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.
https://youtube.com/watch?v=ZdJesWSAdXI
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
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.
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.
Признаки неисправности обгонной муфты генератора
Все узлы автомобиля, даже коленчатый вал двигателя, со временем изнашиваются. Обгонная муфта — не исключение. Как правило, ее хватает на 100 000 км, после чего происходит замена. Признаки неисправности муфты идентичны признакам поломки подшипника качения, так как с этим узлом она имеет много общего. Неисправный компонент клинит. Самые распространенные признаки поломки:
- при запуске мотора появляется шум;
- натяжитель начинает щелкать;
- ременная передача функционирует некорректно (ее трясет и подергивает).
У поломки могут быть следующие причины:
- повреждения механического характера;
- попадание грязи в механизм;
- неправильная установка генератора;
- естественные разрушения.
Устройство и принцип работы обгонной муфты генератора
Обгонная муфта генератора устроена достаточно просто. Она имеет в своей конструкции две цилиндрические обоймы: внутреннюю и внешнюю. Первая из них находится в зацеплении с валом генератора (а через него, следовательно, с якорем), а вторая — со шкивом. Между этими обоймами располагаются рабочие элементы механизма, благодаря которым он и выполняет свои функции.
Устройство обгонной муфты генератора
Одними из них являются ролики, которые располагаются в несколько уровней и в совокупности представляют собой ни что иное, как роликовые подшипники. Помимо них между обоймами обгонной муфты находятся специальные металлические элементы, имеющие определенный профиль. Они собраны в отдельную обойму, которая играет роль стопорного устройства. С обоих торцов обгонной муфты располагаются сальники, которые предотвращают попадание внутрь нее пыли и грязи.
Принцип работы обгонной муфты достаточно прост и в то же самое время изящен. В тот момент, когда начинается очередной цикл работы двигателя внутреннего сгорания (то есть когда в его цилиндрах воспламеняется топливная смесь), скорость вращения внешней обоймы, на которую следует привод от коленчатого вала через шкив и ремень, начинает расти. В результате этого стопорное устройство «замыкается», внешняя часть муфты связывается с частью внутренней, вал и якорь генератора раскручивается.
После того, как цикл завершается, происходит вывод отработанных газов, коленчатый вал начинает вращаться с меньшей скоростью. Внутренняя обойма начинает обгонять внешнюю, и чтобы она не притормаживалась, стопорное устройство «размыкается», на время лишая ее жесткой связи с муфтой внешней. Далее цикл начинается снова, происходит «замыкание» стопорного устройства и процесс повторяется. Таким образом, применение обгонной муфты позволяет «обмануть» инерцию, а точнее — практически полностью нивелировать ее воздействие на шкив и ремни генератора.
Обгонная муфта генератора
Обгонная муфта, или как ее еще называют, шкив инерционный генератора — это небольшое приспособление, благодаря которому ресурс работы хорошего ремня ГРМ удалось увеличить с 10-30 тысяч километров пробега до ста тысяч. В сегодняшней статье на Vodi.su попробуем разобраться с вопросом, для чего же нужна обгонная муфта генератора, какое предназначение в двигателе выполняет.
Предназначение обгонной муфты генератора
Если вам доводилось видеть автомобильный генератор, вы обращали внимание на его шкив — круглую деталь в виде металлического или пластмассового цилиндра, на которую надевается ремень газораспределительного механизма. Простой шкив представляет собой цельную деталь, которая просто прикручивается к ротору генератора и вращается вместе с ним
Ну, и недавно мы писали на Vodi.su про ремень ГРМ, который передает вращение коленчатого вала на генератор и распределительные валы.
Но в любой механической работающей системе присутствует такое явление, как инерция. В чем это проявляется? Ремень проскальзывает, когда вращение коленчатого вала прекращается или изменяется его режим, например при увеличении или уменьшении оборотов. Кроме того, двигатель не может работать линейно и стабильно. Даже если вы едете с постоянной скоростью, за время полного цикла такта впуска и выпуска во всех цилиндрах коленчатый вал совершает два или четыре оборота. То есть, если снять работу двигателя и показать ее в очень замедленном режиме, то мы увидим, что он работает как бы рывками.
Если еще прибавить к этому увеличение количества различных потребителей электроэнергии, то становится ясно, что нужен более мощный, а соответственно более массивный генератор, у которого будет еще больше инерции. Из-за этого на ремень ГРМ приходятся очень сильные нагрузки, ведь, проскальзывая на шкиву, он растягивается. А поскольку ремни делают из специальной армированной резины, которая растягиваться вообще-то не должна, со временем ремень просто рвется. А к чему приводит его обрыв, мы описывали на нашем интернет-портале.
Как устроена обгонная муфта?
Устроена она до безобразия просто. Выражение «до безобразия» применяют разные блогеры, чтобы показать, что ничего особенного в инерционном шкиве нет. Тем не менее догадались до его создания лишь в 90-х годах инженеры из известной компании INA, которая является одним из мировых лидеров по производству подшипников скольжения и качения.
Муфта состоит из двух обойм — внешней и внутренней. Внешняя присоединена непосредственно к валу якоря генератора. Внешняя выполняет функцию шкива. Между обоймами находится игольчатый подшипник, но помимо обычных роликов в его состав входят и стопорные элементы с прямоугольным или квадратным сечением. Благодаря этим стопорным элементам муфта может вращаться лишь в одном направлении.
Внешняя и внутренняя обоймы могут вращаться синхронно с ротором генератора, если автомобиль движется стабильно. Если же водитель решает изменить режим движения, например замедлиться, по инерции внешняя обойма продолжает вращаться немного быстрее, благодаря чему и поглощается инерционный момент.
Распространённые неисправности
По конструкции муфта генератора в некоторой степени напоминает подшипник качения, поэтому при возникновении неисправности ее может заклинить. Это приводит к тому, что ременная передача начинает ускоренно изнашиваться, так как моменты инерции больше не компенсируются. В конечном итоге ремень генератора порвется, а натяжитель износится – все эти детали придётся менять.
Для своевременного обнаружения неисправностей муфты надо знать их «симптомы». Наиболее характерными являются следующие признаки:
- появляется дребезг в салоне (опытный водитель не сможет его спутать ни с чем);
- при медленном движении автомобиль начинает вибрировать;
- ремень начинает как бы подпрыгивать;
- при включённом моторе слышен характерный свист;
- натяжитель начинает щелкать.
Если появляется хотя бы одни из этих признаков, нужно немедленно обращаться на СТО. Мастеру придется провести диагностику всего узла. Если в ходе диагностических процедур будет выявлено, что муфта вышла из строя, ее придется менять – такие узлы ремонту не подлежат.
Есть еще одна типичная неисправность, правда, она менее распространена — муфта начинает крутиться во все стороны. В этом случае при вращении якорь никак не связывается с обоймой. Диагностировать такую неисправность труднее — обязательно придется снимать генератор. Вероятная причина – недозаряд аккумулятора.
Виды поломок и их причины
Обычно обгонная муфта выходит из строя при следующих обстоятельствах:
- неисправность шкива;
- износ внутренней пружины;
- порвался ремень генератора;
- пробег более 100 тыс. км;
- неисправность обгонного механизма.
Показатели поломки
Признаки неисправности обгонной муфты генератора:
- во время работы со стороны генератора доносятся неестественные шумы;
- полное прекращение работы генератора;
- при работе кондиционера или при медленном движении машины возникает ощутимая вибрация;
- свист ремня на высоких оборотах;
- короткий треск при запуске или остановке двигателя.
Выявление дефектов
Для диагностики работы узла следует раскрутить двигатель до 4 тыс. оборотов. Затем надо включить зажигание. Необходимо прислушаться к остаточному звуку. Если он напоминает звук остановки турбины, то муфта генератора работает исправно. Если такового нет, то механизм требует замены.
Муфту можно проверить и в демонтированном состоянии, для этого надо сделать следующее:
- зажать пальцами внутреннее кольцо;
- внешнее кольцо повернуть в направления вращения ремня;
- при движении внешней обоймы муфта вышла из строя и её надо менять.
Можно проделать такой же эксперимент. Но вращать внешнюю обойму необходимо в противоположную сторону. В этом случае она, наоборот, должна вращаться. Если же этого не происходит, то деталь вышла из строя.
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.
Замена обгонной муфты
Замену можно осуществить самостоятельно, но только если
есть специальный ключ, которым ее можно отвернуть от генераторного шкива. Следует
приготовиться к тому, что понадобится заменить и компрессор кондиционера, но
такое решение может принять только специалист.
Менять муфту нужно при обнаружении любых признаков ее
износа – а также вместе с якорем генератора и «расходниками».
Какие инструменты пригодятся?
Нужны специальные инструменты. Элемент крепления
муфты разглядеть сложно, так как он имеет потайную головку и защищен колпачком.
Только после демонтажа защиты можно обнаружить внутренние шлицы, в которые вставляется
ключ.
Но снять ОМГ не
всегда получается даже при наличии специального инструмента. В некоторых
автомобилях между генератором и кузовом настолько мало места, что ключ не
помещается. В этом случае рекомендуется прежде снять генератор. Иногда
отвернуть крепеж сложно из-за слишком туго закрученной гайки. Если открутить не
получается никак, используйте пневмогайковерт.
Составляющие специального ключа, с помощью которого
можно снять ОМГ:
- Двухсторонняя бита. На одном ее конце находится шестигранник, на
втором — головка с переходником под вороток. Это устройство предназначено,
чтобы удерживать шкив от прокручивания. - Насадка с многогранником с внешней стороны. Другая сторона насадки
оснащена шестигранником для откручивания крепежа.
Кроме этого, для снятия ОМГ могут понадобиться такие
инструменты:
- вороток Torx 8;
- ключ на 17;
- головка АТА-0415;
- ключ на 14.
Как снять?
На некоторых автомобилях снятие муфты можно провести
на месте, генераторный узел при этом не демонтируется. Но это возможно только
при наличии свободного пространства, позволяющего добраться до механизма. Процедура
должна выполняться в следующем порядке:
- Отсоединяется минусовая клемма от аккумуляторной батареи.
- Снимается штуцер патрубка.
- Демонтируется бочок абсорбера, снимается шланг.
- После снятия бочка демонтируется ремень генератора. Придется
ослабить гайку, крепящую натяжной ролик. - Для снятия лучше использовать шестигранную биту. С его помощью открутите
муфту.
Но как открутить
ОМГ, если он никак не поддается? Для этого придется демонтировать и разобрать
генератор, предварительно зажав его в тисках.
Как поставить новую?
Установка производится от обратного. Не нужно закручивать
слишком туго. Обязательно должны быть установлены защитный колпачок и крышка.
Если этим пренебречь, то внутрь механизма со временем попадет грязь, что
неминуемо приведет к выходу из строя деталей узла.
Можно ли отремонтировать?
Как правило, обгонные муфты не ремонтируют, их просто
меняют на новые. И все же ремонт ОМГ возможен, но сделать это под силу только
профессионалам.
Муфта начинает буксовать даже при незначительном
износе внутренней поверхности, которая шлифуется во время ремонта. Вкладыши
также шлифуют или меняют на новые — все зависит от степени износа. На небольших
муфтах, не имеющих вкладышей, меняют ролик. Вкладыши шлифуются на станке с
использованием специального приспособления. Шлифовка производится в сборе со
звездочками.
Во время сборки важно добиться четкого заклинивания
роликов. При монтаже нужно достичь соосности деталей. Движение муфты после
сборки должно быть плавным
Движение муфты после
сборки должно быть плавным.
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:
- 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 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.
https://youtube.com/watch?v=ZdJesWSAdXI
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.
