В автомобилях УАЗ система привода вентилятора охлаждения осуществляется через гидромуфту (или вязкостную муфту). Эта система автоматически активирует или деактивирует вентилятор в зависимости от изменения температуры двигателя. Подробности о гидромуфте УАЗ, её конструкции, принципах функционирования, а также особенностях эксплуатации и обслуживания вы найдете в этой статье.
Вязкостная муфта представляет собой простое и надежное решение, которое значительно упрощает конструкцию привода вентилятора, устраняя необходимость в множестве деталей. Это компактное устройство соединяет крыльчатку вентилятора со шкивом водяного насоса и функционирует без электрических подключений или управляющих элементов, работая автономно от других компонентов двигателя.
Основная функция гидромуфты заключается в регулировании скорости вращения крыльчатки вентилятора охлаждения в зависимости от температуры двигателя. При повышении температуры муфта увеличивает передачу крутящего момента от помпы к крыльчатке, а при снижении температуры — уменьшает его. Это позволяет плавно и бесступенчато изменять скорость вращения вентилятора, исключая резкие включения и выключения. Надо знать, что муфта не блокируется на 100% и не выключается полностью, вращение есть всегда, но обороты могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от температуры под капотом, от этого зависит степень открытия клапана между основной и рабочей камерой и их наполнения рабочей жидкостью ПМС 10000.
Вязкостная муфта крепится с помощью фланца непосредственно на шкив водяного насоса, а крыльчатка вентилятора фиксируется на корпусе муфты. Таким образом, муфта всегда вращается вместе со шкивом, независимо от температуры двигателя.
Гидромуфта обладает рядом преимуществ перед другими системами привода вентилятора, что особенно важно для внедорожников, работающих в сложных условиях. Например, использование вискомуфты минимизирует необходимость в управлении жалюзи перед радиатором, в отличие от автомобилей с постоянным приводом вентилятора, где водитель должен постоянно регулировать жалюзи. Вискомуфта упрощает конструкцию привода вентилятора, снижает расход топлива и уменьшает уровень шума двигателя, особенно на холостом ходу.
Конструкция муфты
Основу муфты составляют две ключевые части: корпус и ротор, расположенный внутри. Ротор устанавливается в корпус через подшипники на валу, который переходит во фланец для крепления муфты на шкиве водяного насоса. Ротор делит внутреннее пространство на две полости, которые с помощью специальных пластин (жестко соединенных с корпусом) также разделяются на две камеры. В результате внутри муфты образуются четыре полости: две рабочие камеры по обе стороны ротора и два резервуара за пластинами.
На роторе и пластинах со стороны рабочих камер расположены кольцевые ребра, увеличивающие площадь поверхности и эффективность работы муфты. Рабочие камеры представляют собой «лабиринты», где циркулирует рабочая жидкость, что позволяет отказаться от фрикционных дисков и упростить конструкцию.
Передняя шайба имеет четыре впускных канала, расположенных с противоположных сторон. Один канал с каждой стороны соединен с передней рабочей камерой, второй — с задней, причем для подачи жидкости в заднюю камеру в роторе есть окна. Перепускные каналы в корпусе обеспечивают возврат жидкости из рабочих камер в передний резервуар.
Впускные каналы закрыты широкой биметаллической пластиной, прижатой к передней шайбе. Штифт, проходящий через центр передней стенки корпуса, удерживает пластину и соединен с биметаллической пружиной. Пластина может поворачиваться, открывая или закрывая каналы в зависимости от температуры.
На торце ротора расположены косые зубья, выполняющие роль насоса для перекачки жидкости в передний резервуар.
Корпус муфты изготавливается из алюминиевого сплава с высокой теплопроводностью и имеет оребрение для увеличения площади поверхности. Это снижает тепловую инерционность, позволяя муфте быстро реагировать на изменения температуры двигателя.
В передней части корпуса предусмотрены шпильки для крепления крыльчатки и закрытия отверстий для заливки рабочей жидкости. В продаже доступны муфты в сборе с крыльчаткой, что может быть выгодно, учитывая, что современные пластиковые вентиляторы имеют меньший срок службы по сравнению с металлическими.
Как работает вискомуфта
Работа вязкостной муфты основана на простых принципах, одним из которых является использование вязкости рабочей жидкости для передачи крутящего момента от ротора к корпусу. Управление муфтой осуществляется с помощью биметаллической спиральной пружины и пластины. При изменении температуры пружина раскручивается или скручивается, поворачивая пластину, которая открывает или закрывает каналы.
Когда двигатель холодный, муфта имеет низкую температуру, пружина сжата, и каналы закрыты. Ротор свободно вращается, удерживая жидкость в резервуаре, и крутящий момент не передается. Вентилятор вращается медленно из-за трения в подшипниках.
При нагреве двигателя муфта также нагревается, пружина раскручивается, открывая канал для поступления жидкости в рабочую камеру. Вязкость жидкости создает трение, передавая часть крутящего момента на корпус, и вентилятор начинает вращаться. Чем выше температура, тем больше открывается канал, увеличивая скорость вентилятора.
При значительном нагреве открывается второй канал, увеличивая трение и передачу крутящего момента, что позволяет вентилятору вращаться с частотой, близкой к частоте шкива насоса.
При охлаждении двигателя процессы обратные: пластина закрывает каналы, снижая скорость вентилятора.
После остановки двигателя жидкость стекает в резервуар, что предотвращает мешающее прогреву вращение вентилятора при следующем запуске.
В качестве рабочей жидкости используются силиконовые составы с дилатантным эффектом, увеличивающие вязкость при деформации. В гидромуфтах применяют полиметилсилоксановую жидкость ПМС–10000, доступную для самостоятельного ремонта.
Таким образом, вязкостная муфта автоматически регулирует скорость вентилятора в зависимости от температуры двигателя, не требуя сложных датчиков или электроэнергии, что делает её удобной и эффективной для автомобилей УАЗ.
Обслуживание гидромуфты привода вентилятора УАЗ
Вязкостная муфта не требует специального технического обслуживания и обычно работает без проблем до конца своего ресурса. Однако для оптимальной работы важно поддерживать её поверхность в чистоте, удаляя загрязнения и масляные потеки, которые могут мешать нормальному нагреву. Грязная муфта может работать с задержкой или не достигать нужной температуры, что приводит к некорректной работе вентилятора.
Если муфта перестает работать без видимых причин, её можно попытаться отремонтировать. Для этого:
1. Снимите муфту.
2. Демонтируйте крыльчатку.
3. Выкрутите две шпильки крепления крыльчатки и слейте рабочую жидкость через одно из отверстий.
4. Залейте бензин и тщательно промойте муфту.
5. Слейте бензин и просушите муфту.
6. Залейте новый состав ПМС-10000 (обычно 40 грамм).
7. Соберите и установите муфту на место.
Если муфта не заработает, проще заменить её на новую, так как её стоимость невысока.
Компания redBTR предлагает вискомуфту отдельно, так и в сборе с вентилятором для автомобилей УАЗ:
Гидромуфта привода вентилятора для автомобилей производства ООО "УАЗ" с двигателями ЗМЗ 409, ЗМЗ PRO:
Гидромуфта (привода вентилятора) с вентилятором 7 лопастей для автомобилей производства ООО "УАЗ" Патриот:
