co to jest i jak działa

Sprzęgło wiskotyczne lub sprzęgło wiskotyczne to jedna z jednostek przekładni pojazdu, która służy do przenoszenia i wyrównywania momentu obrotowego. Sprzęgło wiskotyczne służy również do przenoszenia obrotów na wentylator chłodnicy. Nie wszyscy właściciele pojazdów są dobrze zorientowani w urządzeniu i zasadzie działania sprzęgła wiskotycznego, dlatego postanowiliśmy poświęcić temu zagadnieniu jeden z artykułów na naszym portalu vodi.su.

Przede wszystkim nie należy mylić zasady działania sprzęgła wiskotycznego ze sprzęgłem hydraulicznym lub przemiennikiem momentu obrotowego, w którym przeniesienie momentu obrotowego następuje ze względu na właściwości dynamiczne oleju. W przypadku sprzęgła lepkiego realizowana jest zupełnie inna zasada - lepkość. Chodzi o to, że do wnęki sprzęgła wlewa się płyn dylatacyjny na bazie tlenku krzemu, czyli silikonu.

Co to jest płyn dylatacyjny? Jest to ciecz nienewtonowska, której lepkość zależy od gradientu prędkości i wzrasta wraz ze wzrostem szybkości odkształcenia ścinającego.. W ten sposób w encyklopediach i literaturze technicznej opisywane są główne cechy płynów dylatacyjnych.

Jeśli przetłumaczymy wszystkie te sformułowania na język bardziej zrozumiały dla ogromnej większości populacji, zobaczymy, że rozszerzająca się ciecz nienewtonowska ma tendencję do zestalania się (zwiększania lepkości) przy szybkim mieszaniu. Ta ciecz twardnieje przy prędkościach, przy których obraca się wał korbowy samochodu, to znaczy co najmniej przy 1500 obr / min i więcej.

Jak udało się wykorzystać tę właściwość w branży motoryzacyjnej? Trzeba powiedzieć, że sprzęgło lepkie zostało wynalezione w 1917 roku przez amerykańskiego inżyniera Melvina Severn. W tych odległych latach nie było zastosowania dla sprzęgła lepkiego, więc wynalazek poszedł na półkę. Po raz pierwszy odgadnięto wykorzystanie go jako mechanizmu do automatycznego blokowania centralnego mechanizmu różnicowego w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku. I zaczęli instalować go w SUV-ach z napędem na wszystkie koła.

Urządzenie

Urządzenie jest dość proste:

• sprzęgło ma postać cylindra;
• wewnątrz znajdują się dwa wały, które w stanie normalnym nie współpracują ze sobą - napędzający i napędzany;
• przymocowane są do nich specjalne metalowe dyski prowadzące i napędzane - jest ich całkiem sporo, są one rozmieszczone współosiowo i znajdują się w minimalnej odległości od siebie.

Warto zauważyć, że schematycznie nakreśliliśmy sprzęgło wiskotyczne nowej generacji. Jego starszą wersją był mały hermetyczny walec z dwoma wałami, na których osadzono dwa wirniki. Wały nie zazębiały się ze sobą.

Znając urządzenie, łatwo odgadnąć zasadę działania. Na przykład, gdy samochód z napędem na wszystkie koła typu plug-in jedzie po normalnej autostradzie, obroty z silnika przenoszone są tylko na przednią oś. Wały i tarcze sprzęgła wiskotycznego obracają się z tą samą prędkością, dzięki czemu olej w obudowie nie miesza się.

Kiedy samochód wjeżdża na polną lub zaśnieżoną drogę i koła na jednej z osi zaczynają się ślizgać, wały w sprzęgle wiskotycznym zaczynają obracać się z różnymi prędkościami. Właśnie w takich warunkach ujawniają się właściwości płynów delatacyjnych – szybko krzepną. W związku z tym siła pociągowa z silnika zaczyna być równomiernie rozkładana na obie osie. Napęd na wszystkie koła jest włączony.

Co ciekawe, lepkość płynu zależy od prędkości obrotowej. Im szybciej obraca się jedna z osi, tym ciecz staje się bardziej lepka, uzyskując właściwości ciała stałego. Ponadto nowoczesne sprzęgła wiskotyczne są zaprojektowane w taki sposób, że pod wpływem ciśnienia oleju tarcze i wały są sklejane, zapewniając niezawodne przenoszenie maksymalnego momentu obrotowego na obie osie kół.

Sprzęgło wiskotyczne układu chłodzenia działa na tej samej zasadzie, płynnie regulując prędkość wentylatora. Jeśli silnik pracuje na niskich obrotach bez przegrzania, lepkość płynu nie wzrasta znacznie. W związku z tym wentylator nie obraca się bardzo szybko. Gdy tylko prędkość wzrośnie, następuje mieszanie i zestalanie oleju w sprzęgle. Wentylator zaczyna obracać się jeszcze szybciej, kierując przepływ powietrza do komórek chłodnicy.

Plusy i minusy 

Jak widać z powyższych informacji, sprzęgło wiskotyczne to naprawdę genialny wynalazek. Ale w ostatnich latach producenci samochodów masowo odmawiali jego instalacji, preferując wymuszone sprzęgła Haldex. Wynika to z faktu, że stosowanie sprzęgieł wiskotycznych w pojazdach z napędem na wszystkie koła z ABS jest dość problematyczne.

Ponadto, pomimo prostej konstrukcji, sprzęgło wiskotyczne jest nieporęczną jednostką transmisyjną. Masa samochodu wzrasta, prześwit maleje. Cóż, jak pokazuje praktyka, samoblokujące mechanizmy różnicowe ze sprzęgłem wiskotycznym nie są zbyt skuteczne.

Plusy:

• prosta konstrukcja;
• możliwość naprawy we własnym zakresie (sprzęgło wentylatora);
• szczelna obudowa;
• długa żywotność.

Kiedyś sprzęgła wiskotyczne były instalowane w pojazdach z napędem na wszystkie koła prawie wszystkich znanych firm motoryzacyjnych: Volvo, Toyota, Land Rover, Subaru, Vauxhall / Opel, Jeep Grand Cherokee itp. Obecnie preferowane są systemy elektroniczne z wymuszonym blokowaniem. Cóż, w układzie chłodzenia silnika sprzęgła wiskotyczne są nadal instalowane w wielu modelach samochodów: silnikach VAG, Opel, Ford, AvtoVAZ, KamAZ, MAZ, Cummins, YaMZ, ZMZ.

Jak działa sprzęgło wiskotyczne

Ładowanie ...