомуфты:

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

    Применение вискомуфты

    Вязкостная муфта, в основном, устанавливается на автомобили с повышенной проходимостью в качестве автоматической блокировки межосевого дифференциала (например, на автомобилях Jeep Grand Cherokee и Range Rover HSE ). Однако вискомуфта также может использоваться вместе с шестеренчатым свободным дифференциалом, выступая в роли вспомогательного механизма автоматической блокировки.
    Отметим, что муфта с дилатантной жидкостью – это самый простой и дешевый способ связать обе оси автомобиля. Эффективности и точности этого механизма в большинстве случаев достаточно для предупреждения проскальзывания передних колес машины относительно задних на обычном дорожном покрытии. Однако сейчас автопроизводители все больше отказываются от установки вискомуфт из-за их несовместимости с системой ABS.

    Что такое вискомуфта полного привода, как работает и для чего нужна

    Важным элементом в автомобиле является вискомуфта полного привода, которая также называется вязкостной муфтой. Этот элемент входит в конструкцию трансмиссии автомобиля. Вискомуфта отвечает за функционирование механизма передачи и обеспечивает выравнивание крутящего момента колёс. Механизм важный и нужный, от его исправной работы зависит очень многое.

    Что такое вискомуфта

    Начнем разбираться с тем, что такое вискомуфта полного привода. Эта информация будет полезной многим автомобилистам, которые всегда хотят знать немного больше о строении и устройстве своего «железного коня». Вязкостная муфта не является новым изобретением, ведь она была изобретена в 1917 году. Правда, нашла своё применение лишь в 1964. Тогда этот механизм появился в английском авто Interceptor FF. С тех пор вискомуфта стала использоваться в качестве блокиратора для межосевого самоблокирующегося дифференциала на ТС с полным приводом на четыре колеса.

    Внешний вид муфты полного привода Haldex

    Главным отличием вискомуфты от гидромуфты и трансформатора является передача крутящего момента посредством особенных свойств жидкости, расположенной внутри механизма.

    Как устроены и работают вязкостные муфты для трансмиссий

    Для начала изучим устройство вискомуфты полного привода. Этот механизм имеет форму цилиндра, конструкция которого является герметичной. Основными компонентами конструкции являются перфорированные диски плоской формы и особенная жидкость. Диски делятся на две группы, которые отличаются соединением с валами. Одна группа дисков соединена с ведущим, другая — с ведомым. В процессе работы диски вискомуфты чередуются между собой, но находятся при этом на минимальном удалении друг от друга.

    Вискомуфта в разрезе

    Около 80% внутренней конструкции отводится для особенной силиконовой жидкости. Она выполняет роль связующего элемента между дисками. Для этой жидкости характерна высокая кинематическая вязкость. Вместе с этим она не обладает смазывающими свойствами. Такие особенности позволяют жидкости обеспечивать максимальное замыкание дисков при наличии разницы в угловой скорости. В этом заключается основной принцип работы вискомуфты.

    Ученые создали уникальную кремнийорганическую жидкость, которая при нагреве становится менее вязкой. Силоксан при этом становится настолько густым, что у него даже появляются признаки твёрдого вещества. Это позволяет вискомуфте передавать крутящий момент при условии разной скорости вращения деталей.

    Вязкостная муфта нашла широкое применение в автоматических системах, работающих по принципу полного привода. Если условия езды находятся в пределах нормы, усилие от мотора передаётся на одну ось. Через муфту подключена вторая ось, работающая в режиме свободного хода. При пробуксовке основной оси происходит блокировка вискомуфты, что вызывает распределение усилия от мотора на ведомую ось.

    Когда автомобиль выезжает на ровную дорогу, жидкость возвращается в прежнее состояние, с вискомуфты снимается блокировка и вторая ось вновь работает в режиме свободного хода. Примерно так и работает вискомуфта полного привода.

    Плюсы и минусы вискомуфты

    Нельзя назвать вискомуфты идеальным механизмом, поскольку наряду с преимуществами располагаются и недостатки. Прежде изучим положительные особенности механизма:

    • простая, даже примитивная, конструкция;
    • прочность корпуса настолько высокая, что он легко может выдержать давление в 20 атмосфер;
    • низкая стоимость новой детали делает её замену доступной для каждого автомобилиста;
    • минимальное обслуживание;
    • низкий процент поломок.

    Снятая вязкостная муфта дифференциала

    Разбавим эту картину отрицательными характеристиками:

    • ремонтопригодность не характерна для такого механизма, потому в случае поломки выполняется замена на новый;
    • длительная работа в сложных условиях повышает вероятность перегрева механизма;
    • отсутствие ручной блокировки;
    • неполная автоматическая блокировка;
    • запоздание в срабатывании;
    • невозможность подключения вискомуфты полного привода к системе ABS;
    • полный привод находится в бесконтрольном состоянии;
    • снижение клиренса автомобиля при установке крупногабаритных муфт.

    Как бы там ни было, а вискомуфты полного привода активно используются и пока достойную альтернативу никому не удалось представить мировой общественности.

    Какое масло заливать в муфту полного привода

    Вискомуфта полноприводного включения подобно другим механизмам в своей работе использует смазочную жидкость, в роли которой выступает специальное масло. Все производители заявляют об отсутствии необходимости менять его на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля. Не всегда это утверждение соответствует действительному положению вещей.

    Заливаем масло в муфту полного привода

    О необходимости замены масла могут свидетельствовать небольшие пинки в задней части автомобиля при выжимании педали газа или совершении поворота. Такое поведение машины может говорить об испорченном состоянии масла вискомуфты.

    Выполнять замену лучше на станции техобслуживания, поскольку эта работа является не самой лёгкой. Для замены необходимо выбирать масло, которое указывается в инструкции к автомобилю. Часто так оказывается, что указанную смазку невозможно найти в продаже — с этой проблемой сталкиваются многие автомобилисты. Приходится искать замену. Достойным вариантом является смазочный материал Ravenol TF0870.

    Читайте также:  Покупка автомобиля в другом городе – как правильно получить госномера по новому закону?

    Как избежать поломки муфты

    Вискомуфта полного привода при выходе из строя может серьёзно испортить автовладельцу жизнь. Её ремонт или замена не будет стоить дешево. Потому есть смысл поберечь механизм и оттянуть момент выхода из строя.

    На состоянии вискомуфты полного привода негативно сказывается в первую очередь неаккуратный и агрессивный стиль езды. Необходимо избегать частого передвижения по труднопроходимым участкам. Их преодоление вызывает перегрев муфты, которой для остывания требуется до 15 минут.

    Также необходимо своевременно реагировать на изменения в поведении автомобиля, которые могут свидетельствовать о нарушениях в работе муфты. Для её диагностики требуется обращение в СТО, специалисты которого точно знают, как проверить вискомуфту полного привода.

    Будьте внимательны к своему автомобилю, обращайте внимание на каждую деталь, не игнорируйте изменения в его поведении и не экономьте на диагностике. Поломку вискозной муфты легче предупредить, чем устранить.

    Принцип работы вискомуфты

    Что такое вискомуфта: принцип работы, виды

    Одним из наиболее важных узлов автомобиля является вращающаяся вискомуфта, внутри которой расположены чередующие перфорированные пластины с вязкой жидкостью. В продаже имеется масса типов таких конструкций с различными рабочими свойствами и особенностями, но общий принцип их работы остается аналогичным.

    Каждая вискомуфта состоит из множества внутренних пластин, которые способны вращаться по ведущему валу, а также внешних элементов, соединенных на ведомом валу с заданным интервалом. Все составляющие взаимосвязаны и равномерно распределены по корпусу.От гидромуфты и гидротрансформатора такая деталь отличается специфическим принципом действия. В первую очередь, здесь задействован другой способ передачи крутящего момента, который основывается на воздействии специальной вязкой жидкости, расположенной во внутреннем пространстве конструкции.

    Принцип работы и предназначение

    Все ее детали закреплены в одном герметичном корпусе, который содержит два ряда дисков, соединенных посредством ведомого и ведущего вала.

    Каждый ряд оснащен отверстиями и выступами с небольшим расстоянием друг от друга.

    Внутри вискомуфты протекает жидкость с повышенной вязкостью, состоящая из силиконовых добавок.

    Ее характеризует особый состав, позволяющий эффективно обслуживать приводную систему и обеспечивать требуемый крутящий момент.

    Одним из уникальных свойств жидкости является увеличение вязкости при возрастании интенсивности перемешивания. Подобное значение может расти при нагреве системы.

    Если машина передвигается со стабильной скоростью, диски вращаются равномерным образом, при этом масляная основа между ними не смешивается. Но если между движением валов замечается какая-либо разница, это заметно сказывается на интенсивности вращения рабочих элементов.

    По мере роста вязкости, силикон начинает воздействовать на крутящий момент.

    В конечном итоге он приобретет другое состояние и практически станет твердым.

    Разновидности вискомуфт

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

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

    Если деталь работает в обычном режиме со средними нагрузками, а автомобиль перемещается по качественному дорожному покрытию, значения угловых скоростей двух осей остаются одинаковыми. Вращение дисков муфты осуществляется практически равномерно, а крутящий момент от двигателя к ведомой оси передается с минимальной нагрузкой. В результате транспортное средство может работать как на полном приводе, так и на заднем.

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

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

    Также она будет оправдана при езде:

    • по гололеду;
    • городским улицам;
    • влажной трассе.

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

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

    Сферы применения вискомуфты

    Раньше существовало две сферы применения вискомуфт, но сегодня их число сократилось до одной.

    В недалеком прошлом подобный механизм предназначался для комплексного охлаждения двигателя, что возможно при закреплении на штоке специальной вискомуфты с вентиляционным прибором.

    Ее движение обуславливается коленчатым валом автомобиля, к которому проложен ремень. В зависимости от скорости вращения двигателя жидкость обретает разную густоту и получает жесткую связь с вентилятором.

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

    Но сегодня устройство редко задействуется в охлаждающем оборудовании, т.к. его вытеснили передовые вентиляторы, оборудованные различными датчиками. Работают электронные вентиляторы непосредственно от электрической энергии, при этом они не зависимы от коленчатого вала.Более востребованной сферой применения является обеспечение автоматического подключения полноприводной системы. В такой сфере вискомуфты крайне актуальны, ведь большинство внедорожников, кроссоверов и паркетников оборудованы такими узлами. Даже стремительный рост популярности продвинутых электромеханических вариантов не портит большую популярность вискомуфт.

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

    Варианты конструкций

    На сегодняшний день существует 2 типа конструкций вязкостных муфт:

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

    Внутреннее устройство вискомуфты

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

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

    Необходимость использования

    В современных автомобилях вязкостные муфты применяют для:

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

    Перевод транспортного средства в AWD-режим

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

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

    Блокировка межосевого дифференциала

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

    Что такое вискомуфта: устройство и принцип работы

    Устройство вискомуфты настолько же просто, насколько и гениально. Сложно поверить, что с момента ее изобретения прошло уже больше 100 лет. Широкое распространение она получила только спустя 50 лет, когда ее начали устанавливать на спорткары. Производители полноприводных автомобилей оценили принципиально новую систему, и с тех пор она широко используется в приводе внедорожников.
    Сегодня вискомуфта является элементом самоблокирующегося дифференциала и подключаемого полного привода.

    1. Что такое вискомуфта и для чего она нужна
    2. Применение вискомуфт
    3. Устройство и принцип работы
    4. Преимущества и недостатки, плюсы и минусы

    Что такое вискомуфта и для чего она нужна

    Вискомуфта (вязкостная муфта) – это элемент трансмиссии, обеспечивающий передачу крутящего момента между двумя валами, с помощью дисков и вязкостной жидкости. Как правило, она используется как межосевой дифференциал, где может работать самостоятельно или в паре со свободным дифференциалом.

    «Рабочим телом» вискомуфты является жидкость с особыми качествами, поэтому в механизме почти отсутствует механическое трение. Работа вискомуфты не требует участия водителя, она срабатывает в нужное время сама, без какого-либо управления.

    Задача вискомуфты – в автоматическом режиме синхронизировать скорость вращения валов на передней и задней оси. Она включается в работу, когда одно или оба колеса на одной оси вывешиваются (пробуксовывают), при этом резко возрастает скорость их вращения по отношению к другой оси. Работа вискомуфты заключается в выравнивании угловых скоростей за счет полной или частичной блокировки «проблемной» оси и передачи крутящего момента на ту, у которой лучше сцепление в поверхностью.

    Применение вискомуфт

    Вязкостная муфта отлично показала себя на внедорожниках, используемых для сложного рельефа. В качестве самоблокирующегося межосевого дифференциала она долгое время устанавливалась на автомобили повышенной проходимости. При этом практически никогда вискомуфта не использовалась в качестве осевого дифференциала, для этой цели применялись другие устройства.

    Низкая цена и отличная надежность сделали вискомуфты востребованными у большинства любителей внедорожного спорта. И даже более современные виды трансмиссии не заставили поклонников отказаться от удобного и простого механизма.

    Чтобы понять, для чего нужна эта деталь, надо вспомнить принцип работы подключаемого полного привода: он задействуется, когда начинаются проблемы.

    Читайте также:  Как происходит определение и установление виновника ДТП

    Устройство и принцип работы

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

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

    Процесс работы вискомуфты выглядит примерно так:

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

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

    Преимущества и недостатки, плюсы и минусы

    Преимуществ у вискомуфты много:

    1. Очень простая конструкция, не требующая какой-либо настройки или доработки. Нет механического трения, а значит, и особого износа;
    2. Возможность сделать прочный герметичный корпус;
    3. Не требует регулярного ТО: никаких доливов масла, отслеживания уровня жидкости и т.д. Вискомуфта работает очень долго;
    4. При поломке легко заменить: стоимость ее невысокая и сама работа не слишком сложная.

    Вискомуфта в разборе

    Однако есть и недостатки, которые заставили современных автопроизводителей отказаться от использования вискомуфты в пользу новой муфты Халдекс:

    1. Невозможно блокировать ее вручную. Это довольно неприятная ситуация для джиперов, привыкших к полной управляемости своих автомобилей;
    2. Как следствие – невозможность контроля привода;
    3. Автоматическая блокировка не 100%. Это объясняется свойствами жидкости: чтобы она наглухо заблокировала одну ось, разница в скорости вращения должна быть довольно большой. В реальных условиях это не всегда так, а значит, часть мощности двигателя расходуется впустую;
    4. Сравнительно медленное срабатывание. Даже доли секунды на дороге имеют важное значение;
    5. Несовместимость с системой ABS, а это уже серьезно. Причем настолько, что вискомуфты начали уходить в прошлое в основном именно по этой причине;
    6. Перегрев при длительной активной работе;
    7. Муфты для мощных автомобилей слишком сильно выступают под днищем из-за своих размеров. Уменьшается фактический клиренс, появляется слабое место.

    В целом, вискомуфта прекрасно показала себя в свое время. Для автомобилей, не напичканных электроникой от колес до крыши, такое устройство действительно было удобным и функциональным.
    Сегодня вискомуфты почти никто не ставит на новые внедорожники. Конструкторы отдали предпочтение муфте Haldex с электронным управлением. Она отлично работает вместе с АБС, срабатывает мгновенно и вообще является более современным и технологичным устройством.

    Вискомуфта. Что это такое и принцип ее работы. Плюс подробное видео

    Сейчас очень большое количество так называемых кроссоверов имеют не совсем честный полный привод. Он не постоянный, да еще и подключаемый на очень короткое время (хочется отметить подключаемый автоматически) – хорошо это или плохо мы обязательно поговорим в другой статье, сегодня же я хочу поговорить про «автоматическое подключение» при помощи «вискомуфты» — а что это такое вы знаете? Ведь этот агрегат сейчас очень сильно востребован, но к сожалению многие просто не представляют принцип его работы, хотя это название у всех на слуху. Что же как обычно я разобрался в теме и постараюсь вам подробно рассказать что это такое и как собственно все работает, будет и подробное видео в конце, так что читаем – смотрим …

    СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

    • Про жидкость внутри
    • Устройство и принцип работы
    • Где применяют вискомуфты?
    • Плюсы и минусы вискомуфты
    • ВИДЕО ВЕРСИЯ

    Справедливости ради хочется заметить, что вискомуфты применяются не только в системах полного привода, но также и в системах охлаждения автомобилей и не только. Для начала как обычно определение.

    Вискомуфта (или вязкостная муфта) – это автоматическое устройство для передачи крутящего момента по средствам вязкостных свойств специальных жидкостей.

    Если сказать проще, то крутящий момент передается путем изменения вязкости специальной жидкости в корпусе вязкостной муфты.

    Про жидкость внутри

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

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

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

    Читайте также:  Что греют свечи накаливания в дизельном двигателе

    Устройство и принцип работы

    Если хотите, то это очень похоже на гидротрансформатор автоматической трансмиссии, где крутящий момент передается при помощи давления масла. Здесь тоже передача крутящего момента происходит за счет жидкости, однако есть глобальные отличия в принципе работы.

    Основных устройств вискомуфт всего два:

    • Есть замкнутый герметичный корпус, в котором друг напротив друга вращаются два турбинных колеса с крыльчатками (бывает и больше), одно установлено на ведущем валу, другое на ведомом. Конечно же они вращаются в нашей дилатантной жидкости. Пока валы вращаются синхронно, то перемешивание жидкости практически не происходит. НО стоит одной оси встать, а другой очень быстро вращаться (пробуксовывание колес), то жидкость внутри начинает очень быстро перемешиваться и нагреваться, а значит сгущаться. Таким образом, первая ведущая крыльчатка, зацепляется с ведомой и начинает передаваться крутящий момент на вторую ось. После того как автомобиль справился с бездорожьем, перемешивание прекращается и задняя ось автоматически отключается.

    • Вторая конструкция также имеет замкнутый корпус. Только на ведущем и ведомом валах находятся несколько групп плоских дисков. Часть на ведомом, часть на ведущем. Они также вращаются в специальной жидкости. Пока вращение происходит равномерно смешение жидкости минимально и она жидкая, но после того как одна ось встает, вторая начинает буксовать, смешивание огромное! Она не только густеет, но и расширяется. Тем самым – очень сильно прижимая диски друг к другу. В итоге, передача крутящего момента — начинает вращаться и вторая ось.

    Вискомуфта достаточно простое и эффективное механическое устройство, при должном использовании может ходить без каких либо проблем очень долго.

    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.

    Плюсы и минусы вискомуфты

    Для начала предлагаю поговорить о преимуществах этого узла:

    • Простая конструкция. Действительно конструкция очень банальна, ничего сверх сложного в ней нет.
    • Дешевая. Из-за своей простоты стоит совсем не дорого
    • Прочная. Корпус вискомуфты может выдержать давление в 15 – 20 атмосфер, все зависит от конструкции. Если изначально не было никаких поломок, то это означает, что она может проходить очень и очень долго.
    • Практичная. ПРИ ДОЛЖНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ. Устанавливается на весь срок службы автомобиля, не требует к себе никакого внимания.
    • НА грунтовой дороге или асфальте, также может работать. Если вы скажем резко «стартанули» с места или идет пробуксовка на льду или пыли. То задний мост автоматом подключиться. Это дает преимущества по управляемости даже в городе.

    Не смотря на плюсы конструкции, стоит отметить, о ее недостатках, ведь их также много.

    • Ремонтопригодность. Как правило, не ремонтируется, то есть одноразовая, отремонтировать не выгодно и простому обывателю очень сложно. Практически всегда меняют на новую.
    • Подключаемость. Нет линейной зависимости подключения полного привода, угадать когда затормозятся диски внутри, практически не возможно! Поэтому нет контроля за полным приводом.
    • Нельзя подключить привод вручную самому.
    • Низкая эффективность полного привода. Передача максимального крутящего момента будет только тогда, когда передние колеса будут очень сильно буксовать.
    • Большие вискомуфты не используются. Потому как для нее нужен большой корпус, а так как она висит снизу, это реально сильно снижает клиренс автомобиля. Использование малых корпусов, то есть малых вискомуфт ведет к ограниченной передачи крутящего момента на заднюю ось, потому как там меньше дисков и малый объем специальной жидкости
    • Долго работать вискомуфта не может. Это крайне нежелательно! Она не рассчитана на длительные нагрузки, иначе банально выйдет из строя, ее полностью заклинит. ТО есть нам это говорит, что соваться на серьезное бездорожье нельзя! Использовать можно скорее для заснеженных дворов и небольшой грязи на даче, вот и все.

    Сейчас небольшое видео, смотрим.

    НА этом заканчиваю, думаю моя статья была вам полезна и теперь вы знаете что это такое, читайте мой АВТОБЛОГ, подписывайтесь на канал.

    (16 голосов, средний: 4,69 из 5)

    Что такое вискомуфта: принцип работы, устройство и проверка

    Охлаждение двигателя автомобиля потоком набегающего воздуха действует далеко не всегда, поэтому все они снабжены вентиляторами принудительного обдува. На это надо затратить определённую мощность, причём желательно в регулируемом режиме. Постоянное продувание воздуха через радиаторы с максимальной производительностью не всегда требуется и ведёт к значительному перерасходу топлива. Электрический вентилятор достаточно просто отключать, когда в нём нет необходимости, а вот с механическим потребуется дополнительное устройство между приводом и крыльчаткой.

    Предназначение вискомуфты

    С ростом температуры двигателя открывается клапан термостата, и горячая жидкость начинает поступать в радиатор. Последний охлаждается встречным воздухом при движении автомобиля, температура антифриза падает, и он в охлаждённом состоянии возвращается в рубашки головки и блока.

    Когда скорость автомобиля мала или вообще отсутствует на остановках с работающим двигателем, радиатор не продувается и мотор начинает перегреваться.

    Необходимо запустить во вращение крыльчатку вентилятора, до того медленно вращавшуюся и не расходовавшую лишнюю энергию. Для этого и предназначена вискомуфта вентилятора.

    Читайте также:  Установка пламегасителя вместо катализатора - основные принципы

    Она должна почувствовать критический рост температуры и восстановить механическую связь между своим приводным шкивом и крыльчаткой.

    Принцип работы

    Работа муфты основана на применении специальной жидкости, изменяющей свою вязкость при увеличении внутреннего трения. Если перемешивание её незначительно, то вязкость мала и наоборот, при быстром относительном перемещении её слоёв свойства становятся близкими к гелю и даже твёрдому телу.

    Если подобное вещество расположить в небольшом промежутке между двумя дисками, то передача крутящего момента с одного из них на другой будет зависеть от отношения скоростей их вращения.

    Связав один из них со шкивом, а второй с крыльчаткой, можно получить муфту, которая заставит вращаться крыльчатку со скоростью, зависящей от количества жидкости между дисками и расстояния между ними. Чем меньше расстояние, тем сильнее жидкость увеличивает вязкость и тем лучше передаётся энергия вращения.

    Устройство вискомуфты вентилятора охлаждения

    Реализуется эта относительно простая идея различными способами.

    • можно изменять расстояние между дисками, но это не всегда удобно с конструктивной точки зрения, хотя и такой способ используется в некоторых устройствах, обычно при этом задействуется не одна пара дисков, а целый пакет;
    • подачу жидкости в зазор можно регулировать электромагнитным клапаном, управляемым от температурного датчика через реле и запускающим поток в обход зазора или непосредственно в пространство между дисками, так и сделано на некоторых грузовиках, где крыльчатки требуют подвода значительной мощности;
    • способом попроще будет использование механических термочувствительных элементов спирального типа, металлическая спираль из специального материала с высоким коэффициентом теплового расширения имеет значительную длину при небольших внешних габаритах, нагреваясь, поворачивает золотниковый клапан, направляющий жидкость в рабочий зазор;
    • еще проще устроено управление при помощи биметаллической пластины, которая изгибается при нагреве, надавливая на пластину клапана, открывающего перфорацию на одном из дисков, после чего через него начинают поступать дополнительные порции вискожидкости.

    На автомобилях использованы различные конструкции, но есть и много общего:

    • ротор муфты связан со шкивом, расположенным на корпусе водяного насоса или на отдельном кронштейне;
    • в конструкции имеются подшипники, на которых вращается шкив и проскальзывает статор относительно ротора;
    • в корпус статора заливается строго определённое количество специальной силиконовой жидкости;
    • на статоре выполняется оребрение для лучшего теплообмена, и к нему же болтами прикреплена крыльчатка обдува радиатора.

    Масло заливается на весь срок службы, а его сохранность обеспечивается кольцевым уплотнением.

    Роль силиконового масла

    Состав масла выполнен таким, чтобы придать продукту так называемые неньютоновские свойства. Обычные жидкости не меняют свою вязкость от скорости перемещения микрослоёв внутри. Здесь же вязкость резко растёт, что и обеспечивает увеличение жидкостного трения между дисками.

    При низкой температуре масло отбрасывается центробежными силами из зазора, для чего на дисках иногда делаются направляющие насечки.

    Диски вращаются свободно, и передачи энергии на крыльчатку почти нет. Если же клапаны открываются термочувствительными элементами, то масло начинает заполнять зазор, увеличивать вязкость и передавать вращение на ведомый диск, связанный через корпус с крыльчаткой.

    Для увеличения поверхностей трения на дисках выполняются кольцевые канавки, входящие одна в другую, так масло используется максимально эффективно при тех же габаритах.

    Температурная зависимость вязкости у масла мала, что позволяет муфте нормально работать и при низких температурах. Низкокачественные масла без силикона в таких условиях передавали бы вращение постоянно, ещё более охлаждая двигатель.

    Проверка вискомуфты на работоспособность

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

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

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

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

    Замена вискомуфты на примере Ауди А6 С5

    На этих автомобилях вентилятор с муфтой и шкивом установлен на отдельной цапфе и приводится в движение вспомогательным ремнём. Ротор муфты прикручен непосредственно на резьбу втулки шкива.

    Для замены не потребуется много времени:

    • поскольку удержать шкив за ремень не получится, то придётся специальным приспособлением зафиксировать его через имеющиеся отверстия, оно достаточно легко изготавливается из полоски железа и двух болтиков с гайкам по месту, а можно попытаться обойтись и Г-образным шестигранником из набора;
    • зафиксировав шкив, рожковым ключом на 32 мм отворачивается гайка ротора, следует помнить, что там левая резьба и вращать надо по часовой стрелке на откручивание;
    • отвернув ротор, можно извлечь крыльчатку в сборе с муфтой и рассоединить их, отвернув четыре болта.

    Новая муфта устанавливается в обратном порядке, после чего её можно проверить как указано выше, хотя у полностью новых изделий сопротивление вращению значительное даже в холодном состоянии.

    Можно ли отремонтировать вентилятор охлаждения

    Муфта служит очень долго, ломаться и изнашиваться там особо нечему. После окончания срока службы она меняется на новую, поскольку надёжность системы охлаждения всегда должна быть на высоте, слишком дорого обходятся последствия. Но умельцы пробуют чинить вискомуфты, заменяя в них жидкость.

    Процедура достаточно простая, надо только аккуратно просверлить отверстия в корпусе для замены масла и подготовить для них надёжные заглушки.

    Сложности в другом – очень трудно точно подобрать жидкость нужной вязкости и определить точное её количество. Иначе муфта нормально работать не будет, но опыт в сети уже имеется, при желании с ним несложно ознакомиться, памятуя, что все муфты разные, важны данные на конкретную модель автомобиля и двигателя.

    Ссылка на основную публикацию