Обгонная муфта генератора

Содержание

Домой Ремонт автомобиля Что такое обгонная муфта генератора автомобиля и как ее ремонтировать?

Из-под капота часто слышатся посторонние звуки, по характеру которых можно определить вид возникшей неисправности. Одним из таких характерных шумов является потрескивание, аналогичное треску электричества. Связан такой шум с выходом из строя генератора или одной из его частей – муфты. Что это за деталь, как понять, что ресурс муфты выработан, и запчасть нуждается в замене?

Что такое муфта генератора: виды и конструктивные особенности

В современных легковых и малотоннажных транспортных средствах продолжением неподвижного шкива генератора является муфта свободного хода, которая компенсирует возникающие в ходе вращения коленчатого вала вибрации, делает возможным быстрое снижение и набор оборотов двигателя при резких перепадах нагрузки. То есть, обеспечивает электрогенератору «свободный ход».

Механизмы свободного движения бывают двух видов:

  • муфты свободного хода — устройства, которые благодаря особому сцеплению вращаются только в прямом направлении;
  • обгонно-реверсивные муфты генератора, которые вращаются в одном направлении и могут незначительно смещаться в обратном нормальному движению.

Такие механизмы свободного движения не являются взаимозаменяемыми, поэтому при замене подбирают соответствующий транспортному средству тип изделия. Однако конструктивные особенности у муфт обоих видов схожи и имеют общие поломки и неисправности.

Муфта свободного хода генератора состоит из следующих элементов:

  • пластмассовый кожух;
  • ролик;
  • наружная обойма;
  • пружина;
  • плунжер;
  • внутренняя обойма;
  • пружинный упор;
  • приводная шестерня;
  • якорный вал стартера

Обгонная муфта: принцип работы

В отличие от автомобилей старой конструкции с неподвижным шкивом, современные транспортные средства с механизмом свободного хода генераторов увеличивают полезный срок использования ремня генератора, что существенно снижает его естественный износ.

Скорость вращения коленвала на протяжение рабочего цикла не равномерна — количество оборотов регулируется трансмиссией и изменением положения педали «газа».

Изменения крутящего момента передаются на шкив ремнем ГРМ. Шкив вращается по инерции и не сразу реагирует на изменение крутящего момента, передаваемого ремнем. При снижении оборотов ремень замедляется, а шкив еще не успел сбросить инерционный момент – и между ними происходит взаимодействие. Высокая температура при трении подвижных частей разрушает ремень ГРМ. Механизм свободного движения компенсирует это состояние следующим образом:

Внутренняя втулка жестко связана с роторным валом, тогда как наружная обеспечивает сцепление со шкивом. При разгоне и увеличении числа оборотов прижимные ролики зацепляются друг с другом, и муфта передает равномерный крутящий момент на ротор генератора.

При торможении и падении количества оборотов двигателя ролики размыкаются. Наружная втулка снижает число оборотов, а внутренняя продолжает движение. Ремень генератора и его шкив двигаются независимо друг от друга, а это значительно снижает нагрузку на ремень.

Типичные неисправности механизма свободного движения и методы их диагностики

Как и все подвижные механизмы, обгонная муфта подвержена естественному износу, механическим повреждениям, засорениям и загрязнениям или некачественно проведенным сервисным работам по обслуживанию генератора.

Как определить, что шкив свободного хода вышел из строя:

  • при запуске мотора появляется шум;
  • в процессе эксплуатации транспортного средства от ремня генератора исходят щелчки;
  • сам ремень движется рывками и вибрирует.

Визуальная и аудиальная диагностика без демонтажа

  1. Включаем двигатель в холостой режим — при активном движении натяжителя ременной передачи муфта неисправна.
  2. Разгоняем двигатель до 2 тыс. оборотов и отключаем. Жужжащий или свистящий звук – признак неисправности подшипников механизма. Звук треска – свидетельство износа муфты.

Методы диагностики демонтированной муфты

После того, как методы визуальной диагностики показали наличие неисправности, демонтируем муфту. При ближайшем рассмотрении нужно заблокировать внутреннюю обойму, а внешнее кольцо – прокрутить по ходу его естественного движения при работе в системе или в обратном направлении.

Если внутренняя обойма движется – муфта изношена. Если внешнее кольцо не крутится в направлении, обратном движению ремня генератора – шкив неисправен.

Обгонно-реверсивные механизмы свободного движения при проверке должны пружинить, если внешнему кольцу задано направление прямого вращения привода, и свободно вращаться в обратном направлении. При нарушении хода муфта подлежит замене.

Пошаговая инструкция по замене механизма свободного движения

Замена обгонной муфты осуществляется в специализированном сервисе или самостоятельно. Не забудьте при диагностике муфты проверить состояние генератора — возможно, потребуется замена якоря или расходников. Крепеж механизма свободного движения обычно скрыт защитным колпачком и утоплен под болт с потайной головкой. Необходим специальный ключ.

  1. Скинуть минусовую клемму АКБ.
  2. Демонтировать защиту двигателя.
  3. Демонтировать ремень генератора.
  4. Демонтировать генератор.
  5. Открутить муфту.
  6. Установить новую муфту, защитный колпачок и крышку.
  7. Повторить шаги 1-4 в обратном порядке.

Нецелесообразность ремонта обгонной муфты объясняется ее низкой стоимостью. В отдельных случаях выполняют мелкий ремонт в виде замены вкладышей или роликов.

Однако процесс ремонта неразрывно связан с необходимостью обеспечить заклинивание роликов и соосности деталей для правильного функционирования в условиях рабочего механизма. Технически сложные процессы делают ремонт муфты невыгодным.

Средний срок службы обгонной муфты составляет 100 000 км пробега. Однако при интенсивной эксплуатации транспортного средства в тяжелых дорожных условиях срок может существенно сократиться. Поэтому при обнаружении одного из явных признаков неисправности механизма свободного движения необходимо провести диагностику всего генератного узла и заменить изношенные детали на новые.

Как видим, в замене муфты нет ничего сложного. Но неопытному автолюбителю мы все же рекомендуем обратиться в специализированный автосервис.

Van046 ›
Blog ›
Шкив генератора с обгонной муфтой.

Back to Top Van046 last online 2 hours ago Ivan Ivanov, 45 years old
I drive Lada 2110 1,6 Т
Kursk, Russia

Основная масса «заряженных» ВАЗов имеет повышенный холостой ход, ввиду установки нестандартных распредвалов и легких маховиков. Кроме того эти моторы работают на повышенных оборотах. При этом генератор испытывает увеличенные нагрузки, что негативно сказывается на его ресурсе. Также, тяжелый ротор генератора, раскрученный в 12 тыс оборотов в минуту и более, при резком сбросе газа передает ударные нагрузки на приводной ремень и крепление генератора. На автомобилях с ГУРом или кондиционером это иногда заканчивается вот так:

Для того, чтобы продлить ресурс подшипников генератора на форсированном моторе предлагают устанавливать шкив увеличенного диаметра, снижающий обороты генератора. Но он не решает проблему ударных нагрузок.
Покопав интернет я нашел такой девайс как шкив генератора с обгонной муфтой, он позволяет ротору генератора вращаться по инерции при сбросе газа. Данных шкивов выпускается великое множество и в результате поисков мне удалось подобрать такой шкив увеличенного диаметра.

Размер штатного шкива 54,3 мм, размер нового 64,7 мм.
Данный шкив используется на Ауди А7 и точно подходит по крепежным размерам на генераторы «Прамо» для переднеприводных инжекторных ВАЗов.

Для установки шкива с обгонной муфтой нужен специальный инструмент Форс 674.

Штатный шкив откручиваем и новый накручиваем непосредственно на резьбовую часть вала генератора.

Шестигранник на 8 удерживает вал от проворота, а подходящим ключом за шлицы головки закручиваем шкив с усилием порядка 80 Нм. Все новый шкив установлен, закрываем защитную крышку.

Учитывая, что у моего генератора начали подсвистывать подшипники, вскорости поставлю себе такой же шкив.
Пока что подобрал шкивы для Прамовских генераторов. Увеличенный INA 535025010 (про него написано выше) и шкив почти штатного размера (55,9 мм) INA 535022210. Эти шкивы с обгонными муфтами считаются лучшими, но стоят дорого. При заказе можно подобрать аналоги подешевле.

Обгонная муфта генератора: устройство и принцип работы, ремонт своими руками

В принципе, обгонная муфта генератора является модернизированным шкивом, сглаживающим многочисленные рывки коленчатого вала. При высоком собственном эксплуатационном ресурсе 100 000 км пробега авто муфта повышает срок службы ремня передачи вращения с коленвала на генератор.

Рис. 1 Муфта генератора обгонная

Назначение муфты обгонной

Основными проблемами клиноременных передач машины традиционно являются:

  • коленчатый вал не имеет постоянной скорости вращения, крутится рывками соответственно циклам воспламенения топлива
  • вторичные валы, получающие вращение от коленвала, обладают инертностью, поэтому либо запаздывают, либо опережают шкив генератора
  • один ремень используется для нескольких агрегатов, что увеличивает момент инерции, возникает проскальзывание ремня в моменты импульсной передачи вращения с коленчатого вала
  • авто движется неравномерно с торможением и разгоном, мотор периодически останавливается и запускается в работу

Подобное обилие рывков и ослаблений неизбежно приводит к интенсивному износу клиноременной передачи. Страдают ролики натяжителя, стираются шкивы, повышается время простоя авто для ремонта.

Для решения указанных проблем была создана обгонная муфта генератора, состоящая из двух взаимосвязанных обойм. Наружная гасит инерцию вала якоря, внутренняя является стопорным устройством по аналогии с бендиксом стартера.

Рис. 2 Принцип действия муфты обгонной

Лучшим примером синхронизации вращения при помощи обгонной муфты является велосипед. При раскручивании педалей аналог этого устройства обеспечивает жесткое сцепление педалей с задним валом. Во время свободного качения вал продолжает вращаться, а педали выведены из зацепления, чтобы пользователь мог поставить на них ноги для отдыха.

Преимущества и недостатки

Многие производители устанавливают обгонную муфту генератора еще на заводе. В этом случае владельцу не нужно ничего улучшать, но следует учесть ресурс этого узла для своевременной замены. Отличить оснащение генератора каждый автолюбитель может визуально:

  • обычный шкив всегда крепится на валу гайкой
  • у муфты обгонной гайки быть не может, чаще всего ее торец прикрыт защитной крышкой

Рис. 3 Слева шкив обычный, справа муфта обгонная

Поскольку идеальных конструкций не существует в принципе, муфта обгонная в сравнении с обычным шкивом так же имеет плюсы и минусы, рассмотренные ниже.

Цена

Стоит обгонная муфта 1500 – 8000 рублей, что гораздо дороже обычного шкива (200 – 500 рублей). При замене этого «расходника» своими руками потребуется специальная головка по цене 200 – 500 рублей вместо обычной шестигранной оснастки, которая обычно имеется в каждом наборе автолюбителя.

Ресурс

Поскольку ремонт подвижных деталей генератора необходим, как при эксплуатации обычного шкива, так и при использовании обгонной муфты, следует учесть ресурс всего комплекта кинематической схемы клиноременного привода:

  • шкив обычный – канавки изнашиваются и приходят в негодность примерно через 200 000 км пробега
  • муфта обгонная – согласно требованиям производителя необходима замена через каждые 100 000 км
  • ремень – в зависимости от конкретного бренда, модели машины и кинематической схемы меняется через 25 – 50 тысяч пробега

Рис. 4 Обычный шкив генератора Рис. 5 Обгонная муфта Рис. 6 Ремень генератора

Другими словами, если под капотом авто генератор приводится от коленвала индивидуальным ремнем, то выгоднее использовать обычный шкив. В случае привода одним ремнем нескольких потребителей (печь, компрессор кондиционера и так далее) целесообразно поставить на генератор муфту обгонную, если этого уже не сделал производитель на конвейере.

Ремонтопригодность

И для шкива обычного, и для муфты обгонной ремонт экономически не выгоден. Поэтому указанные расходники меняются целиком, но по разным причинам:

  • шкив стоит относительно дешево, нет смысла кустарно напаивать и обтачивать «ручьи» для посадочных мест ремня – это обойдется дороже новой детали, изготавливаемой промышленным способом
  • ремонт обгонной муфты слишком сложный, что так же обойдется выше себестоимости детали на прилавках магазина

Ремень меняется чаще, но всегда целиком, его ремонтопригодность нулевая по умолчанию.

Внимание: Специалисты СТО отмечают замерзание смазки обойм муфты при эксплуатации в холодных регионах РФ. С обычными шкивами такой проблемы не существует в принципе.

Конструкция муфты обгонной

В отличие от классического шкива генератора принцип работы муфты обгонной гораздо сложнее:

  • внутренняя обойма запрессована на вал генератора
  • наружная обойма неподвижна относительно шкива
  • ролики находятся между обоймами в несколько рядов
  • при разгоне генераторного якоря коленчатым валом ролики перемещаются вверх за счет центробежной силы, зацепление становится жестким, указанные валы вращаются с одинаковой скоростью
  • в момент сжатия топливной смеси в цилиндрах воспламенения нет, коленвал начинает запаздывать во вращении относительно набравшего инерцию за счет массы якоря вала генератора
  • внутренняя обойма начинает обгонять внешнюю, ролики падают вниз, сцепление узла разъединяется

Рис. 7 Конструкция муфты обгонной

После очередного воспламенения в камерах сгорания порции топливной смеси цикл повторяется многократно.

Таким образом, вал (якорь) и шкив генератора получают независимое вращение друг от друга в разные моменты времени. Инерция на ремень генератора отсутствует, этот расходник служит дольше.

Храповые и фрикционные устройства синхронизации вращения подразделяются на несколько типов:

  • радиально замкнутые
  • с осевым замыканием
  • ленточные модификации
  • муфты с пружинными механизмами
  • клиновые обгонные муфты

В легковых машинах чаще применяются именно клиновые муфты обгонные из-за простой конструкции и низкой себестоимости изготовления. Помимо двух рядов роликов и пары обойм в конструкцию входят детали:

  • шлицевой профиль для установки и демонтажа муфты
  • эластичная прокладка
  • полимерная крышка
  • пластина контактная, в которую вмонтирован сальник

Без крышки эксплуатация устройства синхронизации вращения запрещена категорически.

Поломки обгонной муфты

Уяснив, для чего нужна муфта на валу генератора, необходимо учесть нюансы эксплуатации этой расходной детали:

  • поломки обычно вызваны износом обойм и их заклиниванием относительно друг друга
  • периодичность замены указывается производителем на упаковке, в среднем составляет 100 000 км пробега машины

После заклинивания обойм обгонная муфта фактически становится обычным шкивом. Но в некоторых случаях (высыпание роликов) полностью исчезает сцепление шкива с якорем генератора, прекращается выработка электричества. В последнем случае авто проедет немного, пока не израсходуется весь заряд аккумулятора.

На нижнем фото правая муфта выработала ресурс, эксплуатировалась правильно. Левая деталь заржавела без защитной крышки и заклинила, о чем свидетельствует блестящая поверхность канавок шкива. В центре для образца находится новая муфта без реального эксплуатационного ресурса.

Рис. 8 Сравнение новой и двух бу муфт

Замена своими руками

Для обеспечения заявленного производителем эксплуатационного ресурса обгонная муфта комплектуется защитной крышкой. Если владелец/сотрудник сервиса забыл ее поставить или она слетела в процессе использования, проникающая внутрь обойм грязь/пыли может заклинить ролики.

Замена доступна для самостоятельного ремонта этого узла генератора, но при наличии специальной оснастки, так как обычные шестигранные головки для этого не подойдут.

Инструмент

Справится с откручиванием заклиневшей муфты обгонной поможет специальная головка. Цена вопроса 170 – 500 рублей, существует несколько вариантов оснастки:

  • c зубьями на конце в средней части и присоединительным квадратом 1/2″ для VW, Skoda, Mercedes, Ford, BMW, Audi и неоторых других авто
  • шестигранником на 17 и головкой присоединительной на 10 для Toyota и некоторых других азиатских производителей
  • «звездочка» и шестигранник для муфты генератора машин концерна VAG

Сервисные ключи позволяют демонтировать муфту, не снимая генератор с посадочных мест.

Рис. 9 Набор головок для демонтажа обгонных муфт любого производителя

Диагностика

Неправильная работа обгонной муфты генератора определяется «на слух» и механическим способом:

  • свист, дребезг в салоне извещают о плохом натяжении, перекосе или изношенных посадочных поверхностях («ручьях») шкива
  • если заклинить отверткой крыльчатку принудительного воздушного охлаждения генератора, муфта должна прокручиваться в обратную сторону свободно, в рабочем положении на некоторую часть поворота, пока ролики не поднимутся вверх для синхронизации оборотов вала и шкива

При заклинивании обойм муфты следует немедленно заменить расходник новым изделием.

Демонтаж

Даже при внешнем осмотре муфты после снятия защитной крышки становится понятно, зачем необходимо использовать специальный сервисный ключ. Вместо обычного крепежного болта здесь применена зубчатая поверхность, для которой требуется инструмент с ответными шлицами.

Рис. 10 Демонтаж муфты

Оснастка вставляется внутрь муфты, зубья зацепляются, деталь откручивается рожковым ключом или накидной головкой с храповиком.

Установка обгонной муфты

После демонтажа заклинившей муфты обгонной новая деталь устанавливается алогичным способом. Основными нюансами операции замены являются:

  • усилие затяжки 70 – 90 Нм
  • установка защитной крышки, предохраняющей от попадания в обоймы пыли и грязи

Рис. 11 Установка новой муфты Рис. 12 Защитная крышка муфты

Если в авто эксплуатировался генератор без обгонной муфты, достаточно подобрать модификацию детали с аналогичными посадочными поверхностями для вала и ремня. Эти диаметры должны совпадать полностью.

Таким образом, даже у специалистов нет единого мнения по поводу целесообразности эксплуатации муфты обгонной вместо традиционного шкива. Окупаемость этого дорогостоящего изделия под сомнением при бюджетной цене ремней и шкивов без двух обойм с роликами внутри. Но основное предназначение – сглаживание моментов инерции на валу, обгонная муфта выполняет в полном объеме без нареканий.

Добавить комментарий

Закрыть меню