Обгонная муфта генератора

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.

(11 голосов, средний: 4,91 из 5)

Установка новой обгонной муфты генератора

Если вы убедились в том, что проблему генератора можно решить только установкой новой муфты, а запчасть уже есть на руках, стоит подготовиться к ремонту. Для снятия старой муфты наверняка потребуются специфические инструменты. Для работы с генератором вам необходимо подготовить следующее:

Специальный ключ, для которого нужна насадка с многогранником и двухстороння бита;
Ключ на 14 и на 17;
Головка ATA-0415;
Вороток Torx. С ним могут возникнуть проблемы, так как крепежи типа «Торкс» не очень распространены.

Заменить обгонную муфту можно как снимая генератор, так и не прибегая к демонтажу – здесь все зависит от вашего желания. Впрочем, стоит отметить, что в случае работы сустановленным генератором вам наверняка придется импровизировать. Пространство для маневра будет крайне небольшим, а работать придется сразу в двух направлениях, так как муфту нужно будет прокручивать в одну сторону, а вал генератора в другую (или удерживать его неподвижным). Вот что необходимо сделать:

Отсоединить «минус» от АКБ;
Подобраться к ремню генератора и ослабить его;
Открутить гайку крепления муфты одним инструментом, параллельно удерживая или же прокручивая вал в другую сторону;
Снять муфту и поставить на ее место новую;
Затянуть муфту усилием порядка 80 Нм.

Если у вас не получается снять муфту с генератора, который не был демонтировать, то агрегат стоит снять и повторить попытку. Метод снятия и установки обгонной муфты при этом не сильно изменится – вам все также придется удерживать вал / прокручивать его в обратном направлении. Также учитывайте, что новая муфта должна быть защищена пластиковой крышкой

. Не забудьте ее установить. Если в комплекте такой крышки нет, то стоит докупить ее отдельно.

Для сглаживания инерции

Крутящий момент от двигателя передается импульсами, когда в цилиндрах совершается сгорание, а оно происходит, как известно, только один раз за каждые два оборота коленвала. Из-за этого скорость вращения коленвала непостоянна. Приводимые ремнем детали, раскрутившись, из-за инерции не способны вращаться синхронно с угловой скоростью коленвала. То есть, валы приводимого навесного оборудования то отстают от скорости вращения коленвала, то опережают ее. Добавим сюда же режимы запуска и остановки, разгона и торможения, и становится понятно, откуда возникает проскальзывание и рывки, из-за которых приводной ремень растягивается, изнашивается и, наконец, разрывается окончательно. Разумеется, посторонние рывки на себе испытывает и ремень ГРМ, и цепь ГРМ (в зависимости от того, какой привод используется). Правда, эти приводные механизмы гораздо прочнее и более выносливы. Все-таки, они призваны жестко связывать коленвал и распредвалы ДВС. Однако инженеры посчитали, что и их не мешает защитить от посторонних импульсов, генерируемых асинхронно вращающимися валами (и шкивами) навесного оборудования.

Тем более что с ходом времени автомобили обрастали новым дополнительным оборудованием. Необходимо учесть, что привод новых агрегатов доверили ремню генератора и, кроме того, увеличилось количество бортовых потребителей электроэнергии, из-за которых сам генератор пришлось увеличивать в размерах и делать его якорь более массивным. Когда увеличились моменты инерции, сократился срок службы ремней генератора. Разумеется, происходившее никого не устраивало. В качестве решения проблемы был разработан узел, призванный увеличить долговечность ремней.

Называется этот узел обгонной муфтой, и ее интегрировали в шкив генератора. У муфты две обоймы: наружная связана со шкивом, внутренняя – с валом якоря генератора. Между обоймами расположено несколько рядов роликов. Одни исполняют роль игольчатых подшипников, другие, перекатывающиеся по профилированной части поверхности внутренней обоймы, – роль стопорного устройства.

Принцип работы обгонной муфты такой же, как у бендикса стартера. Когда в моменты сгорания в цилиндрах шкив разгоняет якорь генератора, стопорные ролики, перекатившись к вершинам выступов, «замыкают» наружную и внутреннюю обоймы муфты между собой, крутящий момент передается на якорь. Но если сгорания нет и в цилиндрах происходит сжатие, притормаживающее вращение коленвала, внутренняя обойма муфты начинает обгонять наружную, ролики перемещаются во впадины рабочей поверхности внутренней обоймы, обоймы разъединяются. Шкив и якорь при этом вращаются независимо друг от друга, чем исключается негативное влияние инерции якоря на ремень генератора.

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.

Socket Wrench Animation

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.

Ratchet mechanism 5

Пример работы муфты свободного ходаМуфта 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

Зачем нужна обгонная муфта

Как известно большинству автомобилистов, электричество в машине во время работы ДВС вырабатывается благодаря передаче крутящего момента с коленвала на привод генератора. В тонкости его устройства вдаваться не будем – подробно о том, зачем машине генератор и в чем заключается его работа, рассказывается в другом обзоре.

Современные силовые агрегаты отличаются от более старых модификаций высокими крутильными колебаниями, образующимися на коленвале. Особенно это отчетливо у дизелей, начиная с тех, которые соответствуют экологическому стандарту Евро4 и выше, так как даже при низких оборотах такие моторы имеют высокий крутящий момент. Из-за этого шкив привода вращается не так равномерно, как это происходит, когда стартер раскручивает мотор в момент запуска.

Чрезмерные вибрации навесного оборудования приводят к тому, что ремень ГРМ вырабатывает свой ресурс приблизительно через 30 тысяч километров пробега. Также эти силы негативно влияют на исправность кривошипно-шатунного механизма. Для этого на многих автомобилях устанавливается двухмассовый маховик (подробно о том, чем данная деталь отличается от стандартного аналога, читайте здесь), а также демпферный шкив.

Суть муфты сводится к тому, чтобы мотор при переходе на другой режим не испытывал дополнительных нагрузок. Такое происходит, когда водитель переключает скорость. В этот момент отпускается педаль газа и выжимается сцепление. На доли секунды мотор снижает обороты. Вал генератора из-за инерционной силы продолжает вращаться с прежней скоростью. Из-за этого и возникает необходимость устранять разницу между вращением ведущего и ведомого валов.

Пока ДВС наберет подходящие для привода генератора обороты, вал источника энергии может свободно проворачиваться со своей скоростью. Синхронизация вращения этих элементов происходит в момент, когда коленвал раскручивается до нужных оборотов и механизм привода вала генератора снова блокируется.

Наличие данного демпферного механизма свободного хода обеспечивает сохранность ремня (в процессе изменения режимов работы мотора не образуются скачки крутящего момента). Благодаря этому в современных машинах рабочий ресурс ремня уже может достигать 100 тысяч километров пробега.

Помимо генератора обгонная муфта может также устанавливаться в некоторых модификациях стартера (подробно об их устройстве и какой у них принцип работы, читайте отдельно). Еще данный механизм устанавливается в классических АКПП с гидротрансформатором. Во всех этих случаях крутящий момент должен передаваться только в одном направлении, а в противоположном связь должна прерываться. Это нужно, чтобы устройства не разрушались и не страдали от вибраций, которые образуются в процессе работы двигателя.

К достоинствам данных механизмов можно отнести:

Чтобы отсоединить привод от ведомого механизма, нет необходимости в дополнительных исполнительных элементах (не нужен ни привод, ни электронные блокировки и т.д.). Устройство самостоятельно блокируется и разъединяется без необходимости контролировать этот процесс.
Благодаря простоте конструкции механизмы, в которых применяется изделие, не усложнены разными исполнительными устройствами. Это делает ремонт агрегатов немного проще, как если бы они оснащались дополнительной электроникой, в работе которой могут появляться сбои.

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:

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.

Мнение эксперта
Руслан Константинов
Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

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.

https://youtube.com/watch?v=Smmn_EcL-Sk

Главная →

Устройство → Электрическая система → Генератор →

Принцип работы и польза обгонной муфты

Генератор, который является источником электроэнергии, приводится в движение от двигателя внутреннего сгорания, но так как мотор работает на различных оборотах, его крутящий момент постоянно меняется. Генераторный якорь (ротор), приводимый в движение от ДВС, крутится по инерции и при смене режима продолжает вращаться в том же ритме, поэтому и нагрузка на ремень в эти моменты значительно возрастает.

Обгонная муфта (другое название – инерционный шкив) предназначена для сглаживания перепадов крутящего момента, этот механизм работает по принципу бендикса в стартере. Когда движок набирает обороты, части обгонной муфты находятся между собой в зацеплении, обеспечивая жесткую связь и максимальную передачу движения. При отпускании педали газа детали ОМГ между собой размыкаются, ротор продолжает крутиться по инерции независимо от двигателя. Таким образом, исключается инерционная зависимость, ремень и подшипники генератора уже не нагружены до предела, поэтому их ресурс значительно возрастает.

Сейчас читают

Как обслуживать и заряжать необслуживаемый тип АКБ для…

Двигатель ЗИЛ 130: легенда советского автопрома

Сначала инерционные шкивы устанавливались только на дизелях, позднее они появились и на автомобилях премиум-класса с бензиновыми мощными движками. Сейчас такие устройства можно встретить на многих моделях авто, например, на Форд Транзит или Ссанг Йонг Кайрон с дизельными моторами, и уже не являются редкостью.