Обгонная муфта генератора для чего нужна и как устроена

Главная
Электрика автомобиля
…

Новички сейчас уже не знают, какими были генераторы (лет так 20 – 30 назад) их шкивы и ремни, которые заставляли их работать. А вот я это запомнил очень хорошо. Бывало какой-нибудь «жигуленок» пройдет 15 – 20 тысяч и все рвется, нужно менять (а лучше это делать заранее). Вроде натянул, «провисаний» нет, масло и «тормозуха» не сочится, но не ходит больше, «хоть ты тресни»! Но оказалось все банально и просто, проскальзывания проявляются постоянно – так работает двигатель. Работа его не линейна, также ложку дегтя добавляет инерционность самой генерируемой системы. Но ведь на современных машинах этот элемент может ходить очень долго, не редко до 100 000 километров – как такого добились? Все просто дело тут в хитрой муфте, которая получила название «обгонная». Именно она продлила сроки службы в разы. Поэтому знать, как она работает и для чего нужна очень полезно …

Конечно, и сами материалы с тех времен обновились, да и ремни стали совсем другие, они сейчас широкие называются поликлиновые (можно еще слышать ручейковые), но про это будет отдельный материал, просто хочу заметить, что даже такой технически совершенный тип не проходил бы 30000 км, хотя и обогнал бы старые «одноклиновые» модификации.

Для чего нужна обгонная муфта генератора

Обгонная муфта устанавливается на шкив вала генератора.

Стопорные ролики воспринимают основную нагрузку. Во время работы двигателя автомобиля, в момент когда происходит воспламенение топливно-воздушной смеси в рабочих камерах цилиндра, коленчатый вал разгоняет внешнюю обойму муфты генератора. Стопорные ролики замыкаются и начинают удерживать внешнюю, и внутреннюю обоймы вместе, тем самым передают вращательное движение якорю, то есть начинается раскручиваться и вал генератора.

В момент работы мотора, когда в рабочих камерах цилиндров не происходит воспламенения, а сжатие идет, то коленчатый вал ДВС притормаживается, а внутренняя обойма, которая на валу генератора начинает обгонять внешнюю обойму, которая соединяется шкивом и ремнем с коленвалом. Чтобы не было воздействия на вращение коленвала и поломки обойной муфты генератора, конструкция муфты справляется с такой ситуацией. А именно, когда вал генератора вращается быстрее коленвала, стопорные ролики погружаются в спец канавки или поворачиваются боком, тем самым разъединяют внешнюю и внутреннюю обоймы друг от друга. В разъединенном состоянии обоймы вращаются независимо друг от друга.

Такая конструкция муфты и ее принцип действия позволяет избежать негативного воздействия силы инерции. Если бы обоймы не разъединялись вовремя, происходило бы проскальзывание ремня, нагрузка на валы двигателя внутреннего сгорания и генератора.

В чем собственно проблема

Как появились первые переднеприводные машины, с различными ГУРАМИ и ЭУРАМИ, кондиционерами и прочей навесной «прелестью», а также решили отказаться от карбюратора в сторону инжектора, стало только хуже. Требовалось больше энергии, а соответственно детали генерирующей установки (сам корпус, якорь и прочее) нужно было делать больше, инерция всех этих агрегатов только увеличивалась.

С другой стороны двигатель не работает ровно, крутящий момент передается импульсами, а именно когда происходит сгорание в цилиндрах (один раз за каждые два оборота коленчатого вала). То есть условно, происходит сгорание — резкое ускорения, цикл отвода отработанных газов небольшое проседание. Думаю это понятно.

Однако остальные части системы, которые раскручиваются при помощи ремня, не способны на такие скачки. Из-за инерции валов или якорей, они то отстают от коленвала (когда происходит воспламенение), либо перегоняют (отвод газов). Стоит прибавить сюда – пуски и остановки двигателя, резкий разгон и торможение. Вот она основная проблема – такие скачки, изнашивают ременную передачу, а в один момент она банально рвется.

Понятное дело, что нужно что-то делать, а именно нивелировать (сгладить) эти моменты инерции и импульсную работу силовой установки. Был разработан специальный и достаточно компактный механизм.

Принцип работы муфты

Схема роликовой обгонной муфты

Разберем принцип действия роликовой муфты свободного хода, так как данная разновидность этого механизма наиболее распространена в автомобильной промышленности.

Роликовая муфта свободного хода делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.

При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.

Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.

Как она устроена?

Сегодня с успехом работает два вида таких устройств, это узлы фрикционного и храпового типов. Изделия фрикционных типов подразделяются также на несколько разновидностей. Они могут быть:

Механизмы с радиальным замыканием;
Устройства, у которых осуществляется осевое замыкание;
Ленточные механизмы;
Узлы с пружинным механизмом;
Клиновые обгонные механизмы.

Последние из перечисленных устройств, включают в себя изделия с роликовыми обгонными муфтами, которые получили наибольшее распространение в автомобильной промышленности. В основе конструкции таких приборов три важных детали, это две обоймы, наружная и внутренняя, а также два ряда роликов, которые выступают связующим звеном между обоймами. Один ряд роликов передвигается по профилированному участку внутренних обойм. Это позволяет им выполнять функцию стопорных механизмов. Для второго ряда роликов уготована роль игольчатого подшипника. Внутренняя обойма имеет жёсткую связь с валом генератора, а на наружную обойму насажен шкив генераторной установки.

Кроме этого в конструкции роликовых обгонных муфт присутствуют:

Контактная пластина с вмонтированным в неё сальником;
Внутри неё можно увидеть две втулки, одна из них имеет обычный вид, вторая изготовлена с плоскостями под наклоном;
Крышку, которую изготавливают из пластика;
Прокладка из высокопрочного эластомера;
Профиль со шлицами.

Инструкция по эксплуатации категорически запрещает использовать это устройство, когда отсутствует крышка. Её можно установить только единожды, монтаж производится легко, проблем при этом не наблюдается.

Устройство обгонной муфты

Как устроена обгонная муфта OAP

Что интересно, шкив генератора с обгонной муфтой и без нее выглядят практически одинаково. Потому что обгонная муфта — это механизм, встроенный в шкив. И если обычный шкив — это кусок железа с бороздками, прикрепленный гайкой к валу генератора, то устройство шкива с обгонной муфтой сложнее.

Представьте, что обычный шкив разрезали на два отдельных “бублика” — внешний и внутренний. И между ними вставили специальный подшипник. Потому что именно так выглядит шкив с обгонной муфтой генератора. У него есть внешняя обойма, которая зацепляется ремнем. И есть внутренняя обойма, которая навинчивается резьбой на вал генератора. А между ними находится подшипник с вращающимися и стопорными элементами. С торцов обгонной муфты имеются сальники, которые предотвращают попадание внутрь пыли и грязи.

Устройство и основные компоненты

Рассмотрим устройство и компоненты двух основных разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.

Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:

внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности;
внутренняя обойма;
пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов;
ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты.

Храповая обгонная муфта
В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.

Немного о работе генератора

Для начала стоит изучить вопрос того, как работает автомобильный генератор. Если вы хотите серьезно разобраться в устройстве данного агрегата, то вам стоит изучить тематические материалы — это довольно интересно. Сейчас же мы рассмотрим некоторые моменты работы генератора и попытаемся разобраться с его устройством. Вообще, автомобильные генераторы состоят из множества элементов, однако к основным его компонентам относят следующие:

Шкив;
Корпус;
Ротор (вращающая часть генератора);
Статор (неподвижная часть генератора);
Диодный модуль;
Защита диодного модуля;
Регулятор напряжения;
Щеточный узел.

Обгонная муфта: определение и функционал

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.

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.

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

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.

Чтобы нивелировать этот негативный факт и была создана обгонная муфта, которую просто-напросто встроили в шкив генератора. Она располагает двумя обоймами:

Преимущества и недостатки

Обгонная муфта имеет следующие преимущества:

автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления);
с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины;
простота конструкции.

Принцип работы обгонной муфты
Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.

Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:

невозможность регулирования;
строгая соосность валов;
повышенная точность изготовления.

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

Главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
Храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума.
Из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.

Храповой механизм из образовательного конструктора Lego

С помощью образовательных конструкторов можно собирать модели с храповым механизмом. В данном примере храповик собран из стандартного зубчатого колеса и собачки, состоящей из трех деталей (штифта, красного фиксатора и короткой оси). Зубчатое колесо приводится в движение ручкой
Важно подобрать такой угол собачки относительно зубчатого колеса, чтобы происходил надежный зацеп при обратном вращении

В следующем примере перекидная собачка используется в модели механического вентилятора, собранного из набора Lego Education EV3. В момент поднятия груза храповой механизм препятствует случайному разматыванию нити. Далее собачка перекидывается на другую сторону, чтобы не мешать работе вентилятора.

Механический вентилятор из Lego EV3

В примере с катапультой на противоположном конце от собачки установлен длинный рычаг. Под весом длинного конца рычага собачка упирается в зубчатое колесо и блокирует вращение оси. Катапульта выстрелить не может. Стоит надавить на длинный рычаг вверх и собачка выйдет из зацепления, разблокировав ведущую ось.

Механическая катапульта из Lego EV3

Инструкцию к катапульте можно скачать по этой ссылке.

Применение муфты

Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:

системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. В момент, когда двигатель запустился и набрал рабочие обороты, муфта отключает от него стартер. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер;
АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач;
генераторах – здесь муфта выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВС. Также муфта нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода. В целом, здесь механизм свободного хода существенно продлевает срок службы генератора.

Некоторые виды обгонных муфт

Обгонные муфты, как правило, имеют несложную конструкцию. Для включения/выключения муфты не требуется каких-либо дополнительных исполнительных механизмов.

Самыми простейшими обгонными муфтами можно считать роликовые и сухариковые. Роликовая муфта получила широкое распространение в технике благодаря своей простоте, бесшумности в работе и высокой надёжности:

Обгонная роликовая муфта

Муфта состоит из двух колец – внутреннего и внешнего. В углублениях внутреннего кольца, который является ведущим валом, установлены ролики, которые под действием пружин прижимаются к канавкам на внешнем кольце, ограничивая тем самым его самостоятельное вращение, в результате чего внешнее кольцо начинает вращаться синхронно с внутренним. При достижении внешним кольцом большей угловой скорости, чем у ведущего вала, ролики под действием центробежной силы сжимают пружины, вследствие чего выходят из зацепления с внешним кольцом, которое, не передавая усилий на ведущий вал, может развивать гораздо большую угловую скорость, не повреждая возможными перегрузками весь механизм (трансмиссию).

Самым очевидным является применение обгонных муфт на велосипедах – именно благодаря этим несложным устройствам велосипедисты избавлены от необходимости всё время крутить педали. При отсутствии обгонной муфты на ведущем колесе жёсткое соединение ведомой звёздочки и ступицы колеса педали бы вынуждены всё время крутиться.

Впрочем, на «живом примере» можно более наглядно объяснить и описать принцип действия обгонных муфт, используя в качестве примеры и других образцов использования муфт, попутно рассмотрев некоторые варианты их устройств и предназначение в работе того или иного механизма.

Строение обгонных муфт:

Обойма наружная. Внешняя обойма зацепляется со шкивом.
Обойма внутренняя. Внутренняя обойма соединяется с якорем — валом генератора.
Ролики в два ряда. Они являются соединительными элементами наружной и внутренней обойм. Первый ряд роликов — это игольчатые подшипники. Второй ряд — это спец профилированные фигуры, свободно катающиеся в обойме и являются стопором.
Контактная пластина с установленной в ней сальником.
Втулка цилиндрическая.
Втулка с наклонными плоскостями.
Крышка пластиковая.
Прокладка из материала эластомер.
Профиль со шлицами.

Внимание! Запрещается эксплуатировать обгонную муфту генератора без крышки.

Виды, классификация и назначение: коротко о главном

Различие между муфтами роликового типа и с храповым механизмом заключается только в механизме зацепления внешней и внутренней полумуфт. В муфте храпового типа во внешней обойме вместо зацепных пазов находятся зубья с упором на одну сторону – с помощью фрикционных пружины обе полумуфты входят в зацепление друг с другом за счет зубьев, что и обеспечивает блокировку узла.

Конструктивное предназначение и преимущества использования в трансмиссии обоих типов муфт схожи – среди плюсов муфтового соединения ярко выделяются:

Простота устройства и неприхотливость в обслуживании.
Упрощение конструкции узла трансмиссии.
Автономная работа агрегата и отсутствие в необходимости использования приводов управления.

При этом каждый вид муфты имеет собственный ряд недостатков. К основным минусам муфты роликового типа относят:

Большие трудозатраты при производстве.
Требовательность к соосности полумуфт при установке.
Отсутствие возможности регулировки.

Среди минусов агрегата с храповым механизмом принято выделять:

Ускоренный износ и большую нагрузку на деталь при зацеплении.
Повышенный уровень шума при работе.
Невозможность установки на высокооборотные элементы трансмиссии.

Муфта свободного хода считается конструктивной составляющей гидротрансформатора классической гидромеханической коробки передач, однако также используется в конструкции генератора и стартера автомобиля в качестве защитного механизма, ограничивающего крутящий момент и обратные колебания.

Назначение

Функция муфты состоит в том, чтобы устранять инерцию с ротора, которая поступает на ремень генератора. Это позволяет продлить его срок службы с 30 тыс. км. (как было раньше, до разработки устройства) до 100 тыс. км.

Заклинивание.

Это самая распространенная неисправность. Наступает после 100-150 тысяч километров пробега. К сожалению, обгонная муфта является необслуживаемой и имеет конечный ресурс.

Заклинивание неприятно тем, что почти никак не проявляется, до того момента пока ремень не достигнет критического износа (разве что натяжитель дергается). После того как износ ремня станет запредельным он или заскрипит или соскочит.

Проскальзывание.

При слабом проскальзывании обгонной муфты, генератор не будет развивать полной мощности. Вы увидите это по индикатору напряжения, затрудненному запуску и снижению яркости фар.

Если вовремя не принять меры, обгонная муфта полностью потеряет связь с якорем генератора и будет вращаться сама по себе.

Вы увидите это по горящему индикатору отсутствия заряда:

С большой долей вероятности, проскальзывание обгонной муфты генератора будет сопровождаться свистом и шумом.

Естественно, при такой неисправности долго ездить не выйдет. Можно просто встать посреди дороги или не завести машину после стоянки.

Устройство

Обгонная муфта генератора представляет собой две обоймы:

внешняя, соединена со шкивом генератора;
внутренняя, связана с валом якоря генератора;

Между ними есть слой специальных роликов, уложенных в два слоя:

1 уровень — игольчатые подшипники;
2 уровень — профилированные фигуры. Они нужны для того, чтобы выполнять роль стопорного механизма.

Эти обоймы интегрированы друг в друга.

Принцип работы

Когда двигатель начинает работать, вращение внешней обоймы муфты начинает усиливаться. Ролики, выполняющие роль стопорного устройства, замыкаются. При этом внешняя часть связывается с внутренней. Одновременно раскручивается вал и шкив генератора.

При прекращении работы отработанные газы начинают отходить. При этом замедляется вращение коленчатого вала. Внутренняя часть обоймы обгоняет по вращению внешнюю. Параллельно стопорный механизм открывается и её связь со внешней частью муфты становится слабее. Из-за этого внутренняя обойма перестаёт тормозить.

Это полный цикл работы узла устройства. Один процесс следует за другим. При этом инерция от ремня передаётся шкиву и ремню генератора.

Как проверить обгонную муфту генератора?

Явным симптомом того, что муфта и ремень выходят из строя, является дребезг в салоне (водитель ни с чем не спутает это звук) и существенная вибрация при медленном движении транспортного средства (либо тогда, когда авто находится на тормозе или передаче).

Проверить исправность обгонного механизма можно следующим образом:

Эластичная муфта ваз 2107

открыть капот ТС, завести автомобиль;
раскрутить примерно до четырех тысяч оборотов двигатель;
отключить зажигание.

После этого необходимо прислушаться к своему «железному коню». Если вы слышите некий остаточный звук, напоминающий звук остановки турбины, значит, муфта функционирует вполне адекватно, и проблема не в ней. Если же указанного характерного «звучания» не наблюдается, вероятнее всего, обгонная муфта выработала свой ресурс.

Обгонная муфта, как и любая деталь автомобиля, имеет свой ресурс, который составляет около 100 000 километров пробега. По своему строению муфта напоминает обычный подшипник качения, соответственно и неисправности схожие. Определить неполадки можно по некоторым характерным симптомам:

при запуске двигателя появляется свист;
от ролика натяжителя доносятся щелчки;
ремень начинает «прыгать», не заметить это сложно.

Неисправности могут возникнуть по разным причинам, например, при попадании грязи в механизм, из-за неправильной установки генератора и по причине естественного износа. В принципе с неисправной обгонной муфтой (если она, конечно, не заклинила) можно эксплуатировать автомобиль, однако это чревато быстрым износом ременной передачи и подшипников генератора. Чтобы избежать дополнительных финансовых затрат лучше своевременно устранить неисправность своими руками или обратившись в ближайший автосервис. Ремонт муфты не практикуется, проще купить новую деталь. Поменять можно самостоятельно, для этого необходимо демонтировать генератор и открутить болт крепления муфты битой Torx, после чего устанавливается новая деталь и фиксируется тем же болтом.

Возможные неисправности

Чаще всего обгонная муфта страдает от следующих неисправностей.

Поломка шкива. Внутренняя часть этого элемента конструкции перестает зацепляться со стопорными роликами полностью или частично. В результате генератор перестает вращаться или существенно ослабляет свое вращение.
Износ пружины. Неисправность может возникнуть на многодисковых муфтах, конструкция которых подразумевает наличие пружины. Если она изнашивается, сила, с которой прижимаются друг к другу диски устройства, уменьшается. В результате энергия с передаточного ремня на ротор передается не в полном объеме, напряжение в бортовой сети транспортного средства становится меньше.
Поломка обгонного механизма. Стопорные ролики тоже могут выйти из строя. Это может выражаться как в их неспособности уйти в пазы или повернуться, обеспечив свободное вращение, так и в постоянном нахождении в подобной позиции. Результат – или постоянное вращение генератора, или полное отсутствие такового. Также возможны промежуточные варианты.
Износ. При пробеге транспортного средства свыше 100 000 километров муфта попросту изнашивается. Каждый из ее элементов в силу этого начинает функционировать хуже. Результат – ненормальная работа генератора.

О неисправности детали могут свидетельствовать следующие симптомы:

посторонние звуки, доносящиеся из генератора;
генератор совсем не работает;
при работе двигателя на высоких оборотах можно услышать характерный свист;
при запуске или остановке мотора доноситься отчетливый треск;
при передвижении на небольшой скорости можно ощутить вибрацию (также нередко она возникает при включении кондиционера);
в бортовой электросети автомобиля резко меняется напряжение.

Муфта не ремонтируется, вследствие чего осуществляется ее полная замена.

Распространенные признаки поломки

Несмотря на многофункциональный принцип работы обгонной муфты АКПП, это устройство тоже может выйти из строя под воздействием различных неблагоприятных факторов. По своей конструкции изделие представлено в виде усовершенствованного подшипника качения. В случае поломки агрегат просто заклинит. Это может указывать на то, что ременная передача, которую обеспечивает муфта, моментально превращается в обычную. В результате этого инерция просто перестает компенсироваться, происходит ускоренный износ ремня. Чтобы своевременно обнаружить неисправность агрегата, нужно разбираться в том, какие именно признаки могут указывать на поломку. Эксперты отмечают три основных параметра:

Характерное щелканье натяжителя.
Непостоянность ременной передачи.
Сильный свистящий шум при включенном моторе.

Когда минимум один из этих признаков стал проявляться, нужно обратиться на станцию технического обслуживания. Только профессионал может правильно выполнить диагностику обгонной муфты. Если агрегат сломан, то его придется заменить, так как ремонт практически невозможен. Выполнить самостоятельно все необходимые манипуляции удается в редких случаях, так как для этого необходимо обладать соответствующими навыками и приспособлениями.

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

Включаем двигатель в холостой режим — при активном движении натяжителя ременной передачи муфта неисправна.
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.

Примеры использования

Торцевые гаечные ключи и отвертки

Торцевые гаечные ключи, оснащенные храповым механизмом, ещё называют трещотками. В самом простом варианте конструкции в трещотку стовят по две собачки. Поворотом рычажка можно либо отворачивать гайку, либо её закручивать, не вынимая ключа на каждом обороте, как с обычным инструментом.

Торцевые гаечные ключи с храповым механизмом

Кабельные стяжки

Кабельные стяжки делают из пластика одной деталью. Собачка прижимается к зубчатой пластине силой упругости. После затягивания стяжка не ослабляется даже при очень большом усилии.

Храповой механизм кабельной стяжки

Противооткатные устройства

Изначально противооткатные устройства с храповым механизмом начали использовать на железной дороге в горах Пенсильвании, США, при перевозке угля примерно с 1846 года. Чтобы груженый состав по крутому склону не откатился назад в случае отказа двигателя паровоза, на вагонах устанавливались «собачки».

Позже эта схема нашла применение на американских горках, чтобы в случае отключения электричества поезд с любителями острых ощущений не покатился назад.

Противооткатное устройство тележки на американских горках

Лебедки

Лебедки – это механизм для перемещения предметов с помощью каната. Электрическую лебедку устанавливают во внедорожники, чтобы вытянуть из трясины застрявший автомобиль.

Чтобы натянутый трос не разматывался с барабана используют храповой механизм. Примеры его использования на ручных лебедках можно увидеть на этих фотографиях.

Храповой механизм в ручных лебедках

Обгонная муфта велосипеда

Обгонную муфту (англ. overrunning clutch) также называют муфтой свободного хода. Она позволяет предотвратить передачу крутящего момента от ведомого вала (колеса) к ведущему (на цепь и педали), если ведомый вал начинает вращаться быстрее. Например, после прекращения вращения педалей без муфты свободного хода колеса продолжали бы раскручивать цепь и педали, как это было в первых велосипедах. То же самое было бы при спуске с горки.

Впервые обгонную муфту с простейшим храповым механизмом запатентовал в 1869 году Уильям Ван Анден из Покипси, штат Нью-Йорк, США. В обгонной муфте Ван Андена храповик был встроен в ступицу переднего колеса велосипеда.

Примерная схема муфты свободного хода (обгонной муфты) с храповым механизмом Ван Андена

Почти все современные велосипеды – заднеприводные. Обгонная муфта в них встраивается в заднюю втулку или заднюю звездочку. Обгонные муфты с храповым механизмом издают характерный звук и их еще называют велотрещотками.

Пример работы муфты свободного хода

Муфта свободного хода с храповым механизмом в задней звездочке велосипеда

Обгонная муфта стартера автомобиля

Механизм свободного хода с храповиком используется в стартерах автомобилей как защитное устройство. Стартер – это механизм, который с помощью электромотора запускает двигатель внутреннего сгорания, вращая его коленвал через маховик.

Скорость вращения ведомого зубчатого колеса стартера невысокая – может быть около 3000 об/мин. После запуска двигатель на холостом ходу развивает около 1000 об/мин. Но передаточное отношения стартер-маховик из-за разности диаметров зубчатых колес может достигать значения 20:1. Т.е. запущенный двигатель на холостых оборотах может раскрутить электромотор стартера до 20 000 об/мин.

Чтобы стартер не вышел из строя после запуска двигателя на него ставят обгонную муфту.

Стартер автомобиля

Коробка передач автомобиля

В данном примере собачка храпового механизма используется для перевода автоматической коробки передач в режим парковки.

Храповик в автоматической коробке передач автомобиля

Диагностика обгонной муфты

Когда начали использовать муфты с обгоняющим эффектом, то ресурс ременной передачи и других деталей увеличился, примерно, в 6 раз. К тому же, уменьшились шумы ременной передачи и возникающая периодически вибрация.

При износе и выходе из строя хотя бы одной детали муфты, то, как правило, муфта стопорится.

Какой срок службы обгонной муфты генератора? Ответ: 100 тысяч километров пробега.

Диагностика износа муфты

Замена неисправного механизма осуществляется после диагностики. Первый и самый очевидный признак износа обгонной муфты – это появление характерного шума в салоне автомобиля при работающем двигателе. Такой звук напоминает дребезжание и заметно отличается от любых других звуков. Время от времени, заметно появление вполне ощутимых вибраций при движении.

Диагностику начинают с внешнего осмотра. Для этого, открывают капот и проверяют целостность сальника и крышки корпуса. Если заметны следы протекающей смазки – значит, узел нуждается в срочной замене. Если внешне ничего обнаружить не удалось, можно провести контрольный тест. Оставьте капот открытым и запустите двигатель автомобиля. Разгоните коленчатый вал до четырех тысяч оборотов. После этого заглушите двигатель, и если остаточное звучание сопровождается все тем же звуком, значит, муфта достаточно изношена и подлежит замене.

Что будет, если муфту заклинит?

Если произошло стопорение, подшипники муфты больше не вращаются и не движутся по поверхностям обойм, то ременная передача превращается в обычную, то есть, без защитного эффекта от силы инерции. Это значит, что при разных скоростях вращения коленчатого вала двигателя и вала генератора, будет быстро изнашиваться ремень, а, если ремень очень крепкий, то, возможно будет износ деталей двигателя.

Признаки поломок обгонной муфты:

Сильно начинает прыгать ремень, то есть появляется вибрация.
При запуске на холодную (когда мотор холодный), ремень издает свист, писк.
В натяжителе ремня слышны щелчки.

Поломанные детали муфты выглядят так:

Проверка снятого генератора с муфтой:

Не рабочую муфту желательно заменить на новую, а то придется очень часто менять ремень генератора и слышать свист ременной передачи.

Где первый раз установили

Самый меньший ресурс ременной передачи был на дизельных вариантах (не больше 15000 км), у них большая скорость нарастания давления (больше крутящий момент), а также большее торможение коленвала на сжатии, нужно было что-то делать, именно эти агрегаты впервые обзавелись обгонными составляющими, которые прекрасно себя зарекомендовали.

Далее были машины представительского класса, а именно большие, объемные двигатели, с большим количеством электроники в салоне. Генераторы должны были быть массивнее, якоря тяжелее, инерция больше.

Сегодня же мы видим такие муфты практически на всех автомобилях, как говорится от «мало до велика». Действительно это очень нужный узел!

Как долго работает обгонная муфта?

К сожалению, как и любой механизм, обгонная муфта не является вечной и рано или поздно она выходит из строя. Обычно, специалисты рекомендуют менять этот узел каждые 100 тысяч километров пробега.

Какие поломки наиболее часто встречаются? Есть несколько вариантов:

муфту клинит и она перестаёт экономить ресурс ремня генератора;
обоймы муфты не входят в зацепление вовсе, из-за чего вращение вообще не передаётся на вал.

В первом случаем вы рискуете быстро потерять ремень, а с ним, скорее всего, и натяжитель, а во втором – генератор перестанет выполнять свои прямые функции по питанию электросистемы автомобиля.

Как бы то ни было, если вы услышали из под капота необычный свист или дребезг, а также если генератор перестал подзаряжать аккумулятор и питание электросистем отсутствует – вполне вероятно, что обгонная муфта вышла их строя, и самое время заехать в автосервис для её замены.

Коллеги-автолюбители, я думаю мы с вами выяснили что такое обгонная муфта генератора для чего нужна, что это вообще такое и как она работает.

Цена вопроса

Собственно сколько стоит оригинальный обгонный механизм? Здесь как обычно большой разбег от класса модели автомобиля (беру оригинальные запчасти):

«B – C» класс – цена вопроса в 2000 – 3000 рублей

«D» класс – 3000 – 4000 рублей

Представительский класс – от 6000 до 12000. НО нужно понимать там очень объемные генераторы.

Также в бюджет желательно заложить еще и новый ремень, натяжитель и другие ролики приводов.

Конечно, можно сэкономить на запчастях и скажем взять неоригинальную. НО стоит понимать что намного дешевле он стоить не будет, если у авто среднего класс все равно придется отдать около 2000, есть конечно варианты по 700 – 1000, но это «голимый» Китай сделанный не пойми из чего и не пойми сколько он будет работать.

Вот собственно и все, думаю было полезно, читайте наш АВТОБЛОГ, будет еще много полезной информации.

Добавить комментарий Отменить ответ

Как определить, что муфта вышла из строя

С обгонным элементом, по мнению некоторых экспертов, ресурс вырос примерно в 5 — 6 раз. Ушла вибрация (связанная с ослабление ремня), инерционная нагрузка на другие элементы в системе, стало заметно меньше шума. Одни плюсы!

Но стоит помнить что муфта не бесконечная, она как любой другой подшипник изнашивается и как правило ее сразу «клинит».

ЗАПОМНИТЕ – ресурс примерно 100 000 километров, бывает чуть больше, но после этого ее желательно заменить и НЕ ТЯНУТЬ С ЭТИМ.

Чем чревато если ее заклинит? ДА собственно ременная передача превращается в обычную, как было лет так 20 – 30 назад, то есть нет нивелирования инерции, проскальзывания, ИНОС ремня увеличивается в разы. А если он у вас уже итак изношен (ведь зачастую пробег больше 100 тысяч), то есть очень быстро порвет. Кстати быстро умрет и его «натяжитель».

Первые признаки это:

Ременная передача начинает прыгать. То есть если раньше все было ровно, то сейчас ее просто «колбасит», это не с чем не перепутать.
Зачастую с утра начинается пронзительный свист или писк.
Появляются щелчки «натяжителя»

После того как снимете проверка такая, стопорим якорь (можно сделать отверткой через верхнюю крышку). В одну сторону она вращаться не должна (стопор отверткой), а вот в другую должна легко вращаться. Если такого не происходит, вышла из строя. Смотрим подробное видео.

Однако есть и другая, менее распространенная поломка – когда муфта «не стопорится», а всегда крутится в обе стороны, то есть она практически не связывает якорь и внешнюю обойму. В этом случае диагностика намного сложнее, только при съеме генератора. Понять что дело именно в этом узле крайне сложно, но косвенной причиной будет недозаряд аккумулятора либо мерцание значка АКБ на панели приборов.

Если не сменить обгонный элемент? У вас так и будет рвать ремень через очень короткий промежуток времени, ведь якоря современных генераторов достаточно массивные. По утрам так и будет свист, будут проявляться непонятные вибрации.

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.

Инструмент

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

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:

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 муфты

Новая муфта устанавливается на место снятой с той же последовательностью

Важно при этом не пользоваться ударными инструментами — это может стать причиной поломки

Проверка работы новой муфты заключается в том, что её надо покрутить в разные стороны. Она должна вращаться только в одну сторону. При повороте в противоположную сторону муфта движется вместе со шкивом генератора.

Ошибки при снятии обгонной муфты

Что еще нужно знать для замены этой детали? Во-первых, не забывайте отключать АКБ — все-таки вы работаете с электрооборудованием. Во-вторых, снимите ремень генератора — это логично, конечно, но не забывайте. В-третьих, никогда не пытайтесь снять муфту другими способами, чем тот, который описан выше.

Удары молотком способны погнуть вал генератора.
Нагревание может расплавить смазку в подшипниках генератора или даже их сальники.
Заклинивание якоря генератора отверткой вместо того, чтобы купить специальный вороток, тоже может повредить генератор.

Ну и в-четвертых, никогда не забывайте одевать защитную крышечку-пыльник, которая всегда идет в комплекте с деталями хороших производителей. Без нее муфта выйдет из строя раньше времени.

Выбор нового механизма

Подобрать новую муфты свободного хода генератора на деле не очень сложно. У автолюбителя есть несколько вариантов поиска. Мы рекомендуем для начала поискать информацию в интернет-магазинах и сохранить коды подходящих запчастей – в будущем они могут оказаться крайне полезными. Нужную деталь можно найти в офлайн- или же онлайн-магазинах запчастей по:

VIN-коду;
Параметрам автомобиля (марка, модель, год, двигатель);
Каталожному номеру запчасти.

Практика успела показать, что в покупке оригинальной запчасти

нет необходимости. Обгонные муфты для первичной комплектации автомобилей производит ограниченное число фирм. Они же представлены и на вторичной рынке. На вторичном рынке их продукция реализуется под именами собственных брендов. Хоть качество неоригинальных запчастей может немного уступать качеству оригиналов, их стоимость оказывается намного более демократичной. Стоит обратить внимание на обгонные муфты под именами таких брендов:

Valeo (Франция);
INA (Германия);
Gates (США);
Magneti Marelli (Италия);
LUK (Германия).

Более дешевые, но при этом не настолько качественные аналоги предлагают WAI (США), Nipparts (Нидерланды), ERA (Италия), ZEN (Бразилия), Lynxauto (Япония). Особенно распространены муфты от Lynxauto, однако многие покупатели сходятся во мнении о том, что это далеко не японский продукт – качество запчастей данного бренда может сильно варьироваться. Мы рекомендуем покупать муфты от производителей, которые одновременно являются конвейерными поставщиками

. При покупке автозапчасти имеет смысл проверить каждое изделие на предмет механических дефектов, а также посмотреть страну производства (в случае упаковщиков страна может отражать качество изделия).

Снятие и замена обгонной муфты генератора

Несмотря на то, что внешне обычный генераторный узел с усовершенствованным мало чем отличаются, методика их демонтажа несколько иная. В некоторых моделях механизм свободного хода снять крайне тяжело в силу того, что между кузовом автомобиля и самим генератором настолько маленькое расстояние, что ключом попросту невозможно подобраться. Нередки случаи проблем с крепежными элементами, часто даже WD-40 не помогает. Для решения подобного рода задач профессиональные автомеханики рекомендуют пользоваться спецключом, состоящим из двух съёмных частей.

Замена механизма на SsangYong Kyron 2.0

Для демонтажа обгонной муфты на внедорожнике SsangYong Kyron с мотором 2.0 необходимо вооружиться спецключом Force 674 T50х110мм. Ключ состоит из шлица типа Torx, который пригодится во время снятия роликов, и насадки с наружным многогранником. С другой стороны имеется шестигранник под дополнительный ключ для освобождения крепежных элементов.

Чтайте также: Установка ТНВД на двигатель, устройство топливного насоса высокого давления

Рекомендуется придерживаться следующего порядка работы:

На первом этапе необходимо демонтировать защиту двигателя и снять кожух вентилятора.
Вороток Torx 8 следует упереть в кузов и с помощью изогнутого накидного ключа на «17» открутить муфту.
После освобождения детали смазать резьбу и посадочное место.
Смазать подшипники, втулки натяжителя и ролик.
Произвести сбор узла в обратной последовательности.

После окончания работы важно установить на место защитный колпак.

Снятие и установка обгонной муфты на Volvo XC70

Появление постороннего звука и вибрации на автомобиле Volvo XC70 во время низких оборотов является первым симптомом, сигнализирующем о необходимости проведения диагностики инерционного шкива и, возможно, его замены. Для проведения быстрой и эффективной процедуры снятия и замены конструктивного элемента на этой машине необходимо проделать следующее:

Вооружиться специальной головкой ATA-0415.
Демонтировать приводной ремень, снять генератор.
Труднодоступный болт легко освобождается головкой и пневмогайковертом.
Устанавливается новая деталь (INA-LUK 535012110).
Смазать детали, собрать в обратной последовательности.

На этом работу по демонтажу и последующей установке нового механизма можно считать завершенной. В случае надобности также одновременно осуществляется замена подшипников.

Замена механизма на Kia Sorento 2.5

В качестве нового экземпляра обгонной муфты для Kia Sorento 2.5 подходит шкив от одной из самых известных компаний по производству деталей для авто – INA. Цена на деталь колеблется в районе от 2000 до 2500 тысяч рублей. Также важно вооружиться спецключом – Auto Link 1427 стоимостью 300 рублей.

После того, как все необходимые инструменты и вспомогательные материалы под рукой, можно приступать к работе:

Освободить кронштейн декоративной крышки двигателя.
Демонтировать «фишку» и снять плюсовую клемму.
Отсоединить всевозможные трубки: вакуумную, подачи и слива масла.
Ключом на «14» освободить два болта крепления генератора.
Открутить все стягивающие болты.
Зажать ротор в тисках, предварительно заготовив прокладки.
С помощью головки и длинного воротка демонтировать шкив с вала.

После чего производится замена вышедшего из строя механизма. Далее необходимо всё это дело собрать и установить обратно на свое место. Но, помешать в этом могут подпружиненные щетки. Чтобы справиться с задачей следует открутить вакуумный насос и обнаружить отверстие напротив щеточного узла. Щетки поджимаются и фиксируются в отверстии характерным звуком.

Снятие инерционного шкива генератора Toyota Avensis

На Тойоте Авенсис с дизельным двигателем 1AD-FTV для демонтажа муфты также приходится снимать полностью генератор, который находится в правом углу моторного отсека, внизу, ближе к переднему пассажиру. К тому же здесь, чтобы добраться до нужного узла, приходится поддомкрачивать машину, откручивать правое колесо.

Отвернуть крепление генератора в целом несложно, вся проблема состоит в том, как вынуть это устройство. Сам обгонный шкив снимается стандартно специальным ключом, и в этом случае тоже лучше располовинивать корпус, а для откручивания ОМГ воспользоваться шестигранником, зажав якорь в тисках.

Разъединять части корпуса генератора нужно внимательно и аккуратно, поспешив, можно нарушить обмотку статора, оборвать провода.

Снятие-установка инерционного шкива на авто Skoda Octavia-2

На Октавии обгонную муфту можно заменить на месте, не снимая генераторный узел, свободное пространство впереди позволяет добраться до нужного механизма. Выполняем операцию в следующем порядке:

выключаем зажигание, в целях безопасности отсоединяем массовую клемму аккумулятора;
снимаем бачок абсорбера вместе со шлангом, в первую очередь следует отсоединить штуцер патрубка;
бачок вынимаем вверх, затем следует снять генераторный ремень, для этого ослабляем гайку 17 мм на натяжном ролике;
специальное приспособление для снятия шкива имеет достаточно длинный шток и устанавливается в шлицы с перекосом, поэтому лучше ключ модернизировать – заменить его на шестигранную биту;
закрепив приспособление на шкиве, пытаемся открутить муфту.

Когда ОМГ закручена очень туго, приходится снимать и разбирать генератор, зажимать его в тиски, другого выхода здесь нет. Установка муфты производится в обратной последовательности, очень туго ее затягивать необязательно. Еще нужно не забыть поставить защитный колпак, если этого не сделать, вовнутрь механизма попадет влага и грязь, детали быстро заржавеют и выйдут из строя.