Зачем нужна обгонная муфта на генераторе
Перейти к содержимому

Зачем нужна обгонная муфта на генераторе

  • автор:

Обгонная муфта: виды, работа, недостатки

Интерес владельца автомобиля к обгонной муфте обычно возникает только тогда, когда пробег транспортного средства превышает 100 000 км. Связано это с износом детали и необходимостью ее замены. Как функционирует обгонная муфта? Какие виды детали существуют? По какой причине муфта выходит строя? Обсудим в этой статье.

Обгонная муфта: определение и функционал

Обгонная муфта — это устройство, обеспечивающее плавность хода и независимое вращение вала и шкива внутри механизма генератора при их однонаправленном движении.

Появление обгонной муфты в конструкции автомобиля связано с совершенствованием работы двигателя (увеличением мощности силовых агрегатов, количества цилиндров, повышением качества топлива) и попытками инженеров увеличить срок эксплуатации ремня генератора. Дело в том, что изначально шкив представлял собой цельную деталь, присоединенную к валу генератора с помощью гайки. Подобная жёсткая «сцепка» вызывала рывки при работе мотора, а из-за вращения коленвала и вала генератора с разной скоростью резко возрастала нагрузка на систему ременной передачи с натяжителем.

С развитием автомобилестроения вес и размер генератора увеличились. В машинах стали появляться множество дополнительных устройств и навесного оборудования, потребляющего дополнительную энергию. Постепенно изменились и сами двигатели — они стали менее шумными, при этом крутящий момент ощутимо увеличился. Оптимизация системы привела к появлению в конструкции обгонной муфты со специальным роликовым подшипником внутри, обеспечивающим баланс скорости вращения ведущего вала и вала генератора. Таким образом, ресурс приводного ремня был увеличен с 30 000 до 100 000 км.

Устройство обгонной муфты

Не стоит забывать, что обгонная муфта является составной частью шкива генератора. «Усовершенствованный» и обычный шкив выглядят почти идентично. Различие состоит лишь в том, что у шкива с «начинкой» имеется внешний обод для установки ремня, при этом внутренняя обойма предназначена для навинчивания на вал генератора.

Как было сказано выше, между внутренним и внешним кольцами детали установлены подшипники со стопорными механизмами и элементами вращения. Защитить металл от частиц пыли и дорожной грязи позволяют сальники, установленные с торцевых сторон детали.

Для сравнения: традиционный шкив — это цельнометаллическая запчасть с бороздами, соединенная с втулкой вала соответствующей гайкой. Принцип работы обычного шкива достаточно прост, но, как выяснилось, не эффективен.

Разновидности обгонных муфт генератора

В настоящее время во всем мире производится два основных вида обгонных муфт:

1. Обгонная муфта на основе OAP-технологии (от англ. «Overrunning Alternator Pulley») является примером механизма свободного хода. Муфта такого вида обеспечивает неограниченное вращение ротора генератора при условии, что скорость роторного механизма превышает скорость вращения коленвала генератора. В противном случае, к раскручиваемому ротору «приходит на помощь» ремень генератора. Впервые муфта свободного хода была представлена компанией INA, именно ее инженерам принадлежит идея создания детали.

2. Модификация OAD (от англ. «Overrunning Alternator Decoupler») конструктивно схожа с обгонной муфтой OAP. Отличительным признаком OAD является наличие пружины. Простой, на первый взгляд, компонент конструкции обеспечивает сведение к минимуму биения ремня и более плавный запуск генератора. Производитель обгонно-реверсивных муфт OAD с храповым механизмом, компания Gates, является разработчиком и линейки муфт свободного хода с аббревиатурой OWC (от англ. «One Way Clutch»). Такого рода односторонняя муфта предотвращает обратное вращение и мгновенно блокируется. В зависимости от типа двигателя и особенностей привода используется в конструкции машин применяются различные виды муфт.

Определить, какой тип шкива генератора установлен на автомобиле можно самостоятельно. Более современная генераторная конструкция, обладающая целым рядом преимуществ, имеет темную крышку, выполняющую функцию пыльника. Одновременно наличие гайки стопора свидетельствует о том, что ваша модель транспортного средства оснащена обычным шкивом, известным своими недостатками. К сожалению, расположение узла не позволяет четко разглядеть гайку, поэтому, чаще всего, шкивы отличают по крышке.

Принцип работы обгонной муфты генератора

Функционально подшипники обгонной муфты обеспечивают передачу энергии коленчатого вала на вал генератора в процессе увеличения оборотов и их поддержания. В этот момент стопорные части цепляются к обоймам снаружи и внутри, образуя своего рода якорь, чтобы крутить механизм совместно. При замедлении коленчатого вала детали стопора перестают участвовать в работе системы и, как следствие, внешняя часть шкива, создающая трение ремня, вращается медленнее в сравнении с внутренней частью, соединенной с валом генератора. По такому же принципу крутятся колеса знакомого всем велосипеда.

Возможные неисправности

Сбой в работе обгонной муфты может произойти по следующим причинам:

● Загрязнение и попадание воды внутрь детали. В результате происходит быстрый износ материала, из которого изготовлены подшипники и реверсивные ролики.

● Заклинивание является наиболее распространенной поломкой обгонной муфты. Прекращение действия подшипников и внутренней обоймы происходит из-за истирания поверхностей деталей. Таким образом, система работает как обычный шкив без обгонной муфты.

● Раздельное вращение внутренней и внешней обоймы. Такая проблема возникает по той же причине износа элементов, находящихся внутри шкива. Ремонт потребуется сразу, ведь генератор просто перестанет заряжаться.

● Разрушение обгонной муфты. Разрыв обоймы может произойти вследствие заклинивания роликовых составляющих. Если коленвал существенно обгоняет ротор генератора, или наоборот, часто происходит срыв. “Побочными эффектами” этой поломки может стать серьезная деформация вала генератора, а также механическое повреждение узла привода.

Диагностика обгонной муфты

Обязательная проверка функционирования шкива с обгонной муфтой производится, если:

Автомобильные фары стали светить тускло или на приборное панели загорелся значок неисправности АКБ. (вероятно аккумулятор недостаточно заряжается).
На низких оборотах появились нехарактерный шум и ощутимая при нажатии педали тормоза вибрация, сопровождающиеся сильными рывками, заметными при управлении автомобиля. (такие признаки характерны для заклинивания)

Обычно обследование обгонной муфты производят специалисты путем демонтажа всей конструкции генератора с применением специального ключа. Параллельно диагностируется работа АКПП, состояние трансмиссии, а также стартера и сцепления. Самостоятельное обследование системы не рекомендуется, поскольку требует специальных навыков и опыта.

При обнаружении проблем в работе генератора обращайтесь в официальные сервисные центры ГК FAVORIT MOTORS. Высококвалифицированные мастера сервиса проведут тщательную проверку и ремонт всех значимых систем автомобиля с использованием современного оборудования и оригинальных запасных частей. Мы предлагаем доступные цены и высокое качество обслуживания каждого клиента.

Обгонные муфты генератора: назначение и принцип действия

До того, как обгонные муфты были добавлены в конструкцию муфты генератора, мощность генераторов была значительно ниже, а 60 А на выходе считались уже довольно высоким показателем. В наши дни, когда количество электронного оборудования в автомобилях увеличилось, значение 60 А меньше минимальной мощности генератора.

В связи с этим потребовалось использовать новую муфту генератора для предотвращения преждевременного износа приводного ремня в результате проскальзывания. Далее мы объясним, как именно это работает.

Срок службы приводного ремня вспомогательного оборудования

При преобразовании возвратно-поступательного движения поршней двигателя внутреннего сгорания во вращательное движение коленчатого вала неизбежно возникают крутильные колебания. Кроме того, частота вращения постоянно меняется в зависимости от режимов работы двигателя, а также при пуске и остановке двигателя. Неравномерное воздействие сил, обусловленное этими двумя факторами, сокращает срок службы приводного ремня вспомогательного оборудования.

Кроме того, узлы, приводимые в движение ремнем, обладают своей собственной инерцией. В результате они не могут мгновенно синхронизировать свое вращение с вращением шкива коленчатого вала, из-за чего нагрузки дополнительно увеличиваются. При любом колебании скорости приводного ремня малейшее проскальзывание вызывает его износ.

В современных автомобилях с большим количеством бортовых устройств, потребляющих электроэнергию, проблема дополнительно усугубляется, поскольку требуется очень большой генератор, а его ротор обладает значительной инерцией. Такое сочетание приводит к следующим явлениям:

  • высокие нагрузки на ремень как при запуске двигателя, так и при увеличении скорости вращения;
  • неравномерные перемещения и даже проскальзывание ремня по муфте генератора.

Очевидно, что эти явления увеличивают износ как приводного ремня, так и других компонентов привода.

Обгонная муфта генератора

Чтобы свести к минимуму эти проблемы, инженеры разработали обгонную муфту и включили ее в конструкцию обгонного шкива генератора. Она обеспечивает свободное вращение ротора генератора при замедлении или остановке двигателя. Всем, кто когда-либо ездил на велосипеде, знаком этот эффект. Когда вы прекращаете крутить педали, заднее колесо не блокируется, а продолжает свободно вращаться благодаря аналогичному механизму в оси заднего колеса.

Давайте рассмотрим наиболее распространенный вариант этого механизма свободного хода. Для простоты мы можем представить конструкцию обгонного шкива генератора в виде двух колец: внутреннего и внешнего.

Внутреннее кольцо крепится к валу генератора. Наружное кольцо не крепится к валу генератора, а входит в зацепление с приводным ремнем. Между этими двумя элементами в специальных углублениях во внутреннем кольце установлены ролики. Углубления имеют асимметричный профиль. Если скорость вращения внешнего кольца выше скорости вращения внутреннего, ролики выкатываются наружу, где глубина выемок меньше, и захватываются между двумя кольцами. В результате два кольца сцепляются, и крутящий момент передается от ремня на вал ротора генератора.

Когда двигатель замедляется и ротор начинает опережать двигатель из-за инерции, ролики возвращаются в более глубокие части своих выемок. Теперь они больше не зажимаются между двумя кольцами, так что внутреннее кольцо может свободно вращаться, поскольку ролики просто вращаются против направления вращения внешнего кольца, снижая проскальзывание приводного ремня.

Механизм свободного хода в муфте генератора. 1. Внутреннее кольцо. 2. Ролики. 3. Наружное кольцо

Обгонно-реверсивная муфта генератора

При запуске двигателя и резком повышении числа оборотов на помощь может прийти другой вариант такой муфты, а именно обгонно-реверсивная муфта генератора. Она обладает всеми описанными выше свойствами, но дополнительно имеет пружинный или высокоэластичный демпфер.

В обычной обгонной муфте внутреннее кольцо может свободно вращаться относительно наружного кольца только в прямом направлении. Наличие дополнительного демпфера позволяет внутреннему кольцу немного вращаться в противоположном направлении. Это позволяет синхронизировать скорость вращения генератора со скоростью вращения приводного ремня во время пуска, а также в случае внезапного увеличения числа оборотов двигателя.

Замена обгонных муфт

Обладая свойствами, способствующими продлению срока службы компонентов привода вспомогательных агрегатов, обгонные муфты сами по себе также подвержены естественному износу и периодически нуждаются в замене. Разумеется, срок службы муфты механизма свободного хода, зависит от условий эксплуатации, но после 100 000 километров пробега вероятность отказа значительно возрастает.

Необходимо строго отслеживать признаки неисправности обгонной муфты во время регулярного технического обслуживания или диагностики. В противном случае возможен преждевременный выход из строя ремня и других узлов, которым требуется защита. Поэтому в соответствующем разделе на портале GatesTechZone описаны различные признаки таких неисправностей и соответствующие методы диагностики обгонных шкивов генератора и обгонно-реверсивных муфт генератора.

Сегодня растет доля автомобилей, оснащенных обгонными муфтами генератора. Чрезвычайно важно помнить, что шкивы разных типов не являются взаимозаменяемыми. Для каждой модели необходимо выбрать соответствующий продукт из каталога GatesAutoCat.

Когда менять обгонную муфту генератора?

Обгонная муфта генератора — это устройство, обеспечивающее плавность хода и независимое вращение вала и шкива внутри механизма генератора при их однонаправленном движении.

С развитием автомобилестроения в машинах стали появляться множество дополнительных устройств и навесного оборудования, потребляющего дополнительную энергию. Постепенно изменились и сами двигатели — они стали менее шумными, при этом крутящий момент ощутимо увеличился. Оптимизация системы привела к появлению в конструкции обгонной муфты со специальным роликовым подшипником внутри, обеспечивающим баланс скорости вращения ведущего вала и вала генератора.

Возможные неисправности обгонной муфты:

— Загрязнение и попадание воды внутрь детали. В результате происходит быстрый износ материала, из которого изготовлены подшипники и реверсивные ролики.

— Заклинивание является наиболее распространенной поломкой обгонной муфты. Прекращение действия подшипников и внутренней обоймы происходит из-за истирания поверхностей деталей.

— Раздельное вращение внутренней и внешней обоймы. Такая проблема возникает по той же причине износа элементов, находящихся внутри шкива.

— Разрушение обгонной муфты. Разрыв обоймы может произойти вследствие заклинивания роликовых составляющих. Если коленвал существенно обгоняет ротор генератора, или наоборот, часто происходит срыв. Последствием этой поломки может стать серьезная деформация вала генератора, а также механическое повреждение узла привода.

Отличие обгонной муфты от обычного шкива заключается в том, что между внутренним и внешним кольцами детали установлены подшипники со стопорными механизмами и элементами вращения. Защитить металл от частиц пыли и дорожной грязи позволяют сальники, установленные с торцевых сторон детали.

Шкив с обгонной муфтой также в отличие от обычного шкива генератора подлежит регулярной замене в соответствии с техническим регламентом автопроизводителя. При этом во многих моделях автомобилей срок службы шкива генератора с обгонной муфтой не превышает 35 000 — 40 000 км!

Преимущества обгонных муфт генератора STARTVOLT:

— Снижение уровня вибраций;

— Снижение уровня шума;

— Снижение избыточного натяжения и люфта;

— Увеличение срока службы натяжителей и приводных ремней.

— Расширенная гарантия – 2 года;

— Все обгонные муфты проходят пооперационный контроль качества;

— Помимо самой обгонной муфты в упаковке находится пластиковая защитная крышка, необходимая для защиты обгонной муфты от внешних воздействий.

Будьте в курсе наших новостей — подписывайтесь на официальные каналы в соцсетях

Для чего нужна обгонная муфта генератора?

Обгонная муфта, или как ее еще называют, шкив инерционный генератора — это небольшое приспособление, благодаря которому ресурс работы хорошего ремня ГРМ удалось увеличить с 10-30 тысяч километров пробега до ста тысяч. В сегодняшней статье на Vodi.su попробуем разобраться с вопросом, для чего же нужна обгонная муфта генератора, какое предназначение в двигателе выполняет.

Предназначение обгонной муфты генератора

Если вам доводилось видеть автомобильный генератор, вы обращали внимание на его шкив — круглую деталь в виде металлического или пластмассового цилиндра, на которую надевается ремень газораспределительного механизма. Простой шкив представляет собой цельную деталь, которая просто прикручивается к ротору генератора и вращается вместе с ним. Ну, и недавно мы писали на Vodi.su про ремень ГРМ, который передает вращение коленчатого вала на генератор и распределительные валы.

Но в любой механической работающей системе присутствует такое явление, как инерция. В чем это проявляется? Ремень проскальзывает, когда вращение коленчатого вала прекращается или изменяется его режим, например при увеличении или уменьшении оборотов. Кроме того, двигатель не может работать линейно и стабильно. Даже если вы едете с постоянной скоростью, за время полного цикла такта впуска и выпуска во всех цилиндрах коленчатый вал совершает два или четыре оборота. То есть, если снять работу двигателя и показать ее в очень замедленном режиме, то мы увидим, что он работает как бы рывками.

Если еще прибавить к этому увеличение количества различных потребителей электроэнергии, то становится ясно, что нужен более мощный, а соответственно более массивный генератор, у которого будет еще больше инерции. Из-за этого на ремень ГРМ приходятся очень сильные нагрузки, ведь, проскальзывая на шкиву, он растягивается. А поскольку ремни делают из специальной армированной резины, которая растягиваться вообще-то не должна, со временем ремень просто рвется. А к чему приводит его обрыв, мы описывали на нашем интернет-портале.

Инерционный шкив или обгонная муфта придуманы специально для того, чтобы гасить эту инерцию. В принципе, это есть ее основное предназначение. Продлевая срок службы ремня, она тем самым продлевает срок службы других агрегатов, на которых сказывалось ранее проскальзывание. Если привести цифры, то нагрузка на ремень снижается с 1300 до 800 Нм, благодаря чему амплитуда натяжителей уменьшается с 8 мм до двух миллиметров.

Как устроена обгонная муфта?

Устроена она до безобразия просто. Выражение «до безобразия» применяют разные блогеры, чтобы показать, что ничего особенного в инерционном шкиве нет. Тем не менее догадались до его создания лишь в 90-х годах инженеры из известной компании INA, которая является одним из мировых лидеров по производству подшипников скольжения и качения.

Муфта состоит из двух обойм — внешней и внутренней. Внешняя присоединена непосредственно к валу якоря генератора. Внешняя выполняет функцию шкива. Между обоймами находится игольчатый подшипник, но помимо обычных роликов в его состав входят и стопорные элементы с прямоугольным или квадратным сечением. Благодаря этим стопорным элементам муфта может вращаться лишь в одном направлении.

Внешняя и внутренняя обоймы могут вращаться синхронно с ротором генератора, если автомобиль движется стабильно. Если же водитель решает изменить режим движения, например замедлиться, по инерции внешняя обойма продолжает вращаться немного быстрее, благодаря чему и поглощается инерционный момент.

Признаки выхода муфты из строя и ее замена

В чем-то принцип работы обгонной муфты можно сравнить с системой антиблокировки тормоза (ABS): колеса не блокируются, а немного прокручиваются, поэтому и инерция гасится более эффективно. Но в этом и кроется проблема, так как нагрузка приходится на стопорные элементы инерционного шкива. Поэтому ресурс его работы в среднем не превышает 100 тысяч километров.

Стоит сказать, что если муфту заклинит, она попросту будет работать как обычный шкив генератора. То есть ничего страшного в этом нет, за исключением того, что и срок эксплуатации ремня уменьшится. Признаки выхода муфты из строя:

  • металлический скрежет, который ни с чем нельзя спутать;
  • появляются своеобразные вибрации на низких оборотах;
  • на высоких оборотах ремень начинает свистеть.

Учтите, если муфта сломалась, инерционные нагрузки повышаются на все другие агрегаты, которые приводит в движение ремень ГРМ.

Заменить ее не сложно, для этого нужно лишь купить такую же, но новую и установить вместо старой. Проблема в том, что для ее демонтажа требуется специальный набор ключей, который имеется не у каждого автомобилиста. К тому же придется снимать и, возможно, менять сам ремень ГРМ. Поэтому мы рекомендуем обратиться в СТО, где все сделают правильно и дадут гарантию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *