Гидромуфта приводу вентилятора уаз

Пристрій системи охолодження автомобілів УАЗ

Однак система охолодження уазовской моторів має і деякі особливості. Наприклад, перед радіатором (за радіаторної гратами) встановлюються жалюзі, які дозволяють водієві регулювати потік проходить через радіатор повітря. Жалюзі управляються з кабіни за допомогою спеціальної рукоятки, вони дозволяють в досить широких межах регулювати температуру двигуна в залежності від температури зовнішнього повітря.

Також в двигунах УМЗ і ЗМЗ, що встановлюються на УАЗи, використовуються три основні типи приводу вентилятора охолодження:

• Постійний привід;
• Привід через гідромуфту (також вона відома як вязкостная муфта і вискомуфта);
• Привід через електромагнітну муфту.

Двигуни з постійним приводом вентилятора давно не випускаються, така система використовувалася на ранніх модифікаціях УАЗ-31512 (УАЗ-469Б) і деяких інших моделях. Однак уже в XX столітті старі двигуни ЗМЗ-402 і УМЗ-417 стали оснащуватися віськомуфтой, і сьогодні практично всі двигуни, що встановлюються на УАЗи, мають саме гідромуфту приводу вентилятора. Певне поширення набули мотори з електромагнітною муфтою, хоча вони ще не набули такої популярності, як гідромуфта. Також на Уазах обмежено використовується електричний привід вентилятора (від електромотора), однак це найчастіше кустарне рішення.

Вязкостная муфта відіграє важливу роль в системі охолодження двигуна, тому розглянемо цю деталь більш докладно.

Призначення і роль гідромуфти привода вентилятора в системі охолодження

Вязкостная муфта - просте і надійне рішення, яке значно спрощує конструкцію приводу вентилятора, дозволяючи відмовитися від багатьох деталей. Вискомуфта - це один компактний блок, через який крильчатка вентилятора пов'язана зі шківом водяного насоса, цей блок не вимагає яких-небудь електричного підключення або з'єднання з керуючими елементами, і працює автономно від інших деталей двигуна.

Гидромуфта виконує одну функцію - зміна швидкості обертання крильчатки вентилятора охолодження в залежності від температури двигуна. Це досягається тим, що при нагріванні муфта збільшує передачу крутного моменту від помпи на крильчатку вентилятора, а при охолодженні - зменшує потік крутного момент. Причому зміна швидкості обертання вентилятора проводиться плавно, безступінчатий, миттєвого включення і виключення вентилятора з віськомуфтой ніколи не відбувається.

Вязкостная муфта за допомогою фланця встановлюється безпосередньо на шків приводу водяного насоса, а на корпус муфти кріпиться крильчатка вентилятора. Тому вискомуфта завжди обертається разом зі шківом помпи, незалежно від поточної температури двигуна.

Гидромуфта має ряд переваг перед іншими типами приводу вентилятора, які особливо важливі для автомобілів підвищеної прохідності, що експлуатуються в складних умовах. Наприклад, застосування віськомуфти знижує до мінімуму роль жалюзі перед радіатором охолодження, хоча в Уазах з постійним приводом вентилятора водієві постійно доводиться управляти жалюзі.

Також в двигунах з гідромуфтою немає необхідності відключати вентилятор або знімати ремінь при подоланні бродів - при заїзді в воду вискомуфта охолоджується і відключає вентилятор. Також вентилятор припиняє обертатися за рахунок збільшеного опору середовища, але якщо в разі прямого приводу або електричного приводу примусове гальмування крильчаткивентилятора загрожує зносом ременя і поломками, то для віськомуфти це абсолютно не небезпечно.

Нарешті, вискомуфта просто спрощує весь привід вентилятора, знижує витрату палива і трохи зменшує гучність мотора (особливо на холостих обертах).

Пристрій гідромуфти (вязкостной муфти) приводу вентилятора УАЗ

В автомобілях УАЗ використовуються в'язкі муфти з двоступеневою системою управління. Такі муфти мають дещо складніший пристрій, ніж однокамерні віскомути ранніх випусків, проте вони забезпечують кращу роботу вентилятора і запобігають деякі негативні ефекти. Муфти різних моделей мають принципово однакове пристрій, відрізняючись тільки деякими деталями. Тому розглянемо тут загальне пристрій віськомуфти автомобілів УАЗ.

Основу муфти складають дві деталі: корпус і розташований всередині нього ротор. Установка ротора усередині корпусу проводиться через підшипники на валу ротора, сам вал переходить у фланець, за допомогою якого фіскомуфта монтується на шківі водяного насоса. Ротор ділить внутрішній простір корпусу на дві порожнини, які, в свою чергу, спеціальними пластинами (проміжними шайбами, вони жорстко з'єднані з корпусом) також діляться на дві камери. У підсумку всередині муфти утворюється чотири порожнини: дві робочі камери, розташовані по обидва боки ротора, і два резервуари, розташовані з протилежних сторін від пластин.

З боку робітників камер на роторі і шайбах виконані кільцеві ребра, які багаторазово збільшують площу поверхні камер і підвищують ефективність роботи муфти. По суті, робочі камери - це «лабіринти» порожнин, в яких циркулює робоча рідина. Таке рішення дозволяє відмовитися від використання пакета фрикційних дисків і спростити конструкцію віськомуфти.

У передній шайбі виконано чотири впускних каналу, розташованих з протилежних сторін. Один канал з кожного боку пов'язаний з передньої робочої камерою, другий - з задньої робочої камерою. Причому для подачі рідини в задню робочу камеру в роторі виконані вікна. У корпусі муфти або між передньою пластиною і корпусом виконані перепускні (поворотні) канали, що забезпечують подачу рідини з робочих камер в передній резервуар.

Впускні канали закриті широкої біметалічною пластиною, яка притиснута до передньої шайбі. Через центр передньої стінки корпусу муфти пропущений штифт, який утримує біметалічну пластину, а з зовнішнього боку з'єднаний зі спіральною біметалічною пружиною. Біметалічна пружина через штифт жорстко пов'язана з біметалічною пластиною, при цьому пластина разом зі штифтом може повертатися на деякий кут, відкриваючи або закриваючи впускні канали.

Однак при повороті біметалічної пластини відкривається тільки один з впускних каналів, відкриття другого каналу відбувається при більш високій температурі внаслідок вигину біметалічної пластини. Таким чином, впускні канали і біметалічна пластина утворюють систему клапанів, які відкриваються і закриваються залежно від температури муфти.

На торці ротора виконані косі зуби (зубчастий вінець), які грають роль насоса для перекачування робочої рідини з робочих камер в передній резервуар.

Корпус муфти зазвичай виготовляється з алюмінієвого сплаву, що володіє високою теплопровідністю. Із зовнішнього боку корпус має ребра, що збільшує площу поверхні муфти. Обидва ці рішення спрямовані на зниження теплової інерційності віськомуфти - завдяки теплопровідності матеріалу і розвиненій системі ребер муфта швидше нагрівається і остигає, забезпечуючи зміна швидкості обертання вентилятора з мінімальним запізненням за зміною температури двигуна.

У передній частині корпусу муфти передбачені шпильки для монтажу крильчатки, також шпильки закривають отвори, через які в порожнину гідромуфти заливається робоча рідина. У продажу також є віськомуфти в зборі з крильчаткою. Іноді має сенс купувати саме таку муфту, так як сьогодні в Уазах частіше використовуються пластикові вентилятори, а їх термін служби помітно нижче, ніж у металевих вентиляторів старої конструкції.

Принцип роботи віськомуфти

Робота вязкостной муфти побудована на простих принципах, один з яких закладено в її назві: передача крутного моменту від ротора корпусу забезпечується за рахунок в'язкості робочої рідини. А управління муфтою забезпечується двома чутливими елементами - біметалічною спіральної пружиною і біметалічною пластиною. При зміні температури біметалічна пружина розкручується і скручується, забезпечуючи поворот закріпленої на штифті біметалічної пластини. У свою чергу, біметалічна пластина при зміні температури вигинається або випрямляється, відкриваючи й закриваючи канали.

Коли двигун холодний (відразу після запуску), вискомуфта має низьку температуру, пружина має мінімальну довжину, біметалічна пластина притиснута до ділильної пластині, і впускні канали закриті. При цьому ротор муфти вільно обертається, і за рахунок відцентрових сил і зубів на торці утримує робочу рідину в резервуарі. Таким чином, робочі камери залишаються порожніми, і крутний момент від ротора на корпус не передається. Хоча і в цьому випадку вентилятор обертається з невисокою швидкістю, так як існує деякий тертя в підшипниках.

При нагріванні двигуна за рахунок продувається через радіатор набігаючого потоку повітря нагрівається і муфта. При нагріванні биметаллическая пружина розкручується і повертає біметалічну пластину, яка зсувається і відкриває один впускний канал - робоча рідина надходить в передню робочу камеру. За рахунок в'язкості рідини між ротором і пластиною виникає «в'язке тертя», крутний момент частково передається від ротора на корпус, і вентилятор починає обертатися. Швидкість обертання вентилятора залежить від нагрівання двигуна, так як чим сильніше нагріта вискомуфта, тим більше відкривається впускний канал, і тим більше рідини надходить в робочу камеру.

При значному нагріванні двигуна відбувається згинання біметалічної пластини, в результаті чого відкривається другий впускний канал, через нього робоча рідина надходить у другу робочу камеру, сили тертя між ротором і ділильними пластинами зростають, і крутний момент з мінімальними втратами передається на крильчатку вентилятора. При максимальному відкритті впускних каналів вентилятор обертається приблизно з тією ж частотою, що і шків водяного насоса.

При охолодженні двигуна відбуваються зворотні процеси: спочатку в початкове положення повертається биметаллическая пластина, закриваючи один впускний канал, а потім пластина повертається і закриває другий канал.

Після повної зупинки двигуна робоча рідина стікає в нижню частину резервуарів і робочих камер, що є певною проблемою: при подальшому пуску мотора робоча рідина не зможе відразу покинути робочі камери, вентилятор почне обертатися, що буде заважати нормальному прогріванню двигуна. Цю проблему вирішує наявність заднього резервуара великого об'єму, який розташований трохи нижче рівня робочих камер. При зупинці двигуна робоча рідина стікає в цей резервуар і практично не займе місця робітників камер, тому при подальшому пуску двигуна вентилятор буде обертатися з незначною швидкістю, не заважаючи прогріванню.

В якості робочої рідини сьогодні використовуються спеціальні склади на силіконовій основі. Такі склади мають цікавим ефектом (який називається ділатантні) - їх в'язкість різко зростає при високій швидкості деформації зсуву. Тобто, перебуваючи в резервуарі, така рідина поводиться, як звичайна мастило, але варто їй потрапити в робочу камеру між рухомими пластинами, як її в'язкість збільшується. Саме це властивість ділатантні рідин і зробило можливим саме існування вязкостних муфт.

Саме в гідромуфтах вітчизняних і більшості іноземних автомобілів використовується спеціальна Поліметилсилоксанові рідина ПМС-10000 (ТУ 6-02-737-78). Ця рідина продається, тому існує можливість проводити самостійний ремонт і обслуговування вискомуфт.

Таким чином, вязкостная муфта працює в автоматичному режимі, забезпечуючи зміна швидкості обертання вентилятора в залежності від зміни температури двигуна, не вдаючись до складних датчиків, не витрачаючи електроенергію, і не вимагаючи втручання водія. Це дуже зручно і ефективно, що і зумовило широке поширення вискомуфт на автомобілях УАЗ.

Особливості роботи та обслуговування гідромуфти привода вентилятора УАЗ

Вязкостная муфта в процесі експлуатації не потребує якомусь спеціальному технічному обслуговуванні, і зазвичай без проблем функціонує до вироблення ресурсу. Однак для забезпечення кращої якості роботи віськомуфти необхідно стежити за чистотою її поверхні - слід видаляти з її поверхні забруднення і масляні патьоки, які можуть перешкоджати нормальному нагрівання. Брудна муфта буде працювати із запізненням або зовсім не прогріватися до потрібної температури, а значить, управління вентилятором буде відбуватися некоректно.

Можливі ситуації, коли муфта без будь-яких видимих ​​причин перестає працювати, в цьому випадку її можна спробувати відремонтувати. Для цього необхідно виконати кілька простих дій:

1. Зняти муфту;
2. Демонтувати з муфти крильчатку;
3. Викрутити дві шпильки кріплення крильчатки, через отвір однієї з шпильок вилити робочу рідину;
4. Залити в муфту бензин і ретельно промити;
5. Вилити бензин, обов'язково просушити до повного видалення бензину;
6. Залити в муфту новий склад ПМС-10000 (для різних муфт різну кількість, але зазвичай це 40 грам);
7. Зібрати і встановити муфту на місце.

Якщо гидромуфта не починати працювати, то простіше її викинути і купити нову, тим більше, її вартість не надто висока.

На закінчення скажемо, що нерідко власники УАЗів скаржаться на низьку якість роботи віськомуфти, а хтось і зовсім замінює її на електричний привід. Однак найчастіше погана робота муфти пов'язана із зазначеним вище забрудненням її поверхні, а також неписьменною регулюванням жалюзі. Хоча справедливості заради варто помітити, що муфти зарубіжного виробництва за якістю випереджають вітчизняні зразки, і часто мають куди більший ресурс і довговічність. Однак це залежить від конкретної моделі віськомуфти, і більшість власників УАЗів, особливо нових моделей, цілком задоволені роботою муфти.