Вискомуфта в машине: что это такое, зачем она нужна и почему ломается

Вискомуфта достаточно проста в конструкции. К чему сложности, если заполняющая это устройство жидкость особого типа обладает удивительными свойствами?

Фото: Shutterstock

Что такое вискомуфта

Вискомуфта (вязкостная муфта / VC или viscous coupling) — это устройство для передачи усилия с помощью вязкостных свойств специальных жидкостей. Вискомуфту в 1917 году изобрел американец Мелвин Северн, но практическое применение устройство нашло лишь через полвека. На британском Jensen Interceptor FF, первом в мире серийном легковом полноприводном автомобиле без претензий на внедорожность, вискомуфта отвечала за блокировку межосевого дифференциала. С тех пор VC в автомобилестроении применялась:

Для автоматического подключения полного привода.
Для блокировки дифференциалов.
В системе охлаждения ДВС.

Фото: press.ocenin.ru

Устройство и принцип работы вискомуфты

Действие вискомуфты основано на свойстве так называемых неньютоновских (или дилатантных) жидкостей густеть и расширяться при внешнем воздействии. В VC используются жидкости на основе силикона. В зависимости от задач, выполняемых муфтой, различают два основных типа ее конструкции:

При использовании VC в трансмиссии герметичный цилиндрический корпус исправной муфты заполнен дилатантной жидкостью на 90% с учетом ее расширения при перемешивании и нагреве. Внутри корпуса находятся два набора чередующихся перфорированных дисков, между которыми имеется зазор от 0,2 до 0,4 мм. Одни диски связаны с ведущим, а другие с ведомым валом трансмиссии. В обычных условиях движения скорости вращения дисков примерно одинаковы и дилатантная жидкость сохраняет текучесть. При пробуксовке, сопровождающейся возникновением заметной разницы в скоростях вращения валов трансмиссии, жидкость начинает интенсивно перемешиваться и густеть. В результате происходит либо подключение полного привода, либо блокировка дифференциала.
При использовании VC в приводе вентилятора охлаждения двигателя дилатантная жидкость находится в специальных камерах внутри корпуса муфты и поступает в пространство между ведущим (соединен с коленчатым или распределительным валом ДВС) и ведомым (соединен с крыльчаткой вентилятора) дисками через пружинные клапаны. За их открытие отвечает чувствительная к нагреву биметаллическая полоса, которая закреплена на обращенной к радиатору стороне корпуса VC. Таким образом, муфта начинает замыкаться по мере прогрева двигателя. Чем горячее радиатор, тем больше дилатантной жидкости поступает в пространство между дисками и тем быстрее вращается вентилятор. С понижением температуры охлаждающей жидкости в радиаторе биметаллическая полоса постепенно принимает изначальную форму. При этом закрываются клапаны, отвечающие за подачу дилатантной жидкости в пространство между дисками, и открывается сливной канал. По нему под действием центробежной силы дилатантная жидкость постепенно возвращается в резервуары, что приводит к замедлению вентилятора. В настоящее время эта конструкция в легковых автомобилях уступила место более эффективным электрическим вентиляторам охлаждения ДВС.

Фото: voditelauto.ru

Преимущества и недостатки вискомуфты

Как известно, у любой медали две стороны, и VC не исключение. Среди преимуществ вискомуфты:

Простота устройства.
Невысокая стоимость для производителя.
Надежность.
Независимость от электрической сети автомобиля, что снижает нагрузку на генератор.
Сохранение работоспособности после длительного простоя, в том числе при повышенной влажности, к которой чувствительны электрические системы.
Отсутствие необходимости в обслуживании.
Мягкость срабатывания, что особенно заметно при использовании VC в трансмиссии.

Минусов у вискомуфты тоже немало:

Недостаточное быстродействие, что снижает эффективность полного привода.
Склонность к перегреву в условиях тяжелого бездорожья при использовании в трансмиссии.
Громоздкость и выраженная зависимость габаритов от величины передаваемого усилия, что затрудняет проектирование трансмиссии высокомощных легковых автомобилей и внедорожников.
Невозможность обеспечить работу вентилятора при выключенном двигателе.
Забор части мощности двигателя при использовании в приводе вентилятора системы охлаждения ДВС.
Низкая ремонтопригодность. Часто это связано с отсутствием информации о типе использованной в данной VC дилатантной жидкости, от свойств которой зависят момент смыкания дисков и величина передаваемого усилия.

Фото: thewikihow.com

Признаки неисправности вискомуфты

Несмотря на свою надежность, VC, как любой механизм, может выйти из строя. Это указывает на следующие проблемы.

Наличие потеков дилатантной жидкости на корпусе муфты свидетельствует об износе сальников.
Одинаковая скорость вращения вентилятора на холодном и прогретом двигателе. Причина — в утечке дилатантной жидкости или неисправности механизма ее подачи в пространство между ведущим и ведомым диском.
Посторонние шумы, вибрации при работе вентилятора — признак износа подшипника VC.

Как выбрать вискомуфту

В случае необходимости замены вискомуфты и при отсутствии информации о ее модели есть смысл обратиться в интернет-магазины. Там можно найти код оригинальной муфты и коды аналогов. В этих поисках нужно знать: