За что отвечает муфта в автомобиле
Устройство и принцип работы обгонной муфты
Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону. Рассмотрим принцип действия, компоненты муфты, а также ее преимущества и недостатки.
Принцип работы муфты
Разберем принцип действия роликовой муфты свободного хода, так как данная разновидность этого механизма наиболее распространена в автомобильной промышленности.
Роликовая муфта свободного хода делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.
При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.
Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.
Устройство и основные компоненты
Рассмотрим устройство и компоненты двух основных разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.
Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:
В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.
Преимущества и недостатки
Обгонная муфта имеет следующие преимущества:
Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.
Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:
Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:
Применение муфты
Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:
Муфты полного привода. Устройство и принцип работы.
Описываемый ниже тип включения полного привода настолько распространён, что перечень всех автомобилей, где он устанавливается будет достаточно обширным.
Renault Duster, Nissan Qashqai, Mitsubishi Outlander, Hyundai Tucson, Hyundai Creta (upd. в комментариях поправили, что на Creta стоит муфта другого типа), Ford Escape, Mazda CX-5 — это лишь некоторые из тех, что на слуху. В основном, конечно же, это так называемые “паркетники”, где установка полноценных раздаточных коробок невозможна из-за плотной компоновки. Так же малые габариты и простота управления позволяют устанавливать муфты этого типа и на совсем маленькие автомобили типа Mini Cooper. Однако и это далеко не вся область применения. Точно такие же муфты (правда, открытого типа и покрупневшие в размерах) можно обнаружить и в составе “взрослых” раздаточных коробок (например Borg Warner 4405 для Ford Explorer или Borg Warner 4406 для Ford Expedition/Lincoln Navigator).
Устройство муфты.
Конструктивно муфту можно разделить на три части:
— электромагнитная муфта для активации функции полного привода управляемая внешним электронным блоком;
— кулачковая муфта, предназначение которой — преобразование разницы крутящих моментов на входном и выходном валу в усилие сжатия фрикционного пакета;
— фрикционная муфта посредством которой и передаётся основной крутящий момент от входного вала к выходному.
На большинстве автомобилей все эти муфты (за исключением неподвижной катушки) заключены в герметичный корпус в который залита специальная трансмиссионная жидкость. Сделано это из-за слишком разных требований к маслам используемых в гипоидных зубчатых передачах (главная пара) и в передачах с использованием фрикционных материалов.
Для простоты представления процессов рассмотрим работу муфты на примере работы в режиме принудительного полного привода. В этом случае алгоритмы работы электроники управляющей включением электромагнитной муфты можно опустить.
При включении принудительного полного привода происходит подача напряжения на катушку электромагнитной муфты (6). Якорь (3) электромагнитной муфты притягивается к катушке и смещаясь по шлицам обоймы кулачковой муфты (2) входит в зацепление с корпусом муфты образуя жёсткую кинематическую связь обоймы (2) с входным валом. Вторая обойма (1) кулачковой муфты постоянно зацеплена с выходным валом посредством шлицов.
Пока вращение входного и выходного валов синхронно (езда по твёрдому покрытию с хорошим сцеплением) ничего не происходит. Но как только возникает пробуксовка передней оси, входной вал смещается вперёд относительно выходного. Это приводит к смещению шарика (5) кулачковой муфты в бороздках. А так как бороздки имеют переменную глубину (скосы) шарик начинает давить на обоймы обгонной муфты. Обойма (2) упирается в корпус. Обойма (1) имеющая нажимной диск начинает сжимать фрикционную муфту. Сила сжатия будет расти до того момента пока угловые скорости входного и выходного валов не выравняются. То есть конструкция муфты такова, что при её срабатывании никакой пробуксовки (больше чем это достаточно для срабатывания кулачковой муфты, т.е. считанные градусы) в муфте нет. Как только начинается пробуксовка, обоймы кулачковой муфты смещаются ещё больше и фрикционный пакет сжимается с бОльшей силой пока пробуксовка муфты не будет устранена.
Правда тут есть нюанс. На дорогих спортивных авто в конструкцию муфты вносят дополнительное усовершенствование. Между якорем (3) и корпусом муфты устанавливается ещё один “первичный” (primary) пакет фрикционов. Тогда за счёт модуляции сигнала на катушке (6) появляется возможность контролировать блокировку обоймы муфты (2) допуская её некоторое проскальзывание. Тем самым появляется возможность гибко перераспределять крутящий момент между передней и задней осью. Необходимо это для изменения поведения в повороте (баланс между избыточной и недостаточной поворачиваемостью) у машин претендующих на гордое звание раллийных или спорт-каров. К недорогим паркетникам это никоим образом не относится. Там муфта работает просто по принципу вкл/выкл. Однако, “дорогие технологии” постепенно становятся более доступными и есть основания надеяться, что вскоре можно будет заняться подобной тонкой настройкой и бюджетных авто.
Но тогда возникает закономерный вопрос: как же тогда возникает перегрев муфты? А возникает он по совокупности факторов.
1. Трение во фрикционном пакете при включении муфты хоть и минимально по времени, но всё есть. Учитывая передаваемый момент и цикличность включений-выключений муфты (на некоторых режимах езды и неправильной буксовки, о чём ниже) выделение тепла может достигать значительных величин.
2. Нагрев электромагнитной катушки. Он достаточно мал, чтобы вызвать перегрев даже будучи включённой значительное время, но всё же тоже вносит вклад.
3. Нагрев в результате проскальзывания якоря (3) по корпусу муфты. Это не является штатным функционированием, но может возникать при резком включении муфты. Например, при езде на высоких скоростях по нестабильным покрытиям в режиме 4WD AUTO. При этом время включения фрикционной муфты (то есть время проскальзывания в ней) увеличивается, а значит и увеличивается тепловыделение в ней.
Интересен так же способ, которым контроллер определяет температуру муфты. Датчиков температуры муфты на большинство указанных авто не устанавливается, тем не менее контроллер как-то определяет температуру. А определяет он её по изменению сопротивления катушки, то есть по изменению тока протекающего через неё. Сопротивление меди увеличивается с ростом температуры. Изменение составляет около 25% при увеличении температуры на 60°C. Электроника просто измеряет изменение силы тока при приложенном напряжении и высчитывает сопротивление. По изменению сопротивления можно вычислить температуру. Измерения не являются абсолютно точными (измерения калиброванным датчиком будут заведомо точнее), но более чем достаточными для выявления перегрева.
При выключении муфты обесточивается катушка (6), под действием пружинного диска якорь муфты “отлипает” от корпуса муфты. Тем самым пропадает кинематическая связь между входным валом и обоймой кулачковой муфты (2), она получает возможность свободного вращения относительно корпуса на игольчатом подшипнике (4). Шарик (5) кулачковой муфты под действием сил реакции сжатого фрикционного пакета стремится занять устойчивое положение в углублении обойм (1) и (2), а так как препятствующих ему это сделать сил нет (обойма (2) свободно вращается), он “распускает” кулачковую муфту, а та в свою очередь — фрикционный пакет. Муфта разблокирована.
Теперь ещё один нюанс. Так как механическая блокировка приводится в действие от разницы в частотах вращения хвостовиков переднего и заднего мостов учитывается не пробуксовка какого-то конкретного колеса на оси, а средняя арифметическая скорость вращения левого и правого колёс осей. То есть, например, при диагональном вывешивании при активной работе газом за счёт инерции вывешенных колёс скорости вращения входного и выходного валов муфты будут периодически выравниваться и меняться местами вызывая смещение шарика (5) кулачковой муфты и разблокировку фрикционной муфты. аналогичные процессы будут происходить и при “дрифтинге” и, само собой разумеется, при смене направления движения.
Из этого следует, что дифференциал заднего моста с блокировкой сильно облегчил бы жизнь муфте полного привода. Количество ненужных включений-выключений сильно бы сократилось.
Теперь обсудим, что будет происходить в муфте при износе её компонентов.
Кулачковая муфта — практически вечная. Ей как и подшипникам грозит только контактная усталость и выкрашивание пятна контакта шарика с канавками, но даже и с такими дефектами она будет работать ещё достаточно долго вплоть до полного разрушения, так как относительные скорости шарика и обойм ничтожно низкие.
Износ якоря (либо фрикционных дисков первичного пакета, неравномерный, либо с задирами) и его контактной поверхности на внутреннем корпусе муфты приведёт к пробуксовке обоймы кулачковой муфты (2) и неполному сжатию фрикционного пакета. Как правило сопровождается это заметными рывками в трансмиссии под большой нагрузкой. Однако такой вид износа достаточно редок (помним, что относительные скорости входного и выходного валов невысоки, а при штатной “мягкой” эксплуатации и вообще около нуля).
Износ фрикционного пакета муфты до какого-то момента компенсируется кулачковой муфтой. Просто увеличиваются ходы её обойм до блокировки муфты. Но когда предел будет достигнут кулачковая муфта превратится в подшипник. При этом будут слышны достаточно громкие щелчки всякий раз, когда шарики будут проскакивать углубления в обоймах. При этом так же возможны рывки в трансмиссии но гораздо более вялые нежели в предыдущем случае.
Подведём итог. В достоинства муфты занесём простоту конструкции, минимум движущихся частей (а те, что есть, движутся с невысокими относительными скоростями), простоту управления без применения дорогих сервоприводов, герметичность конструкции (никаких выходящих наружу тяг и валов управления), плавность включения, опция управления передаваемым на задние колёса моментом. Недостаток по сути один — отсутствие возможности постоянного жёсткого подключения полного привода.
P.S. А вот видео с конструкцией муфты полного привода ранних Дастеров:
Для чего нужна обгонная муфта генератора на самом деле?
Добрый день. В сегодняшней статье я расскажу, для чего на самом деле, нужна обгонная муфта генератора. Как проявляются ее неисправности и, что будет, если она заклинит.
Традиционно для нашего сайта, статья содержит множество фото и видео материалов и будет интересна широкому кругу читателей.
Краткий ответ:
Обгонная муфта нужна только на автомобилях оборудованных автоматическими натяжителями ремня, чтобы, при резком уменьшении оборотов двигателя, ремень не спадал. Подробнее ниже.
Как работает обгонная муфта?
Все катались в детстве на велосипеде? Всем знакомо, что при помощи педалей, вращение передается на колесо, а вращение колеса, в свою очередь, не передается на педали. Т.е. передача крутящего момента возможна только в одном направлении.
Точно также работает и обгонная муфта. Только она оптимизирована для работы на больших оборотах и сделана гораздо компактнее.
Пример конструкции и работы обгонной муфты:
Для чего на самом деле нужна обгонная муфта?
На большие сайтов рассказывается редкостная ерунда о том, что обгонная муфта нужна для лучшей сохранности ремня генератора и генератора, так как при работе двигателя возникают пульсации, и ремень то растягивается, то сжимается. Пишут про то, что особенно важно, чтобы она была на генераторе дизельного двигателя т.к. там эти пульсации на порядок выше и т.п. ерунда, что с внедрением муфты срок службы ремня увеличивается в 10 раз. Сложилось впечатление, что все статьи написаны технически безграмотными журналистами, не знающими устройство автомобиля.
Все гораздо проще. Двигатель вращается довольно линейно. Маховик отлично стабилизирует его работу и при оборотах выше холостого хода, я бы считал, что для ремня и навесного оборудования, двигатель вращается с одинаковой скоростью во время всего оборота.
Якорь генератора является самым тяжёлым элементом раскручиваемым ремнем, и при этом он является наиболее огибаемым:
Естественно, сила трения (сцепления) ремня с генератором значительна. Сам якорь, за счёт массы, обладает довольно большой инерцией. Если двигатель резко уменьшит обороты, генератор по инерции протянет ремень вперёд.
Если автомобиль оборудован автоматическим пружинным натяжителем ремня, он резко денется т.к. генератор своим вращением выбирает его свободный ход. Выглядит это примерно вот так:
При этом велик риск соскакивания ремня генератора.
Все точка. Вот для этого нужна обгонная муфта.
Какие неисправности бывают у обгонной муфты?
Заклинивание.
Это самая распространенная неисправность. Наступает после 100-150 тысяч километров пробега. К сожалению, обгонная муфта является необслуживаемой и имеет конечный ресурс.
Заклинивание неприятно тем, что почти никак не проявляется, до того момента пока ремень не достигнет критического износа (разве что натяжитель дергается). После того как износ ремня станет запредельным он или заскрипит или соскочит.
Проскальзывание.
При слабом проскальзывании обгонной муфты, генератор не будет развивать полной мощности. Вы увидите это по индикатору напряжения, затрудненному запуску и снижению яркости фар.
Если вовремя не принять меры, обгонная муфта полностью потеряет связь с якорем генератора и будет вращаться сама по себе.
Вы увидите это по горящему индикатору отсутствия заряда:
С большой долей вероятности, проскальзывание обгонной муфты генератора будет сопровождаться свистом и шумом.
Естественно, при такой неисправности долго ездить не выйдет. Можно просто встать посреди дороги или не завести машину после стоянки.
Как проверить состояние обгонной муфты?
На снятом генераторе это делается просто — стопорим отвёрткой якорь и вращаем за шкив. Если шкив не вращается — обгонная муфта заклинила.
Если шкив свободно вращается в обе стороны — обгонная муфта проскальзывает.
При исправной обгонной муфте шкив будет проворачиваться только в одну сторону.
Вот вам видео, как проверить обгонную муфту на генераторе со снятым ремнем (кстати эта муфта уже шумит и скоро с ней будут проблемы):
Если генератор установлен на машине, обгонную муфту проверяют, проворачивая якорь генератора тонкой отвёрткой. Все аналогично! Но точность такой проверки не высока, так как невозможно прочувствовать люфт.
Заключение.
На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья полностью ответила на вопрос, зачем нужна обгонная муфта генератора. Если у вас остались вопросы или если вы хотите дополнить статью, пишите комментарии.
Подшипниковые истории. Обгонная муфта.
Один из самых интересных и необычных подшипниковых узлов в современном автомобиле — это обгонная муфта. В частности, та которая установлена на генераторе.
Предистория и применение.
Основная идея ее появления заключается в необходимости сгладить динамические нагрузки для ремня, и других подшипниковых узлов, расположенных на одном ремне с ней и шкивом двигателя. Необходимость ее использования часто подвергается сомнению, к апелляцией к не столь давним временам, когда ее не применяли. Ну т.е. было же раньше на дизелях простое решение — просто шкив, просто ремень ). И типа этот ваш ремень, с муфтой на пару, не сильно дольше стал выхаживать.
Тут надо учесть несколько немаловажных деталей. Во первых, очень часто навесные агрегаты разводили по разным ремням, соответственно, всевозможные нагрузки на связке двигатель-генератор никак не влияли на компрессор кондиционера или гидроусилитель. Во вторых, общее движение в сторону повышенной экологичности и минимальных сопутствующих затрат (не будем сейчас обсуждать абсурдность некоторых подходов в долгосроке) влечет за собой изменения и в подшипниковых узлах, в том числе и в вопросе сокращения вязкости смазки. Соответственно, подшипники становятся более уязвимыми. Поэтому, в первую очередь, обгонные муфты ставят именно на генераторы (у которых приличный момент инерции ротора) и на дизельные машины (у которых большая неравномерность усилий на ремне в цикле).
Конструктивно обгонная муфта выполнена как подшипник, обладающий простым свойством — при вращении в одну сторону он функционирует как жесткая связка внешней и внутренней обоймы (т.е. как простая железная чушка), а если начать вращать ось или внешнюю обойму в другую сторону или с разными скоростями — происходит проскальзывание. Таким образом, конструкция обгонной муфты дает возможность внутреннему валу, например, обогнать по скорости вращения внешний вал, с которым они до этого крутились синхронно.
Практически в случае генератора это выглядит так — если мы мгновенно остановим раскрученный двигатель, мы увидим как вал генератора продолжает крутиться, теряя обороты при мертво стоящем ремне и шкиве по которому он идет — вал генератора прокручивается в муфте. Но при этом, если двигатель наоборот набирает обороты — раскручивает генератор, никакого проскальзывания нет. Т.е. двигатель момент вращения на генератор всегда передает безусловно (толчок сгорания в цилиндре), а вот замедления двигателя (интервал между толчками сгорания или резкий сброс газа) на генератор не передается.
Этим обгонная муфта, собственно, отличается от вискомуфты, у которой коэффициент проскальзывания всегда имеет место, в какую сторону бы не крутился внутренняя и внешняя обойма.
Такой функционал обеспечивается особым внутренним устройством подшипника обгонной муфты. Этот подшипник представляет из себя ролики особой формы. В зависимости от исполнения эти ролики могут либо прокручиваться вокруг своей оси, либо быть просто подпружиненными. Внешняя же (или внутренняя) обойма может быть выполнена с фиксирующими выточками определенной формы. Соответственно, при движении внутренней обоймы относительно внешней в одну сторону наши ролики либо скользят, либо крутятся, проскальзывая по этим выточкам, при движении в другую сторону цепляются за выточки своими гранями, образуя жесткое зацепление.
Примеры разбора обгонных муфт на одну машину разных производителей
www.drive2.ru/l/7649859/
www.drive2.ru/l/9983836/
Какие выводы можно сделать из этого? Во первых, несмотря на то что обгонная муфта по идее простая железка с запрессованнымт в нее подшипниками (т.к. к специальному подшипнику часто добавляют два опорных, роликовых или шариковым по краям), вариант “выпрессовали, а потом легко обратно запрессовали” может быть совершенно бессмыслен. Точность подгонки и посадки, “пружинистые” элементы — делают домашний ремонт (?!) обгонной муфты не имеющим особого смысла для большинства автолюбителей.
Тем более, что по сути симптомы смерти обгонной муфты, могут иметь два вида, и оба практически безнадежны
Первый — это проскальзывание муфты, т.е. муфта начинает проскальзывать в обе стороны. Обычно это говорит о критическом износе либо роликов, либо выточек под них в обойме, либо поломке пружинистых элементов.
Исправить это в домашних условиях практически невозможно.
Обычно это проявляет себя исчезновением зарядки — двигатель работает, а на генератор момент вращения практически не передается.
Второй — наоборот, заклинивание муфты, когда она перестает проскальзывать. Об этом нам сигнализирует вибрацие, повышенные шумы, активное срабатывание натяжителя ремня. В отличии от первой ситуации можно какое-то время ездить и так, но скорее всего это закончится ускоренным выходом из строя следующего слабого звена — одного из подшипников роликов/навесных агрегатов/амортизатора натяжителя
Заклинивает муфту опять же из-за поломки пружинистых элементов либо из-за ускоренного корродирования опорных или основного подшипника. К этому моменту пытаться как-то ее реанимировать тоже особого смысла не имеет.
Отдельно подшипниковые элементы в природе конечно существуют, и производители их даже поставляют крупным потребителям, но купить их простому автолюбителю так, чтобы они подошли именно к его корпусу обгонной муфты сложно, равно как и сложно посадить как следует на обоймы. Да и их цена не сильно ниже стоимости новой муфты.
Впрочем, есть еще и варианты на алиэкспрессе, и если вам не боязно купить Мочу, возможно реставрация муфты на круг обойдется вам дешевле покупки новой.
Видео примера перепрессовки подшипника:
Итак, к сожалению эксклюзивность конструкции обгонной муфты оборачивается ее малой ремонтопригодностью. Так ли это плачевно?
Если поизучать форумы и тот же самый драйв можно сделать вывод, что муфта при гражданской эксплуатации ходит от 50 до 140-160 тысяч километров. Вероятно это связано как с количеством городской эксплуатации, так и с исправностью всех остальных компонентов. При цене муфты даже именитого производителя типа INA от 1500 до 4000-5000 рублей, наверное это все не так трагично, хотя конечно и печально.
Несомненно, в данном случае есть факторы, которые усугубляют условия эксплуатации. По сути, муфта и тонкий ее механизм изолированы от окружающей среды только стандартными уплотнениями подшипников. Вдобавок спереди еще вставляется резино-пластиковая заглушка. Сзади же частично уплотнитель подшипника прикрыт посадочной шайбой. У разных производителей конечно могут быть вариации, но в целом устройство не меняется.
Такая конструкция хорошо противостоит умеренно пыльным дорогам, а также водным процедурам от луж. Но естественно, никакой герметичности в условиях полного погружения генератора тут не будет. Более того, разогретая муфта попадая в воду и работая там охлаждаясь норовит втянуть в себя воду.
Ну и конечно, пластико-резиновая заглушка норовит порваться, дополнительно набирая воду на посадочную резьбу муфты на вал генератора.
Никакого способа предохранения муфты в такой ситуации не существует, кроме переноса генератора на верх двигателя. Любая машина, которая со вкусом и радостью любит преодолевать водные преграды попадает в группу риска. В пределе, даже одиночное длительное тарахтение в воде по генератор может через месяц привести к клину муфты от коррозии.
К сожалению, те же самые производители, которые крайне не рекомендуют домашние сборки-разборки муфты, параллельно заявляют что ряд их муфт не подлежат пересмазыванию. К сожалению, в этом есть определенная логика — как следует промыть муфту от скомпрометированной смазки сложно, и также сложно туда разместить свежую — особенно в варианте с роликовыми опорными подшипниками по краям.
Также, не менее сложно разобраться в том, какая в муфту положена смазка. К сожалению, прямых указаний на использованную смазку в маркировке обгонных муфт нет. Более того, нет и окончательного понимания того, какая она там должна быть.
Вообще, исходя из общего режима работы можно ожидать, что смазка должна быть немного более вязкая чем подшипники генератора (потому что те-то работают все время, а муфта периодически). Но специфическое устройство внутренних роликов может накладывать на это ограничения. Например, при более вязкой смазки, пружинки могут выталкивать ролики в пазы медленнее. Особенно эта проблема должна иметь место зимой, когда густая смазка просто встанет колом и муфты потеряет всякую способность к блокировке пока не прогреется, или наоборот, не будет разблокироваться (что на первый взгляд менее печально, но в долгосроке может сказаться на износе).
Я попытался обратиться, как обычно, к первоистокам. В частности, поизучать, что закладывают в свои муфты крупные производители. Не все они, к сожалению, открытые перед народом.
Посмотрим например, что предлагает к закладке такой производитель как GMN.
Предлагает он, как видите, как минимум две смазки — одну от горячо любимого Клюбер — ISOFLEX® LDS 18 SPECIAL A
Из описания:
ISOFLEX® LDS 18 SPECIAL A – это динамически лёгкая
долговременная смазка для подшипников качения и
скольжения. Она состоит из масла на основе сложных
эфиров, минерального масла и литиевого мыла. Смазка
стойка к окислению и старению, водостойка и надёжно
защищает от коррозии.
Применение
ISOFLEX® LDS 18 SPECIAL A пригодна для подшипников
качения и скольжения при низких температурах и/или
высоких скоростях, например, шпинделей фрез, станков,
подшипников шпинделей, текстильных шпинделей,
подшипников шпинделей ОЕ турбин, подшипников в точной
механике и оптике.
Что нам интересно из техпаспорта
1) состав на самом деле включает в себя не только полиэфирное масло, но и минеральное, т.е. это бленда
2) загуститель — литиевое мыло(!) а не модная полимочевина. Т.е. либо GMN считает что смазка в обгонной муфте даже до 100 градусов не догревается, либо что прерывистый характер работы муфты сократит общее время наработки.
3) кинематическая вязкость — 15сст. И отличный момент низкотемпературного сдвига по IP 186 — меньше 1Нм.
Т.е. здесь явно сделан упор на то, что ролики должны легко выталкиваться в свои пазики, даже зимой — причем, вероятно, все же в ущерб общему ресурсу. Тем более что вязкость при 100гр у этой смазки всего 3.5сст. Либо, что тоже как вариант, почему-то считается что нагрузка на муфту так мала, что этой вязкости хватит.
С последним сложно согласится, т.к. все же натянутый ремень дает приличное радиальное усилие, и хотя конечно роликовые подшипники в муфте лучше с ним работают чем шарикоподшипники в генераторных, все равно у меня сомнения.
Т.е. еще раз повторюсь — все выглядит так, что производитель муфт считает что муфта вообще не будет практически греться относительно базовых 40 градусов вязкости, а по факту чаще всего будет холоднее.
Вторая смазка из рекомендаций GMN — Shell Alvania RS. Найти на нее документацию не удалось.
Klübersynth HB 72-102 – это синтетическая смазка, которая
покрывает широкий диапазон температур, как это
необходимо, например, в автомобильной промышленности.
Состав продукта в виде масла из сложных эфиров,
загустителя из полимочевины и специально подобранных
присадок обеспечивает равномерную подачу масла
небольшими количествами при различных температурах в
течение долгого времени. Хорошая стойкость к холодной и
горячей воде и высокоэффективная защита от коррозии
помогают дополнительно поддерживать надежную работу
подшипника. Тесты с материалами уплотнений типа FPM,
ACM и NBR подтверждают хорошую совместимость с
эластомерами.
Применение
Klübersynth HB 72-102 специально разработана для смазки
на весь срок службы выжимных подшипников сцепления в
автомобильной промышленности и допущена к
использованию. Учтены дополнительные требования
повышенной защиты от коррозии. Благодаря
функциональной способности Klübersynth HB 72-102 ее
применение возможно, например, для смазки
шарикоподшипников в натяжных роликах ремня и
электродвигателях.
Тут, как мы видим, парадигма изменилась, и загуститель превратился в полимочевинный. Сам шанс того, что в муфте может оказаться полимочевинная смазка сводит на нет возможность произвольного добавления смазки в узел, т.к. полимочевина очень плохо совместима с другими типами загустителей. К сожалению, на этом непонятки не заканчиваются — вязкость этой смазки около 95сст при 40 градусах (и 14 при 100градусах).
Абсолютно непонятно, столь существенные различия в вязкости смазки вызваны разностями конструкций или предполагаемым температурным режимом эксплуатации (полимочевина лучше держит высокие температуры и при них (при 100гр), как мы видим, вязкость приближается к вязкости первой смазки при 40 гр.
Посмотрим, какого мнения придерживается производитель INA.
Тот вообще изрядно шифруется. Типа первичной смазки должно хватит которой мы закладываем. Рассчитать интервал службы смазки типа невозможно. Используйте специальные смазки. Если нужно повторное смазывание — выполните его дескать маслом.
Отдельно обратим внимание на мнение о том, что если муфта разогревается сильнее 70 градусов, нужно использовать маслопогруженные муфты 🙂
Вывод — производители считают, что для обгонной муфты с консистентной смазкой (автомобильной) нормальные температурные режимы лежат сильно ниже 70гр.
Посмотрим на классы вязкости — при температурах от 15 до 90 градусов при смазывании маслом предлагается ISO VG32. Т.е. опять же — маловязкая смазка с вязкостью 32сст при 40градусах.
Посмотрим, что предлагает в своем гигантском мануале производитель NBS (итальянская компания, с производством на текущий момент де-факто в китае).
В ее случае сложность заключается, что в одном многостраничном документе судя по всему приведены данные по всем обгонным муфтам, включая и промышленные. Соответственно, список использованных смазок совершенно непонятн по какому принципу составлен.
Причем здесь фигурирует рекомендация:
СО СМАЗКОЙ: требуется выполнение минимального обслуживания. Каждые два года, необходимо осмотреть и, при необходимости, долить смазки в узел.
Список смазок и ключевые параметры:
Aralub HL2 (минералка/литиевое мыло/ вязкость 100/9) — c ЕР добавками?
BP Energrease LS2 (минералка/литиевое мыло/ вязкость 110/?)
Castrol SPHEEROL MP 2 (минералка/литиевое мыло/ вязкость 150-200/?) с ер добавками
Esso Unirex N2 (минералка/литиевый комплекс/вязкость 112/?)
Fuch RENOLIT LZR 2 (минералка/литиевое мыло/ вязкость 200/?)
Kluber Klübersynth BM 44-42 (синтетика/?/?)
Mobil Polyrex EM (минералка/полимочевина/ вязкость 115/12,2)
Shell Alvania RL2 — теперь Gadus S2 V100-2 (минералка/литиевое мыло/ вязкость 100/10,2)
Total Multis 2 (минералка/литий-кальциевое комплексное мыло/ вязкость 150/?)
Как видим, в данном случае все смазки вязкие, что наводит на мысль, что предназначены они не для автомобильных муфт, тем более при такой вязкости, да минеральной основе муфты могут зимой встать колом. Тем не менее, я считаю, что необходимо привести эти данные, для того, чтобы рассмотрение вопроса была объективным
Посмотрим еще данные от компании Renold. Они тоже производитель широкого спектра обгонных муфт и у них есть клевый ролик про механизм работы одного из типов обгонных муфт.
Если мы внимательно посмотрели ролик, то мы поймем почему в описании смазочных агентов в их проспекте есть фраза
“Under no circumstances should lubricant be usedcontaining EP additives.” — т.е. недопустимо применять смазки с выраженными ЕР свойствами.
Дело в том, что работа смазок с присадками ЕР (для высоких нагрузок) основана либо на понижении трения скольжения металла (например с дисульфидом молибдена), либо преобразовании верхнего слоя металла в более “стесываемый” для избежания задиров при особо высоких нагрузках.
Глядя на ролик мы видим, что один из механизмов “блокировки” вращения в одну сторону — постановка “в распор” роликов особой формы. Т.е. в одну сторону они “отжимаются” и проскальзывают по обойме, а в другуй сторону встают в расклин (выдавливая смазку из зоны контакта). Если будут применены плакирующие присадки, то вставший в расклин ролик все равно может пытаться скользить по обойме (т.к. дисульфид молибдена и применяется для сохранения трения если по какой-то причине смазка покинула точку контакта), либо размягченный ЕР присадками металл обоймы/роликов будет “скруглять углы” постепенно истираясь и убирая зацепление. Если для авто это чревато лишь пропаданием зарядки, то для промышленности это может окончится аварией и катастрофой.
Что касается смазок, Ренолд их закладывает
Mobilgrease MP (минерал/литий-комплекс/150/?)
Shell ALBIDA R2 (минерал/литий-комплекс/ 100/?)
RENOLIT MP 2 (минерал/литий мыло/ 102/11,5)
Видно, что тут речь идет скорее о эксплуатации их обгонных муфт в теплое время или в условиях цеха.
И еще один клевый ролик от них же про другой тип механизма работы обгонных муфт
Вывод который можно сделать очень прост — работа муфты напрямую зависит от смазки. Если смазки нет, то в режиме “проскальзывания” ролики и обойма очень быстро изнашиваются, так как там прямое трение скольжения.
Вот еще наглядно
Вот еще один очень интересный ролик про устройства различных обгонных муфт. Естественно на английском, надеюсь все им владеют?
И вот еще один — правда уже про совсем промышленный вариант, но тоже очень наглядно
Еще выдержка из техдаты производителя Marland Clutch.
Тут есть и упоминание смазок (Лубриплат Аэро, литиевый-комплексный загуститель, синтетическая основа, вязкость 22сст), но и печальная ремарка.
Почему нельзя в смазках добавок типа дисульфида молибдена или графита мы уже обсудили выше. Но почему-то этот производитель (по крайней мере про свои обгонки) утверждает, что заменять или добавлять смазки в их обгонки с опережением ВНУТРЕННЕГО кольца (а это кстати режим именно автомобильных обгонок в том числе) — НЕЛЬЗЯ.
Отдельно затронем вопрос нагрузочной способности. Несмотря на общую схожесть ряда обгонных муфт одного и того же производителя, подшипники в них зачастую рассчитаны на существенно различные нагрузки. и различные предельные частоты вращения. В первую очередь это предупреждение адресовано тем, кто любит “подгонять” обгонные муфты от разных моделей автомобилей с разными размерами шкива и/или подгонными шайбами по вылету. Таким образом, установка муфты рассчитанной на меньшие обороты (например на бензиновый двигатель вместо дизельного двигателя) может окончиться ускоренным износом и разрушением.
Отдельно затрону вопрос “она с новья туго прокручивается и шелестит. Может ее обмакнуть в масло”?
Отдельно для maximych уточняю, что по факту проведенного расследования, шелест и тугое прокручивание при малых оборотах для обгонной муфты это нормальное поведение. При наборе оборотов, в зависимости от конструкции либо центробежная сила отклоняет ролики, уменьшая зацепление, либо маловязкая(!) смазка с оборотами набирает масляной клин и сила трения резко падает.
Я провел наглядный эксперимент и пришел к выводу, что с ростом оборотов удерживать внешнее кольцо обгонной муфты все легче 🙂
Так что макать новую муфту в масло не надо. Тем более с SMT.
Подведем итоги.
В отличии от своих предыдущих статей, здесь я не могу ничего жизнеутверждающего сказать 🙂
Поэтому тезисно мои выводы
1) Муфта — это штука которую нельзя мочить и макать в грязь. По крайней мере крайней нежелательно.
2) Домашний ремонт муфты малоосмысленен. Пока она рабочая — сборка разборка ее скорее ухайдакает. Когда она умерла — то уже умерла
3) Домашняя перепрессовка подшипника муфты возможна, но экономически малоцелесообразна.
Исключение — если точно известны данные старого подшипника и какая-нибудь Моча с Алиэкспресс все же будет хоть сколько-то ходить после кустарной запрессовки, в то время как родная муфта (и ее заменители) стоят космических денег
4) Муфта крайне нуждается в смазке. Но пересмазывание категорически затруднено и ее конструкцией, и отсутствием понимания конкретных необходимых смазок. Часть из того, что возможно в нее закладывают большинство в своих арсеналах не имеет (сверхмаловязкие смазки на полиэфирах с полимочевинным загустителем). Это же и усложняет вопрос “докладывания” смазки, т.к. полимочевина с другими загустителями совсем не совместима.
5) Для смазывания муфт неприменимы особо вязкие смазки типа горячо любимой “синенькой” мобил XHP222и прочие с индустриальной вязкостью 220. Также неприменимы смазки с конской дозой ЕР или твердыми присадками типа дисульфида молибдена или графита. Также нежелательно применение смазок с органомолибденом.
6) Муфта очень клевый интересный механизм. И сфера его использования куда как больше, чем можно было бы подумать глядя на генератор автомобиля )))
Ну и ролик, о том как можно сделать обгонную муфту для игр и демонстраций на 3d принтере 🙂
Всем общий привет, за рулем не бухаем, дома не сидим
Если вам понравились буковки в записи кормим Лайку, если есть вопросы пишем в комментариях.
Понимание того что читателям интересен материал, его подача или он по крайней мере порождает продуктивную дискуссию стимулирует к написанию новых статей.
Подписывайтесь, репостите.