0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обгонная муфта принцип действия

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:

  1. внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности;
  2. внутренняя обойма;
  3. пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов;
  4. ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты.

Храповая обгонная муфта

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:

  • автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления);
  • с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины;
  • простота конструкции.

Принцип работы обгонной муфты

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:

  • невозможность регулирования;
  • строгая соосность валов;
  • повышенная точность изготовления.

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

  • Главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
  • Храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума.
  • Из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.

Применение муфты

Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:

  • системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. В момент, когда двигатель запустился и набрал рабочие обороты, муфта отключает от него стартер. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер;
  • АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач;
  • генераторах — здесь муфта выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВС. Также муфта нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода. В целом, здесь механизм свободного хода существенно продлевает срок службы генератора.

Что такое обгонная муфта — устройство и принцип работы

Обгонная муфта (еще ее называют муфтой свободного или холостого хода, разгонной) – это деталь, которая не допускает передачу крутящего момента от одного элемента конструкции к другому. Ее широко используют в промышленности и других областях. Однако чаще всего ее можно встретить в автомобилях, мотоциклах. Там деталь является частью генератора. Благодаря обгонной муфте его надежность и срок службы существенно повышаются. Поговорим более подробно, зачем она нужна, как устроена и работает, какие плюсы дает ее использование и какие могут возникнуть неисправности.

Для чего нужна обгонная муфта

В современных автомобилях очень много различных периферийных электрических и электронных устройств, которые раньше конструкция транспортного средства не предусматривала. Это и кондиционер, и система инжекторного впрыска топлива, и электронный блок управления. Вполне естественно, что потребление электрического тока бортовой сетью существенно увеличилось – его стало требоваться больше. А чтобы вырабатывать больше электричества, нужен генератор больших размеров.

Тут-то и кроется корень проблемы. Для вращения более тяжелого ротора необходимо куда большее усилие. Однако двигатель работает неравномерно: присутствуют небольшие паузы. Они обусловлены сутью функционирования цилиндров. Невооруженным глазом их не заметить – продолжительность составляет всего несколько миллисекунд. Но на работе генератора они сказываются:

  • из-за неравномерной нагрузки на передаточный ремень он быстро изнашивается;
  • по причине неравномерного вращения ротора возможны скачки напряжения в бортовой электросети.

Таким образом, после того, как генераторы стали более мощными и тяжелыми, возникла потребность в стабилизации их работы. В качестве детали, которая предназначена для того, чтобы сделать вращение более ровным, стали использовать обгонную муфту. На самом деле это далеко не новое изобретение. Она широко применяется в велосипедах для того, чтобы педали не вращались во время движения по инерции. Теперь ее стали применять и в автомобилях. Ранее она тоже в них использовалась, только устанавливали ее не в генератор, а в стартер.

Читать еще:  Родные сиденья на ниву

Принцип работы и устройство обгонной муфты

Обгонная муфта имеет достаточно простое устройство. Если взглянуть на чертеж детали, можно увидеть, что она состоит всего из 3 конструктивных элементов:

  • внешняя обойма;
  • стопорные ролики;
  • внутренняя обойма.

Принцип действия детали довольно прост. К внешней обойме подсоединяется ремень, который передает вращение на генератор. К внутренней – ось ротора. Стопорные ролики устроены таким образом, что при движении внешней обоймы они сцепляются с ней и приводят в движение внутреннюю. Вместе с ней начинает вращаться ротор. Когда в работе двигателя происходит пауза, ролики перестают сцепляться с внешней обоймой. В разных моделях устройства это реализовано по-разному – где-то они поворачиваются боком, где-то уходят в специально выточенные канавки. После этого внутренняя обойма продолжает движение по инерции, а не стопориться вместе с коленвалом. Это обеспечивает снижение нагрузки на передаточный ремень, а также поддержание более или менее постоянного уровня напряжения в бортовой электрической сети транспортного средства.

Когда двигатель вновь приходит в движение, топорные ролики опять зацепляются с внешней обоймой. Вращение ротора продолжается.

Похожие статьи

Виды обгонных муфт

Плюсы обгонной муфты очевидны. Она:

  • позволяет значительно продлить срок службы передаточного ремня и самого генератора;
  • стабилизирует напряжение в бортовой электросети машины.

Однако использование устройства имеет и свои недостатки:

  • его невозможно регулировать;
  • нормальное функционирование детали возможно только при условии строгого соблюдения соосности;
  • при производстве должны точно соблюдаться все требования нормативов, в противном случае деталь окажется бракованной и не сможет должным образом выполнять свои задачи.

Как заменить муфту генератора

Обгонную муфту в случае неисправности можно заменить самостоятельно. Однако нужно иметь в виду, что понадобиться специальный ключ. Его можно приобрести в любом автомобильном магазине. Он представляет собой короткую штангу с насадкой типа Torx или в виде шестигранника. На противоположном конце ключа расположена головка для воротка, которая предназначена для удержания от проворачивания шкива.

Для проведения процедуры требуется выполнить следующие действия:

  • снять генератор;
  • с помощью ключа открутить муфту;
  • установить на ее место новую, зафиксировать;
  • смонтировать генератор обратно.

В некоторых случаях снимать генератор совсем не обязательно. Это нужно делать только в ситуациях, когда головка ключа не пролезает к муфте.

Менять муфту своими руками рекомендуется только в тех случаях, если водитель полностью уверен в успехе своих действий. Как уже говорилось, нормальное функционирование устройства возможно исключительно при обеспечении идеальной (или почти идеальной) соосности. Добиться этого во время установки детали в условиях гаража бывает непросто. Поэтому лучше доверить демонтаж старого и установку нового устройства сотрудникам автосервиса. Стоить процедура будет недорого.

Возможные неисправности

Чаще всего обгонная муфта страдает от следующих неисправностей.

  • Поломка шкива. Внутренняя часть этого элемента конструкции перестает зацепляться со стопорными роликами полностью или частично. В результате генератор перестает вращаться или существенно ослабляет свое вращение.
  • Износ пружины. Неисправность может возникнуть на многодисковых муфтах, конструкция которых подразумевает наличие пружины. Если она изнашивается, сила, с которой прижимаются друг к другу диски устройства, уменьшается. В результате энергия с передаточного ремня на ротор передается не в полном объеме, напряжение в бортовой сети транспортного средства становится меньше.
  • Поломка обгонного механизма. Стопорные ролики тоже могут выйти из строя. Это может выражаться как в их неспособности уйти в пазы или повернуться, обеспечив свободное вращение, так и в постоянном нахождении в подобной позиции. Результат – или постоянное вращение генератора, или полное отсутствие такового. Также возможны промежуточные варианты.
  • Износ. При пробеге транспортного средства свыше 100 000 километров муфта попросту изнашивается. Каждый из ее элементов в силу этого начинает функционировать хуже. Результат – ненормальная работа генератора.

О неисправности детали могут свидетельствовать следующие симптомы:

  • посторонние звуки, доносящиеся из генератора;
  • генератор совсем не работает;
  • при работе двигателя на высоких оборотах можно услышать характерный свист;
  • при запуске или остановке мотора доноситься отчетливый треск;
  • при передвижении на небольшой скорости можно ощутить вибрацию (также нередко она возникает при включении кондиционера);
  • в бортовой электросети автомобиля резко меняется напряжение.

Муфта не ремонтируется, вследствие чего осуществляется ее полная замена.

Подведем итог

Обгонная муфта отвечает за передачу крутящего момента на генератор. Она разобщает шкив и ротор, обеспечивая свободное вращение последнего. Это позволяет стабилизировать работу генератора, предотвратить его преждевременный износ, а также выровнять напряжение в бортовой электрической сети транспортного средства. О поломке детали может свидетельствовать стук, свист на малых оборотах, вибрация при медленной езде. В таких случаях ее нужно менять.

Читать еще:  Чертежи сошек для выворота

Для чего нужна обгонная муфта генератора

В конструкции двигателей, которые устанавливаются на современные легковые автомобили, есть немало узлов и агрегатов, которых в них не было еще пару-тройку десятков лет назад. Прогресс не стоит на месте, моторы постоянно совершенствуются, улучшаются их технические и эксплуатационные характеристики.

К примеру, если в автомобилях, выпущенных в конце прошлого века, шкивы и ремни генераторов приходилось менять через каждые 15000-20000 километров пробега, то сейчас делать это следует примерно через каждые 100000 километров пробега, то есть в пять-шесть раз реже. В принципе, именно констатация этого факта является, по крайней мере, частью ответа на вопрос, для чего нужна обгонная муфта генератора. Однако действительно только частью, поскольку помимо продления срока службы шкива и ремней этот узел выполняет и ряд других, ничуть не менее важных функций.

Зачем нужна обгонная муфта генератора

Прежде чем приступить к объяснению того, зачем нужна обгонная муфта генератора, нужно отметить, что любой ДВС представляет собой конструкцию, в которой крутящий момент коленчатого вала передается всем другим его элементами неравномерно, а точнее — циклично. Цикл начинается с момента сгорания топливной смеси в цилиндрах и длится два полных его оборота. После этого следует некоторое замедление трансляции крутящего момента, после чего она ускоряется с началом нового цикла.

Как выглядит обгонная муфта

Поскольку детали, которым передается вращение, имеют собственный момент инерции, то их цикличные показатели отличаются от тех, которые присущи самому коленвалу: опережают или отстают от них. Как следствие, при функционировании двигателя детали, которые передают вращательный момент, испытывают неравномерные нагрузки, и поэтому ускоренно изнашиваются. Это в полной мере относится к шкиву генератора и ремню. Следует заметить, что такая неравномерность отрицательно воздействует и на многие другие системы автомобиля, которые напрямую не связаны с двигателем. Именно для того, чтобы ее сгладить, была изобретена и успешно внедрена обгонная муфта генератора.

Интересно, что поскольку больше всего от этой неравномерности страдают ремни и шкивы генераторов дизельных двигателей, то обгонные муфты впервые стали устанавливаться на ДВС, использующие в качестве топлива солярку. Потом их начали применять для оснащения моторов автомобилей представительского класса. Дело в том, что эти машины имеют силовые агрегаты большой мощности, в их салонах монтируется масса электроники, так что потребность в стабильном и надежном электропитании очень актуальна. Обгонные муфты на деле доказали свою высокую эффективность, и сейчас они устанавливаются практически на все современные автомобили, в том числе и относительно недорогие, относящиеся к эконом-классу.

Устройство и принцип работы обгонной муфты генератора

Обгонная муфта генератора устроена достаточно просто. Она имеет в своей конструкции две цилиндрические обоймы: внутреннюю и внешнюю. Первая из них находится в зацеплении с валом генератора (а через него, следовательно, с якорем), а вторая — со шкивом. Между этими обоймами располагаются рабочие элементы механизма, благодаря которым он и выполняет свои функции.

Устройство обгонной муфты генератора

Одними из них являются ролики, которые располагаются в несколько уровней и в совокупности представляют собой ни что иное, как роликовые подшипники. Помимо них между обоймами обгонной муфты находятся специальные металлические элементы, имеющие определенный профиль. Они собраны в отдельную обойму, которая играет роль стопорного устройства. С обоих торцов обгонной муфты располагаются сальники, которые предотвращают попадание внутрь нее пыли и грязи.

Принцип работы обгонной муфты достаточно прост и в то же самое время изящен. В тот момент, когда начинается очередной цикл работы двигателя внутреннего сгорания (то есть когда в его цилиндрах воспламеняется топливная смесь), скорость вращения внешней обоймы, на которую следует привод от коленчатого вала через шкив и ремень, начинает расти. В результате этого стопорное устройство «замыкается», внешняя часть муфты связывается с частью внутренней, вал и якорь генератора раскручивается.

После того, как цикл завершается, происходит вывод отработанных газов, коленчатый вал начинает вращаться с меньшей скоростью. Внутренняя обойма начинает обгонять внешнюю, и чтобы она не притормаживалась, стопорное устройство «размыкается», на время лишая ее жесткой связи с муфтой внешней. Далее цикл начинается снова, происходит «замыкание» стопорного устройства и процесс повторяется. Таким образом, применение обгонной муфты позволяет «обмануть» инерцию, а точнее — практически полностью нивелировать ее воздействие на шкив и ремни генератора.

Читайте также: Что такое ремень ГРМ и для чего он нужен в автомобиле.

Признаки неисправности

Согласно исследованиям, проведенным целым рядом экспертов в области автомобильного транспорта, использование обгонной муфты позволило не только увеличить ресурс ремней и шкива генератора, но и существенно сократить инерционную нагрузку на другие элементы силовой установки, снизить вибрации, а также уровень шума. Нужно, однако, иметь в виду, что обгонная муфта генератора также имеет свой ресурс и срок службы, и может периодически выходить из строя.

По своей конструкции она, по сути дела, представляет собой несколько измененный подшипник качения. Соответственно, как только с ней происходит какая-либо серьезная неприятность, ее просто заклинивает. Это означает, что ременная передача, которую обслуживает это полезное и эффективное устройство, моментально превращается в обычную. Инерция перестает компенсироваться, начинается ускоренный износ ремня.

Для того чтобы вовремя обнаружить неисправность обгонной муфты генератора и заменить ее, необходимо знать, какие симптомы сигнализируют о поломке этого устройства. Таковых, как показывает практика, три:

  • «Прыгание» ременной передачи;
  • Свистящий шум при включении двигателя;
  • Щелчки натяжителя.

Как только хотя бы один из этих признаков начнет проявляться, необходимо обращаться на станцию технического обслуживания, мастера которой проведут диагностику обгонной муфты генератора. Если окажется, что она действительно вышла из строя, то ее придется менять, поскольку ремонт таких узлов практически не производится.

Читать еще:  Стоит ли покупать митсубиси лансер 10

Читайте также: Что лучше ремень ГРМ или цепь .

Видео на тему

Для чего нужна обгонная муфта генератора

В конструкции двигателей, которые устанавливаются на современные легковые автомобили, есть немало узлов и агрегатов, которых в них не было еще пару-тройку десятков лет назад. Прогресс не стоит на месте, моторы постоянно совершенствуются, улучшаются их технические и эксплуатационные характеристики.

К примеру, если в автомобилях, выпущенных в конце прошлого века, шкивы и ремни генераторов приходилось менять через каждые 15000-20000 километров пробега, то сейчас делать это следует примерно через каждые 100000 километров пробега, то есть в пять-шесть раз реже. В принципе, именно констатация этого факта является, по крайней мере, частью ответа на вопрос, для чего нужна обгонная муфта генератора. Однако действительно только частью, поскольку помимо продления срока службы шкива и ремней этот узел выполняет и ряд других, ничуть не менее важных функций.

Зачем нужна обгонная муфта генератора

Прежде чем приступить к объяснению того, зачем нужна обгонная муфта генератора, нужно отметить, что любой ДВС представляет собой конструкцию, в которой крутящий момент коленчатого вала передается всем другим его элементами неравномерно, а точнее — циклично. Цикл начинается с момента сгорания топливной смеси в цилиндрах и длится два полных его оборота. После этого следует некоторое замедление трансляции крутящего момента, после чего она ускоряется с началом нового цикла.

Как выглядит обгонная муфта

Поскольку детали, которым передается вращение, имеют собственный момент инерции, то их цикличные показатели отличаются от тех, которые присущи самому коленвалу: опережают или отстают от них. Как следствие, при функционировании двигателя детали, которые передают вращательный момент, испытывают неравномерные нагрузки, и поэтому ускоренно изнашиваются. Это в полной мере относится к шкиву генератора и ремню. Следует заметить, что такая неравномерность отрицательно воздействует и на многие другие системы автомобиля, которые напрямую не связаны с двигателем. Именно для того, чтобы ее сгладить, была изобретена и успешно внедрена обгонная муфта генератора.

Интересно, что поскольку больше всего от этой неравномерности страдают ремни и шкивы генераторов дизельных двигателей, то обгонные муфты впервые стали устанавливаться на ДВС, использующие в качестве топлива солярку. Потом их начали применять для оснащения моторов автомобилей представительского класса. Дело в том, что эти машины имеют силовые агрегаты большой мощности, в их салонах монтируется масса электроники, так что потребность в стабильном и надежном электропитании очень актуальна. Обгонные муфты на деле доказали свою высокую эффективность, и сейчас они устанавливаются практически на все современные автомобили, в том числе и относительно недорогие, относящиеся к эконом-классу.

Устройство и принцип работы обгонной муфты генератора

Обгонная муфта генератора устроена достаточно просто. Она имеет в своей конструкции две цилиндрические обоймы: внутреннюю и внешнюю. Первая из них находится в зацеплении с валом генератора (а через него, следовательно, с якорем), а вторая — со шкивом. Между этими обоймами располагаются рабочие элементы механизма, благодаря которым он и выполняет свои функции.

Устройство обгонной муфты генератора

Одними из них являются ролики, которые располагаются в несколько уровней и в совокупности представляют собой ни что иное, как роликовые подшипники. Помимо них между обоймами обгонной муфты находятся специальные металлические элементы, имеющие определенный профиль. Они собраны в отдельную обойму, которая играет роль стопорного устройства. С обоих торцов обгонной муфты располагаются сальники, которые предотвращают попадание внутрь нее пыли и грязи.

Принцип работы обгонной муфты достаточно прост и в то же самое время изящен. В тот момент, когда начинается очередной цикл работы двигателя внутреннего сгорания (то есть когда в его цилиндрах воспламеняется топливная смесь), скорость вращения внешней обоймы, на которую следует привод от коленчатого вала через шкив и ремень, начинает расти. В результате этого стопорное устройство «замыкается», внешняя часть муфты связывается с частью внутренней, вал и якорь генератора раскручивается.

После того, как цикл завершается, происходит вывод отработанных газов, коленчатый вал начинает вращаться с меньшей скоростью. Внутренняя обойма начинает обгонять внешнюю, и чтобы она не притормаживалась, стопорное устройство «размыкается», на время лишая ее жесткой связи с муфтой внешней. Далее цикл начинается снова, происходит «замыкание» стопорного устройства и процесс повторяется. Таким образом, применение обгонной муфты позволяет «обмануть» инерцию, а точнее — практически полностью нивелировать ее воздействие на шкив и ремни генератора.

Читайте также: Что такое ремень ГРМ и для чего он нужен в автомобиле.

Признаки неисправности

Согласно исследованиям, проведенным целым рядом экспертов в области автомобильного транспорта, использование обгонной муфты позволило не только увеличить ресурс ремней и шкива генератора, но и существенно сократить инерционную нагрузку на другие элементы силовой установки, снизить вибрации, а также уровень шума. Нужно, однако, иметь в виду, что обгонная муфта генератора также имеет свой ресурс и срок службы, и может периодически выходить из строя.

По своей конструкции она, по сути дела, представляет собой несколько измененный подшипник качения. Соответственно, как только с ней происходит какая-либо серьезная неприятность, ее просто заклинивает. Это означает, что ременная передача, которую обслуживает это полезное и эффективное устройство, моментально превращается в обычную. Инерция перестает компенсироваться, начинается ускоренный износ ремня.

Для того чтобы вовремя обнаружить неисправность обгонной муфты генератора и заменить ее, необходимо знать, какие симптомы сигнализируют о поломке этого устройства. Таковых, как показывает практика, три:

  • «Прыгание» ременной передачи;
  • Свистящий шум при включении двигателя;
  • Щелчки натяжителя.

Как только хотя бы один из этих признаков начнет проявляться, необходимо обращаться на станцию технического обслуживания, мастера которой проведут диагностику обгонной муфты генератора. Если окажется, что она действительно вышла из строя, то ее придется менять, поскольку ремонт таких узлов практически не производится.

Читайте также: Что лучше ремень ГРМ или цепь .

Видео на тему

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector