В'я́зкісна му́фта або віскому́фта (viscosus - лат. в'язкий) — це гідромеханічний пристрій (муфта), який призначений для передавання крутного моменту з можливістю його зміни за посередництвом рідини з високою в'язкістю.
Історична довідка
Перша конструкція в'язкісної муфти була запатентовна в 1917 році у США Мелвіном Севері (англ. Melvin L Severy), але практичного застосування в той час не знайшла. У 1964 році в'язкісна муфта була вперше встановлена як механізм автоматичного блокування міжосьового диференціала на автомобілі Interceptor FF англійської компанії «Jensen». З середини 60-х років віскомуфти знайшли широке застосування в самоблокованих міжколісних диференціалах на легкових автомобілях з постійним приводом на всі колеса (4WD).
Будова і принцип роботи
Конструктивно в'язкісна муфта складається з великої кількості кільцевих пластин товщиною 0,25…1,0 мм, що мають центросиметричні вирізи та отвори. Ці пластини розташовані дуже близько одна до одної (зазор 0,15…0,2 мм) в герметичному корпусі. В муфті є дві групи пластин: ведучі, що з'єднані з ведучим валом, і ведені — з веденим валом, відповідно. Ведучі та ведені пластини розташовані почергово й співвісно. Корпус заповнений в'язкою рідиною, переважно на силіконовой основі. Робота муфти базується на властивості різкого зростання в'язкості у залежності від температури або на дилатантних властивостях рідини. Коли пластини обертаються з однаковою частотою, частинки рідини майже не перемішуються, і в'язкість її невелика — через муфту передається незначний крутний момент.
Коли один з валів починає обертатися швидше (або повільніше), ніж інший, рідина починає перемішуватися, її в'язкість, в силу дилатантних властивостей або від розігрівання, починає прогресивно зростати. Рідина може стати майже твердою і ефективно «склеїти» пластини. В результаті муфта може передавати значно більший крутний момент. Величина моменту визначається типом використовуваної рідини, розміром та кількістю пластин, розміром і формою отворів та прорізів в пластинах.
В деяких в'язкісних муфтах рідина акумулює тепло, що утворюється при в'язкому терті. Як наслідок, теплове розширення муфти призводить до взаємного притиснення пластин, що збільшує тертя (не в'язке) між ними.
Регулювання ступеня зчеплення муфти може забезпечуватись зміною кількості рідини між пластинами муфти, зміною відстані між цими пластинами, зміною в'язкості рідини, що може відбуватись при зміні температури, чи інших фізичних параметрів, наприклад, електромагнітного поля (при використанні феромагнітних рідин) або градієнтів швидкостей (при використані дилатантних рідин).
В'язкісні муфти принципово відрізняються від гідромуфт та гідротрансформаторів тим, що використовують в'язкість (внутрішнє тертя) рідини для передавання крутного моменту, у той час як в гідромуфтах для цього використовуються динамічні характеристики потоку рідини. Величина моменту, що передається є чутливою до різниці швидкостей обертання вхідного і вихідного валів, але майже не залежить від абсолютних значень цих швидкостей.
Особливості використання
Використання у вентиляторах систем охолодження
Одним з елементів системи регулювання температури двигуна є вентилятор, що створює додатковий (у разі потреби) струмінь повітря на радіатор у двигуні внутрішнього згоряння. Цей вентилятор може урухомлюватись електродвигуном, або через в'язкісну муфту від іншого обертового елемента двигуна, наприклад вала водяної помпи системи охолодження. Встановлення вентилятора на такому валу без використання муфти було б неекономічним, оскільки не завжди є потреба у його роботі.
На муфту вентилятора покладена функція відключення вентилятора але по мірі зростання температури двигуна швидкість його обертання повинна поступово зростати до частоти обертання вала помпи системи охолодження (використовується, наприклад, в двигунах BMW E36).
Серед конструкцій муфт вентилятора зустрічаються як пристрої, принцип роботи яких базується на зростанні в'язкості спеціальної рідини із зростом температури, так і муфти, в яких змінюється кількість рідини між пластинами — зростання температури супроводжується запомпуванням рідини між пластини поршнем, пов'язаним кінематично з біметалевою пластиною.
Використання в автомобільних трансмісіях
В автомобільних трансмісіях в'язкісні муфти використовуються для підтримування невеликої різниці швидкостей обертання між лівим і правим колесами або між передньою та задньою осями транспортного засобу (міжколісні та міжосьові самоблокувані диференціали). В'язкісні муфти здатні перерозподіляти крутний момент від передніх коліс машини до задніх (або навпаки), коли одна з пар коліс починає проковзувати.
В'язкісні муфти знайшли застосування у ролі центрального самоблокованого диференціала (англ. limited-slip differential; LSD) в деяких повноприводних транспортних засобах, таких, як Toyota Celica GT-Four. Такі пристрої були дешевшими, ніж диференціали Торсен, що використовувались Ауді.
Одна з перших масових в'язкісних муфт, призначених для постійного повного привода позашляхових транспортних засобів, використовувалась в кросовері AMC Eagle, що випускався з 1980 до 1988 року.
Volvo, Subaru, Land Rover, Vauxhall Morors/Opel та інші виробники у різний час віддавали перевагу в'язкісній муфті в автомобільній продукції свого виробництва. У сучасних конструкціях трансмісій в'язкісні муфти в основному витісняються складнішими, електронно-керованими пристроями (див. муфта Haldex).
Виробники в'язкісних муфт
Крім виробників оригінальних в'язкісних муфт є декілька міжнародних виробників, що спеціалізуються на вторинному ринку автомобільної комплектації, наприклад:
Див. також
Примітки
- Melvin L Severy US1238447 A Clutch [ 12 вересня 2014 у Wayback Machine.].- Publication date Aug 28, 1917.
- Ackerson, Robert C. (1993). . Krause Publications. с. 9. ISBN . Архів оригіналу за 4 липня 2014. Процитовано 1 квітня 2014.
- The Viscous Coupling: How to Test & Replace it [ 24 серпня 2014 у Wayback Machine.] на сайті Syncro.org (англ.)
- Rettie, John (August 1987). . Popular Mechanics. 164 (8): 58. Архів оригіналу за 4 липня 2014. Процитовано 1 квітня 2014.
The first production car to use the complete FF system, including the VC. was the AMC Eagle in 1979.
Посилання
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: В'язкісна муфта |
- Вязкостная муфта [ 12 серпня 2014 у Wayback Machine.] на сайті mufta.ru
- Інтерактивна анімація в'язкісної муфти [ 6 лютого 2008 у Wayback Machine.]
- Mark Wan
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Ne plutati z Gidromufta Ne plutati z Gidropidtiskna mufta V ya zkisna mu fta abo viskomu fta viscosus lat v yazkij ce gidromehanichnij pristrij mufta yakij priznachenij dlya peredavannya krutnogo momentu z mozhlivistyu jogo zmini za poserednictvom ridini z visokoyu v yazkistyu V yazkisna mufta z vidkritim korpusom Ventilyator avtomobilnogo dviguna iz temperaturno kerovanoyu v yazkisnoyu muftoyu V yazkisna mufta u rozibranomu stani Vnutrishni plastini v yazkisnoyi muftiIstorichna dovidkaPersha konstrukciya v yazkisnoyi mufti bula zapatentovna v 1917 roci u SShA Melvinom Severi angl Melvin L Severy ale praktichnogo zastosuvannya v toj chas ne znajshla U 1964 roci v yazkisna mufta bula vpershe vstanovlena yak mehanizm avtomatichnogo blokuvannya mizhosovogo diferenciala na avtomobili Interceptor FF anglijskoyi kompaniyi Jensen Z seredini 60 h rokiv viskomufti znajshli shiroke zastosuvannya v samoblokovanih mizhkolisnih diferencialah na legkovih avtomobilyah z postijnim privodom na vsi kolesa 4WD Budova i princip robotiKonstruktivno v yazkisna mufta skladayetsya z velikoyi kilkosti kilcevih plastin tovshinoyu 0 25 1 0 mm sho mayut centrosimetrichni virizi ta otvori Ci plastini roztashovani duzhe blizko odna do odnoyi zazor 0 15 0 2 mm v germetichnomu korpusi V mufti ye dvi grupi plastin veduchi sho z yednani z veduchim valom i vedeni z vedenim valom vidpovidno Veduchi ta vedeni plastini roztashovani pochergovo j spivvisno Korpus zapovnenij v yazkoyu ridinoyu perevazhno na silikonovoj osnovi Robota mufti bazuyetsya na vlastivosti rizkogo zrostannya v yazkosti u zalezhnosti vid temperaturi abo na dilatantnih vlastivostyah ridini Koli plastini obertayutsya z odnakovoyu chastotoyu chastinki ridini majzhe ne peremishuyutsya i v yazkist yiyi nevelika cherez muftu peredayetsya neznachnij krutnij moment Koli odin z valiv pochinaye obertatisya shvidshe abo povilnishe nizh inshij ridina pochinaye peremishuvatisya yiyi v yazkist v silu dilatantnih vlastivostej abo vid rozigrivannya pochinaye progresivno zrostati Ridina mozhe stati majzhe tverdoyu i efektivno skleyiti plastini V rezultati mufta mozhe peredavati znachno bilshij krutnij moment Velichina momentu viznachayetsya tipom vikoristovuvanoyi ridini rozmirom ta kilkistyu plastin rozmirom i formoyu otvoriv ta proriziv v plastinah V deyakih v yazkisnih muftah ridina akumulyuye teplo sho utvoryuyetsya pri v yazkomu terti Yak naslidok teplove rozshirennya mufti prizvodit do vzayemnogo pritisnennya plastin sho zbilshuye tertya ne v yazke mizh nimi Regulyuvannya stupenya zcheplennya mufti mozhe zabezpechuvatis zminoyu kilkosti ridini mizh plastinami mufti zminoyu vidstani mizh cimi plastinami zminoyu v yazkosti ridini sho mozhe vidbuvatis pri zmini temperaturi chi inshih fizichnih parametriv napriklad elektromagnitnogo polya pri vikoristanni feromagnitnih ridin abo gradiyentiv shvidkostej pri vikoristani dilatantnih ridin V yazkisni mufti principovo vidriznyayutsya vid gidromuft ta gidrotransformatoriv tim sho vikoristovuyut v yazkist vnutrishnye tertya ridini dlya peredavannya krutnogo momentu u toj chas yak v gidromuftah dlya cogo vikoristovuyutsya dinamichni harakteristiki potoku ridini Velichina momentu sho peredayetsya ye chutlivoyu do riznici shvidkostej obertannya vhidnogo i vihidnogo valiv ale majzhe ne zalezhit vid absolyutnih znachen cih shvidkostej Osoblivosti vikoristannyaVikoristannya u ventilyatorah sistem oholodzhennya Odnim z elementiv sistemi regulyuvannya temperaturi dviguna ye ventilyator sho stvoryuye dodatkovij u razi potrebi strumin povitrya na radiator u dviguni vnutrishnogo zgoryannya Cej ventilyator mozhe uruhomlyuvatis elektrodvigunom abo cherez v yazkisnu muftu vid inshogo obertovogo elementa dviguna napriklad vala vodyanoyi pompi sistemi oholodzhennya Vstanovlennya ventilyatora na takomu valu bez vikoristannya mufti bulo b neekonomichnim oskilki ne zavzhdi ye potreba u jogo roboti Na muftu ventilyatora pokladena funkciya vidklyuchennya ventilyatora ale po miri zrostannya temperaturi dviguna shvidkist jogo obertannya povinna postupovo zrostati do chastoti obertannya vala pompi sistemi oholodzhennya vikoristovuyetsya napriklad v dvigunah BMW E36 Sered konstrukcij muft ventilyatora zustrichayutsya yak pristroyi princip roboti yakih bazuyetsya na zrostanni v yazkosti specialnoyi ridini iz zrostom temperaturi tak i mufti v yakih zminyuyetsya kilkist ridini mizh plastinami zrostannya temperaturi suprovodzhuyetsya zapompuvannyam ridini mizh plastini porshnem pov yazanim kinematichno z bimetalevoyu plastinoyu Vikoristannya v avtomobilnih transmisiyah V avtomobilnih transmisiyah v yazkisni mufti vikoristovuyutsya dlya pidtrimuvannya nevelikoyi riznici shvidkostej obertannya mizh livim i pravim kolesami abo mizh perednoyu ta zadnoyu osyami transportnogo zasobu mizhkolisni ta mizhosovi samoblokuvani diferenciali V yazkisni mufti zdatni pererozpodilyati krutnij moment vid perednih kolis mashini do zadnih abo navpaki koli odna z par kolis pochinaye prokovzuvati V yazkisni mufti znajshli zastosuvannya u roli centralnogo samoblokovanogo diferenciala angl limited slip differential LSD v deyakih povnoprivodnih transportnih zasobah takih yak Toyota Celica GT Four Taki pristroyi buli deshevshimi nizh diferenciali Torsen sho vikoristovuvalis Audi Odna z pershih masovih v yazkisnih muft priznachenih dlya postijnogo povnogo privoda pozashlyahovih transportnih zasobiv vikoristovuvalas v krosoveri AMC Eagle sho vipuskavsya z 1980 do 1988 roku Volvo Subaru Land Rover Vauxhall Morors Opel ta inshi virobniki u riznij chas viddavali perevagu v yazkisnij mufti v avtomobilnij produkciyi svogo virobnictva U suchasnih konstrukciyah transmisij v yazkisni mufti v osnovnomu vitisnyayutsya skladnishimi elektronno kerovanimi pristroyami div mufta Haldex Virobniki v yazkisnih muftKrim virobnikiv originalnih v yazkisnih muft ye dekilka mizhnarodnih virobnikiv sho specializuyutsya na vtorinnomu rinku avtomobilnoyi komplektaciyi napriklad Delphi Corporation ZF Friedrichshafen AG Robert Bosch GmbHDiv takozhGidromufta Gidrotransformator Frikcijna mufta Diferencial mehanika PrimitkiMelvin L Severy US1238447 A Clutch 12 veresnya 2014 u Wayback Machine Publication date Aug 28 1917 Ackerson Robert C 1993 Krause Publications s 9 ISBN 9780873412032 Arhiv originalu za 4 lipnya 2014 Procitovano 1 kvitnya 2014 The Viscous Coupling How to Test amp Replace it 24 serpnya 2014 u Wayback Machine na sajti Syncro org angl Rettie John August 1987 Popular Mechanics 164 8 58 Arhiv originalu za 4 lipnya 2014 Procitovano 1 kvitnya 2014 The first production car to use the complete FF system including the VC was the AMC Eagle in 1979 PosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu V yazkisna mufta Vyazkostnaya mufta 12 serpnya 2014 u Wayback Machine na sajti mufta ru Interaktivna animaciya v yazkisnoyi mufti 6 lyutogo 2008 u Wayback Machine Mark Wan