Зачем нужна обгонная муфта на генераторе: Обгонная муфта генератора: все об устройстве и неисправностях
Для чего нужна обгонная муфта генератора на самом деле?
Добрый день. В сегодняшней статье я расскажу, для чего на самом деле, нужна обгонная муфта генератора. Как проявляются ее неисправности и, что будет, если она заклинит.
Традиционно для нашего сайта, статья содержит множество фото и видео материалов и будет интересна широкому кругу читателей.
Краткий ответ:
Обгонная муфта нужна только на автомобилях оборудованных автоматическими натяжителями ремня, чтобы, при резком уменьшении оборотов двигателя, ремень не спадал. Подробнее ниже.
Как работает обгонная муфта?
Все катались в детстве на велосипеде? Всем знакомо, что при помощи педалей, вращение передается на колесо, а вращение колеса, в свою очередь, не передается на педали. Т.е. передача крутящего момента возможна только в одном направлении.
Точно также работает и обгонная муфта. Только она оптимизирована для работы на больших оборотах и сделана гораздо компактнее.
Пример конструкции и работы обгонной муфты:
Для чего на самом деле нужна обгонная муфта?
На большие сайтов рассказывается редкостная ерунда о том, что обгонная муфта нужна для лучшей сохранности ремня генератора и генератора, так как при работе двигателя возникают пульсации, и ремень то растягивается, то сжимается. Пишут про то, что особенно важно, чтобы она была на генераторе дизельного двигателя т.к. там эти пульсации на порядок выше и т.
п. ерунда, что с внедрением муфты срок службы ремня увеличивается в 10 раз. Сложилось впечатление, что все статьи написаны технически безграмотными журналистами, не знающими устройство автомобиля.
Все гораздо проще. Двигатель вращается довольно линейно. Маховик отлично стабилизирует его работу и при оборотах выше холостого хода, я бы считал, что для ремня и навесного оборудования, двигатель вращается с одинаковой скоростью во время всего оборота.
Якорь генератора является самым тяжёлым элементом раскручиваемым ремнем, и при этом он является наиболее огибаемым:
Естественно, сила трения (сцепления) ремня с генератором значительна. Сам якорь, за счёт массы, обладает довольно большой инерцией. Если двигатель резко уменьшит обороты, генератор по инерции протянет ремень вперёд.
Если автомобиль оборудован автоматическим пружинным натяжителем ремня, он резко денется т.к. генератор своим вращением выбирает его свободный ход. Выглядит это примерно вот так:
youtube.com/embed/md21A6ji8zk?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
При этом велик риск соскакивания ремня генератора.
Все точка. Вот для этого нужна обгонная муфта.
Какие неисправности бывают у обгонной муфты?
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.
Как проверить состояние обгонной муфты?
На снятом генераторе это делается просто — стопорим отвёрткой якорь и вращаем за шкив. Если шкив не вращается — обгонная муфта заклинила.
Если шкив свободно вращается в обе стороны — обгонная муфта проскальзывает.
При исправной обгонной муфте шкив будет проворачиваться только в одну сторону.
Вот вам видео, как проверить обгонную муфту на генераторе со снятым ремнем (кстати эта муфта уже шумит и скоро с ней будут проблемы):
Если генератор установлен на машине, обгонную муфту проверяют, проворачивая якорь генератора тонкой отвёрткой. Все аналогично! Но точность такой проверки не высока, так как невозможно прочувствовать люфт.
Заключение.
На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья полностью ответила на вопрос, зачем нужна обгонная муфта генератора. Если у вас остались вопросы или если вы хотите дополнить статью, пишите комментарии.
С уважением, администратор https://life-with-cars.ru
Диагностика и устранение неисправностей OAP
Обгонные муфты генератора приобретают все большую популярность. Они используются во многих современных легковых и в малотоннажных грузовых автомобилях. В отличие от традиционных сплошных шкивов, они обеспечивают «свободный ход» или «перебег» генератора при замедлении двигателя и в то же время поглощают вибрацию на генераторе.Мы поставляем два типа таких изделий: муфты свободного хода (OWC) и обгонно-реверсивные муфты генератора (OAD). Несмотря на то что оба типа изделия имеют сходные задачи, способ их действия различен. Муфта свободного хода свободно вращается в одном направлении и немедленно блокируется при вращении в другом направлении.
А обгонно-реверсивная муфта генератора свободно вращается в одном направлении и допускает незначительное угловое смещение в другом направлении.
Как и любая иная деталь, обгонная муфта генератора не будет работать вечно, и механикам придется заменять все большее и большее их количество. Так как оба типа муфт генератора не являются взаимозаменяемыми,
Более того, по окончании срока службы обгонной муфты генератора компания Gates рекомендует заменять и все остальные изнашиваемые детали, что является наилучшим решением в долгосрочной перспективе. Также важно заменять обгонную муфту генератора при установке нового генератора.
КАК УЗНАТЬ, НУЖНО ЛИ ЗАМЕНИТЬ ОБГОННУЮ МУФТУ ГЕНЕРАТОРА?
Износ обгонных муфт генератора не всегда можно обнаружить невооруженным глазом. Используйте наши рекомендации, чтобы предупредить скорую поломку устройства.Проверка в демонтированном состоянии
Незамедлительно замените обгонную муфту генератора, если не пройден любой из указанных тестов.
Проверка 1 (слева)
- Заблокируйте внутреннее кольцо.
- Попробуйте провернуть внешнее кольцо в том направлении, в котором его вращал бы ремень.
- Внешнее кольцо не должно двигаться. Если внешнее кольцо двигается, необходимо заменить обгонную муфту генератора.
Проверка 2 (справа)
- Заблокируйте внутреннее кольцо.
- Проверните внешнее кольцо в направлении, противоположном тому, в котором его вращает ремень.
- Внешнее кольцо должно двигаться. Если внешнее кольцо не двигается, необходимо заменить обгонную муфту генератора.
Особые проверки для обгонных муфт генератора
OAD выполняют дополнительные функции и требуют выполнения специальных проверок.
OAD должны слегка пружинить в направлении вращения привода и свободно вращаться в обратном направлении. В противном случае необходимо заменить OAD.
Примечание: Для правильной проверки шкива необходимо использовать гаечный ключ и специальный инструмент. Это связано с тем, что внутри муфты установлена мощная пружина.
Работа обгонной муфты генератора и ее неисправности. Устройство, предназначение, проверка
Узнать, что такое обгонная муфта генератора автомобиля, для чего нужна, как работает, о ее неисправностях, проверке и замене, вам может понадобится лишь в том случае, если вы владелец современной машины пробег которой перешагнул за 100 тыс км., ведь средний ресурс этой детали, как раз не менее чем данный период.
Содержание:
Что такое обгонная муфта?
Обгонная муфта — это механизм, предназначенный для передачи плавного движения в одном направлении и возможности независимого вращения вала и шкива устройства при том, что они крутятся в одну сторону.
Для чего нужна обгонная муфта
Так откуда взялась и для чего нужна эта обгонная муфта генератора? Как и многие агрегаты, которые появились в конструкции машин не так давно, эта деталь — вынужденное решение.
Как было раньше? Шкив генератора был цельной деталью, которая гайкой крепилась к валу генератора, создавая прямое жесткое соединение. Приводной ремень генератора передавал на его вал обороты с коленвала. Но возникают два нюанса. Первый — двигатель работает неравномерно, как бы рывками, что обусловлено принципом внутреннего сгорания.
Второй — вал генератора по умолчанию вращается в несколько раз быстрее, чем коленвал. То есть когда коленвал замедляется, то генератор не успевает замедлиться с тем же темпом — у него больше инерция и скорость вращения. В результате ремень постоянно испытывал нагрузку на разрыв из-за рывков, да еще и проскальзывал, когда еще не остановившийся генератор его протягивал относительно уже остановившегося шкива коленвала. Поэтому ремни в старых автомобилях ходили не больше 30 тысяч километров. А еще такая напряженная работа снижала ресурс работы других сопряженных деталей.
Что было дальше вы уже наверняка слышали, потому что это касается многих агрегатов. Чем современнее становились автомобили, тем больше в них появлялось дополнительных функций и систем, которым нужна энергия генератора. В начале последствием этого стало увеличение размеров и веса генераторов, а особенно самой тяжелой их части — якоря. Что приводило к еще большим нагрузкам на ремень. Но не только это, потому что многие современные генераторы стали даже меньше и легче тех, что были раньше.
Появилось много высокооборотистых двигателей, серьезно возросли требования к комфорту и шуму двигателей, да и во многих автомобилях приводной ремень генератора стал одновременно использоваться как ремень кондиционера и/или другого навесного оборудования. Если бы такой ремень продолжал испытывать те же нагрузки, что и раньше, он и сам выходил бы из строя быстрее, и снижал ресурс других деталей привода, что слишком дорого.
Все это привело к появлению обгонной муфты генератора и объясняет для чего она нужна. Эта конструкция пришла на смену цельному шкиву, который создавал жесткое соединение. Внутри шкива генератора с обгонной муфтой находится подшипник специальной конструкции, который позволяет генератору безболезненно обгонять коленвал. Это основное назначение обгонной муфты и это объясняет почему у нее такое название. Кстати, ее внедрение позволило увеличить ресурс ремня от 30 тысяч километров до 100 тысяч.
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.
Виды муфт
Виды обгонных муфт генератора
Чтобы окончательно закрыть вопрос конструкции этой детали, добавим, что со временем производители стали предлагать две разных модификации обгонных муфт генератора. Например, придумавшая эту конструкцию компания INA, производит OAP (Overruning Alternator Pulley — шкив генератора с обгонной муфтой) OAD ((Overrunning Alternator Decoupler — прерыватель генератора с обгонной муфтой).
В муфте OAP механизм свободного хода, установленный внутри, позволяет ротору генератора вращаться свободно если скорость ротора выше скорости коленвала двигателя, и поддаваться вращению ремнем, когда скорость коленвала выше чем скорость ротора генератора.
Муфта OAD имеет практически идентичное устройство, только в ней имеется еще и пружина. За счет такой доработки снижение биения ремня еще более эффективней. За счет пружин получается более плавный пуск генератора.
Устройство обгонной муфты OAD генератора
Компания Gates предлагает обгонно-реверсивные муфты генератора (OAD) и муфты свободного хода (OWC). OWC, расшифровывается как One Way Clutch — односторонняя муфта. Суть в том, что первые допускают небольшое обратное вращение, а вторые блокируются моментально. Какой тип муфты используется — зависит от автомобиля и его конструкции привода.
Как понять, что на вашем автомобиле стоит шкив генератора с обгонной муфтой? Основных признаков два.
Первый — у более современной конструкции всегда присутствует темная крышечка, которая выполняет функцию пыльника. Второй — если вы видите стопорную гайку, которая крепит шкив к валу генератора, у вас точно обычный шкив. Если гайки нет — обгонная муфта. Но так как доступ к этой детали не всегда позволяет разглядеть все нюансы конструкции, то наличие крышки — самый доступный вариант идентификации.
Как работает обгонная муфта генератора
Основные признаки, причины неисправности и ресурс обгонной муфты
Работа обгонной муфты, а точнее подшипников в ней, состоит в том, чтобы во время набора или поддержания оборотов передавать энергию коленвала на вал генератора. Для этого в этот период стопорные элементы зацепляются и обе обоймы (внутренняя и внешняя), крутятся вместе. Но когда коленвал начинает замедляться, то стопорные элементы перестают работать и как бы рассоединяют внутреннюю и внешнюю обоймы. Это позволяет внешней части шкива, связанной через ремень с коленвалом, вращаться медленнее, чем внутренняя часть шкива, связанная с валом генератора.
Чтобы было понятнее, вспомните, как работает велосипед. Пока вы набираете обороты, то есть крутите педали, набирает обороты и колесо. Но когда вы перестаете крутить педали, то быстро вращающееся колесо не передает обороты обратно. Колесо крутится с одной скоростью, педали — с другой, более медленной.
Неисправности обгонной муфты
Нарушение нормального функционирования обгонного шкива вызвано попаданием грязи и воды вовнутрь, что приводит к износу подшипников и роликов блокирующих обратное движение. Чтобы понять как диагностировать проблемы, нужно определить какие вообще бывают неисправности обгонной муфты генератора. Их на самом деле немного, ведь в устройстве мало элементов которые поддаются износу.
Самая распространенная неисправность обгонной муфты — это ее заклинивание. Внутренние элементы муфты (детали подшипника и внутренняя обойма), изнашиваются из-за чего запчасть перестает работать как надо — то есть превращаеться по сути в шкив стандартной конструкции.
Вторая неисправность — это когда обоймы крутятся отдельно друг от друга постоянно. Причина та же — износ внутренних элементов, но последствия другие — ваш генератор практически не заряжается.
Третья — полное разрушение. В результате заклинивания роликов которые обеспечивают блокировку и свободное прокручивание шкива когда скорость коленчатого вала отличается от скорости вращения ротора генератора может произойти срыв обоймы. При слете возможна деформация вала генератора и механическое повреждение системы ременного привода.
Признаки неисправности обгонной муфты генератора
Теперь давайте обсудим какие признаки подскажут, что в этом агрегате появились проблемы и необходимо устранять неисправности обгонной муфты генератора.
В случае, когда обоймы муфты не зацепляются, это грозит недозарядом аккумулятора и неудовлетворительной работой электросистем. Например, вы можете заметить, что фары светят не так ярко.
Или вообще на приборной панели засветится индикатор проблем с АКБ. А вот в случае с заклиниванием проблему вы скорее всего услышите. Потому что ваш мотор начнет работать с посторонними шумами и рывками, если на этом этапе не определить источник шума, то далее может произойти срыв и разрушение узла. О заклинивании обгонной муфты говорят:
- свист на высоких оборотах;
- вибрация или рывки при медленном движении и низких оборотах;
- треск при запуске или остановке двигателя.
Как проверить обгонную муфту генератора?
Как проверить обгонную муфту, ведь перечисленные признаки могут быть вызваны и другими агрегатами? К сожалению никакого инструмента для диагностики этого узла не существует. Также проверка обгонной муфты усложняется тем фактором, что самый эффективный метод — это проверка демонтированной детали, а это может быть сложно и долго.
Так как проверить обгонную муфту генератора без демонтажа генератора или самой детали? Включите двигатель, раскрутите его минимум до 2000 оборотов, а лучше больше, и потом выключите зажигание.
Если слышите гудящий звук замедляющегося генератора, то значит все в порядке. Если слышите свист или жужжание, то скорее всего подшипники муфты изношены. Если слышите треск, она однозначно заклинила.
Когда стоит обгонная муфта OAD вида, то не снимая ее, на автомобиле, можно проверить еще и с помощью специального инструмента, который позволит прокручивать вал генератора. Если вы чувствуете как при прокручивании в направлении движения шкив проворачивается с растягиванием пружины — все в порядке. Если вы не можете его проворачивать либо пружина не тянется, то муфта однозначно непригодна для эксплуатации. Замене обгонная муфта подлежит если приходится прикладывает усилие более чем 1-1.5 Нм либо крутится рывками.
Если же вы все-таки сняли муфту с автомобиля, то проверка элементарная. Просто заблокируйте пальцами внутреннюю часть шкива и покрутите внешнюю часть.
У работающей муфты она будет крутиться в одну сторону и блокироваться при движении в другую сторону. Нерабочая муфта будет или крутиться в обе стороны или не крутиться вообще.
Чтобы не проводить подобных проверок, лучше всего менять эту деталь каждые 100 000 километров, если другое не предписано автопроизводителем. Средний ресурс этой запчасти именно такой, и если она не вышла из строя раньше, то лучше не рисковать. Одновременно вместе с муфтой стоит менять натяжитель и ремень, а также другие сопряженные детали, если они есть. Причем если муфта вышла из строя раньше, то ремень все равно стоит заменить. Потому что когда шкив с нерабочей муфтой успел поработать какое-то время, он однозначно повредил ремень и тот скоро порвется. Вам же не нужен этот риск?
Замена обгонной муфты генератора
Замена обгонной муфты генератора — достаточно трудоемкий процесс, который усложняют следующие факторы.
Для этого нужны специальные инструменты, которых нет у каждого автовладельца.
Часто подкапотное пространство не позволяет просто заменить эту деталь — приходится снимать генератор целиком и только потом менять муфту. Если муфта заклинила, то она может сильно “прикипеть” и снять ее становится очень сложно. Есть определенные нюансы, не зная которых, можно убить генератор.
Давайте по порядку… Для снятия муфты нужны специальные головки. Первая — это “звездочка”, чаще всего на 6 лучей, которая зацепляется за внутреннюю обойму шкива и позволяет ее откручивать. Вторая — это вороток с головкой torx на конце, чаще всего с индексом 50, который позволяет зафиксировать вал генератора. Но если в некоторых случаях чтобы снять и установить новую муфту можно при отсутствии спецключа можно воспользоватся болтом с головкой на 17. Он аккуратно вставляется в пазы обоймы и ее можно будет откручивать муфту обычным ключом.
Так как поменять обгонную муфту? Сначала первая головка вставляется в шкив, потом на нее накидывается ключ, потом в нее вставляется второй вороток, который зацепляется с валом генератора и тоже фиксируется ключом.
Теперь, работая ключами в разные стороны, пробуем снять муфту. Если ее сильно заклинило, то снятие обгонной муфты генератора на 99% потребует снятия генератора и фиксации воротка в тисках.
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.
Ремонт обгонной муфты генератора
Возможен ли ремонт обгонной муфты генератора? В теории да, если у вас есть доступ к специалистам по подшипникам, которые способны разобрать шкив генератора с обгонной муфтой, перебрать подшипник, заменить изношенные элементы и собрать все обратно “как было”, с прецизионной точностью. На практике таким занимаются только энтузиасты — обгонные муфты считаются неразборной деталью, продаются только в сборе и всегда меняются целиком. Стоят они “выше среднего”, но с учетом того, что их ресурс около 100 000 километров, а конструкция автомобиля получает очевидные преимущества — это того стоит.
Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!
Советы по ремонту и техобслуживанию автомобиля
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 — это устройство, обеспечивающее плавность хода и независимое вращение вала и шкива внутри механизма генератора при их однонаправленном движении.
Появление обгонной муфты в конструкции автомобиля связано с совершенствованием работы двигателя (увеличением мощности силовых агрегатов, количества цилиндров, повышением качества топлива) и попытками инженеров увеличить срок эксплуатации ремня генератора. Дело в том, что изначально шкив представлял собой цельную деталь, присоединенную к валу генератора с помощью гайки. Подобная жёсткая «сцепка» вызывала рывки при работе мотора, а из-за вращения коленвала и вала генератора с разной скоростью резко возрастала нагрузка на систему ременной передачи с натяжителем.
С развитием автомобилестроения вес и размер генератора увеличились. В машинах стали появляться множество дополнительных устройств и навесного оборудования, потребляющего дополнительную энергию.
Постепенно изменились и сами двигатели — они стали менее шумными, при этом крутящий момент ощутимо увеличился. Оптимизация системы привела к появлению в конструкции обгонной муфты со специальным роликовым подшипником внутри, обеспечивающим баланс скорости вращения ведущего вала и вала генератора. Таким образом, ресурс приводного ремня был увеличен с 30 000 до 100 000 км.
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.
2. Модификация OAD (от англ. «Overrunning Alternator Decoupler») конструктивно схожа с обгонной муфтой OAP. Отличительным признаком OAD является наличие пружины. Простой, на первый взгляд, компонент конструкции обеспечивает сведение к минимуму биения ремня и более плавный запуск генератора.
Производитель обгонно-реверсивных муфт OAD с храповым механизмом, компания Gates, является разработчиком и линейки муфт свободного хода с аббревиатурой OWC (от англ. «One Way Clutch»). Такого рода односторонняя муфта предотвращает обратное вращение и мгновенно блокируется. В зависимости от типа двигателя и особенностей привода используется в конструкции машин применяются различные виды муфт.
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
Функционально подшипники обгонной муфты обеспечивают передачу энергии коленчатого вала на вал генератора в процессе увеличения оборотов и их поддержания.
В этот момент стопорные части цепляются к обоймам снаружи и внутри, образуя своего рода якорь, чтобы крутить механизм совместно. При замедлении коленчатого вала детали стопора перестают участвовать в работе системы и, как следствие, внешняя часть шкива, создающая трение ремня, вращается медленнее в сравнении с внутренней частью, соединенной с валом генератора. По такому же принципу крутятся колеса знакомого всем велосипеда.
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.
Запись на сервис
обгонная муфта генератора
Зачем это нужно? Хотели как лучше. Во времена, еще памятные водителям со стажем, ремни генератора, даже не самые плохие, выхаживали лишь 20-30 тыс. км пробега, а затем могли разорваться.
| По часовой стрелке: наружная обойма муфты с роликами, шкив, внутренняя обойма, ролики |
Казалось бы, при правильном натяжении ремня о его проскальзывании по шкивам не может быть и речи, ведь именно скольжение наряду с сильными рывками является для ремня фатальным.
Увы, с проскальзыванием и рывками ремень генератора обречен работать постоянно, а причина тому — неравномерность работы двигателя и инерция вращающихся деталей тех агрегатов, которые ремнем приводятся.
Где корень зла
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. Зато приводимые ремнем детали, раскрутившись, вращаться в согласии с цикличностью угловой скорости коленвала не способны из-за инерции и то отстают от него, то опережают. Прибавим режимы запуска и остановки, разгона и торможения, и становится понятно, чем обуславливалось проскальзывание и рывки и почему ремень растягивался, изнашивался и, наконец, разрывался окончательно.
Со временем стало еще хуже. Автомобили «обрастали» дополнительным оборудованием. Мало того что привод каких-то из новых агрегатов доверили ремню генератора, так из-за увеличения числа потребителей электроэнергии сам генератор пришлось увеличивать в размерах и делать его якорь более массивным.
А когда увеличились моменты инерции, сократился срок службы ремней. Такая ситуация никого не устраивала, и был разработан узел, призванный увеличить долговечность ремней.
| В центре — новый шкив с идущей в комплекте пластиковой защитной крышкой. Слева — шкив с заклинившей муфтой, поработавший без защитной крышки, о чем свидетельствует коррозия. Рабочая поверхность шкива блестит, что указывает на проскальзывание ремня. Справа — нормальный шкив, замененный по регламенту |
Обгоняйте на здоровье
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 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.
| Генераторы одинаковые — шкивы разные. Чтобы автовладельцу узнать, чем именно оснащен генератор, нужно посмотреть на способ крепления шкива. Если увидели гайку — шкив обычный (слева). Если шкив закрыт крышкой или открыт, но гайки не видно — он с обгонной муфтой |
Что нашли
Генераторы дизелей, где более высокая скорость нарастания давления при сгорании рабочей смеси в цилиндрах сочетается с более высокой компрессией, существеннее притормаживающей коленвал на ходе сжатия, обзавелись обгонными муфтами первыми.
Затем обгонные муфты появились на машинах класса «премиум», оснащаемых мощными и из-за этого массивными генераторами, а также на автомобилях с коробками-«автоматами». Сегодня же, по прошествии 15 лет со времени появления первых обгонных муфт, подобными устройствами оснащается большинство новых генераторов не только для дизельных, но и для бензиновых автомобилей.
Ресурс ремней действительно увеличился в разы. Выросла долговечность натяжителей ремней, избавленных от силового воздействия вибраций, связанных с чередующимся ослаблением или натяжением ветвей ремня. Уменьшился общий уровень шума и вибраций, создаваемых приводом генератора. Действительно, получилось лучше, но у любой медали есть обратная сторона.
Что потеряли
По оценкам специалистов, ресурс муфты не намного больше 100 тыс. км, что объясняет, почему именно после такого пробега муфту рекомендуется заменить. Промедление опасно тем, что выработавшая ресурс муфта способна заклинить, после чего шкив, по сути, превращается в обычный.
Вибрация ремня увеличивается и становится хорошо заметной визуально, появляются шумы, посвистывания ремня, щелчки натяжителя, что, к слову, может служить сигналом для автовладельца, что муфта больше неработоспособна. После этого ремень не жилец, его натяжитель, кстати, тоже. Если при замене разорвавшегося ремня не заменить заклинившую муфту, а так запросто могут сделать мастера на все руки, не разобравшиеся, что на генераторе стоит необычный шкив, ремни будут продолжать рваться как в старые времена, если не еще быстрее. Ускорить заклинивание муфты можно, позабыв при замене установить защитную пластиковую крышку, которая идет в комплекте с муфтой. В этом случае внутрь муфты начинает проникать грязь, способствующая коррозии и износу.
| Сегодня же, по прошествии 15 лет со времени появления первых обгонных муфт, подобными устройствами оснащается большинство новых генераторов не только для дизельных, но и для бензиновых автомобилей |
Такой вариант более сложен для самостоятельной диагностики, так как при снятом ремне и прокручивании шкива рукой может оказаться, что вал якоря, не встречая сопротивления, тоже будет вращаться как должно. Но стоит только снова накинуть ремень на место, запустить двигатель и дать генератору нагрузку, как наружная обойма муфты начнет свободно прокручиваться относительно внутренней. Были случаи, когда муфта и вовсе разбалтывалась до такой степени, что при работе разваливалась на части, и известны казусы, когда эти части повреждали капот. Цена вопроса
В зависимости от модели генератора стоимость качественного шкива с обгонной муфтой, который выдержит до замены не меньше 100 тыс. км, варьируется от 40 до 150 у.е. Потолок — 200 у.е. для автомобилей класса «премиум», особенно редко встречающихся у нас марок. Если говорить о распространенных у нас автомобилях гольф-класса и среднего размерного класса, то можно ориентироваться на 50-60 у.е.
Мнение специалиста
Игорь НИКИПОРЕНОК, начальник производства ООО «Модников»:
— Обгонная муфта — узел неразборный, ремонту не подлежит.
Прошла муфта 100 тысяч, нужно ее менять, причем обязательно комплектом — с ремнем, натяжителем и всеми роликами привода. Разницы, где и как покупать запчасти — самостоятельно на рынке или доверить это мастерской, которая возьмется за работу, — нет. Главное, чтобы муфта была качественной. Мы рекомендуем муфты INA. Эта фирма их первой разработала, она же до сих пор лидер в этой сфере. Когда нет INA, то ZEN, но надо сразу предупредить, что ресурс у шкивов ZEN меньше. Если INA выдерживает 100 тысяч гарантированно, для ZEN это необязательно — тут надо держать ухо востро. INA может продаваться в упаковках Ruville и Febi. Надо коробку открыть, и если упакована INA, это будет видно по клейму на муфте. Другие марки не рекомендую — это сплошной «кетай», с которым возможно что угодно. На муфтах INA, кстати, тоже может быть made in China, но в этом случае ничего страшного — у INA там свой завод, за качеством они следят.
Вердикт «Автобизнеса»
За обгонную муфту придется отдать порядка 50-60 у.
е. Не многовато ли, если ремень обойдется в 15-20 у.е.? В общем, экономии денежных средств не ждите, несмотря на то что муфта позволяет ремню служить дольше. Чего же тогда ожидать? Спокойствия в дальней дороге. А есть ли у спокойствия денежный эквивалент?..
Сергей БОЯРСКИХ, фото автора.
для чего нужна и признаки неисправности
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.
Инерционный шкив или обгонная муфта придуманы специально для того, чтобы гасить эту инерцию. В принципе, это есть ее основное предназначение. Продлевая срок службы ремня, она тем самым продлевает срок службы других агрегатов, на которых сказывалось ранее проскальзывание. Если привести цифры, то нагрузка на ремень снижается с 1300 до 800 Нм, благодаря чему амплитуда натяжителей уменьшается с 8 мм до двух миллиметров.
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.
Признаки выхода муфты из строя и ее замена
В чем-то принцип работы обгонной муфты можно сравнить с системой антиблокировки тормоза (ABS): колеса не блокируются, а немного прокручиваются, поэтому и инерция гасится более эффективно. Но в этом и кроется проблема, так как нагрузка приходится на стопорные элементы инерционного шкива.
Поэтому ресурс его работы в среднем не превышает 100 тысяч километров.
Стоит сказать, что если муфту заклинит, она попросту будет работать как обычный шкив генератора. То есть ничего страшного в этом нет, за исключением того, что и срок эксплуатации ремня уменьшится. Признаки выхода муфты из строя:
- металлический скрежет, который ни с чем нельзя спутать;
- появляются своеобразные вибрации на низких оборотах;
- на высоких оборотах ремень начинает свистеть.
Учтите, если муфта сломалась, инерционные нагрузки повышаются на все другие агрегаты, которые приводит в движение ремень ГРМ.
Заменить ее не сложно, для этого нужно лишь купить такую же, но новую и установить вместо старой. Проблема в том, что для ее демонтажа требуется специальный набор ключей, который имеется не у каждого автомобилиста. К тому же придется снимать и, возможно, менять сам ремень ГРМ. Поэтому мы рекомендуем обратиться в СТО, где все сделают правильно и дадут гарантию.
Поделиться в социальных сетях
Замена инерционного шкива с обгонной муфтой.Что нужно знать?
Что такое шкив ремня генератора? По убеждению многих автовладельцев – «простая металлическая болванка», которая обеспечивает движение ремня. Поэтому когда приходит время ее менять, выбору этой детали часто уделяется недостаточное внимание. А зря…Ни единого разрыва?
Мы уже немало копий поломали на страницах журнала, доказывая, что правильный выбор моторного масла отодвигает дату капремонта. Не менее вдумчиво нужно подходить и к замене шкивов. Что такое разрыв ремня генератора? Скажем прямо, весьма не мелкая неприятность. С большой долей вероятности его остатки попадут в зубчатый ремень привода с весьма печальными последствиями для двигателя. Так вот, шкив играет весьма значительную роль в минимизации вероятности таких ЧП.
Особенно если речь идет о так называемом инерционном шкиве с обгонной муфтой.Однако многие автовладельцы предпочитают поставить дешевую цельнометаллическую «болванку», даже если штатно был установлен инерционный шкив. Зачем платить больше за непонятное устройство с какой-то муфтой? В общем, типичная беда отечественного автосервиса: желание сиюминутно сэкономить, помноженное на отсутствие технической информации. При этом последствия такой «экономии» приводят к немалым тратам в будущем, но об этом как-то не принято думать. А потом в возникших проблемах обвиняется «некачественный» ремень (вдруг взял и порвался!). Однако качество ремня во многих случаях как раз не при чем. Знакомый автора статьи имел проблемы с частыми разрывами ремня генератора. Намучавшись, по совету мастера одной столичной СТО он заменил «родной» шкив на аналог с обгонной муфтой. И, надо сказать, несколько большая стоимость этого устройства себя окупила: внепланово тратиться на ремни больше не пришлось…
«Виноват» двигатель
На каждом двигателе установлены навесные агрегаты, например, генераторы или компрессоры кондиционеров.
Они приводятся в действие с помощью разного рода ремней и шкивов от коленвала. Но как ни старайся, двигатель внутреннего сгорания никогда не будет работать равномерно: ход коленвала всегда будет «пульсирующим» в такт с рабочим ходом поршня. Кроме того, не будем забывать, что мотор не работает в одном, стабильном, режиме. Такое возможно разве что на стенде моторных испытаний, но никак не в условиях городского «трафика». В общем, неравномерность работы двигателя передается на вспомогательное оборудование через ременный привод и вынуждает инерционные массы в приводе вспомогательного оборудования постоянно разгоняться и тормозиться. Как следствие – высокие нагрузки на натяжитель и ремень, чрезмерная вибрация ремня и его преждевременный износ, не забудем также про высокую шумность. Отметим, что из всего навесного оборудования генератор обладает наивысшим моментом инерции, поэтому оказывает наибольшее влияние на ременной привод.
Ситуация усугубляется тем, что из года в год мощность потребителей электроэнергии в автомобиле постоянно растет.
Генератор (в том числе его ротор) становится все массивнее, а ведь нагрузка на ремень пропорциональна массе приводимых вращающихся частей навесных агрегатов. Если раньше долговечность ремня обеспечивалась во многом за счет его эластичности, то сейчас этот параметр уже не спасает. Соответственно, выход из ситуации нужно было искать в другой плоскости. И он был найден, когда в 1995 году компания INA, входящая в международный концерн Schaeffler Group, представила свое решение проблемы – шкив генератора с обгонной муфтой. Отметим, что патент на данный механизм и поныне принадлежит INA.Для большей ясности представьте себе ступицу велосипедного колеса, которая допускает передачу крутящего момента только в одном направлении. Кроме того, когда велосипедист перестает нажимать на педали, она позволяет колесу свободно вращаться. Точно так же, при снижении числа оборотов двигателя, когда шкив генератора еще стремится вращаться с прежней скоростью, обгонная муфта шкива отсоединяет привод генератора и позволяет ему свободно проворачиваться.
Эффект отсоединения образуется из-за кинетической энергии ротора генератора во время превышения скорости его вращения относительно шкива, замедляемого ремнем, и в основном возникает на частоте вращения двигателя ниже 2000 об.мин.
Во время переключения передач (трансмиссии) вал генератора также отсоединяется из-за снижения частоты вращения двигателя. Это исключает проскальзывание ремня. С другой стороны, данный механизм позволяет более плавно набирать скорость «бега» ремня при увеличении оборотов. Процесс соединения и разъединения муфты длится буквально несколько миллисекунд, поэтому для ремня (а также для остальных компонентов системы) обеспечиваются вполне комфортные условия работы и, как следствие, существенное увеличение пробега (по некоторым данным – до 100-150 тыс. км пробега). Кроме того, уменьшается шумность. Как говорится, «мелочь – а приятно».
Если обратится к цифрам, то благодаря применению шкива с обгонной муфтой максимальные нагрузки на ремень могут быть снижены с 1300 Нм до 800 Нм, амплитуда вибраций натяжителя ремня снижается с 8 мм до 2 мм.
Эти данные были получены инженерами INA в результате пробных замеров динамических нагрузок, приложенных к приводу вспомогательного оборудования. Преимущества инерционного шкива очевидны, поэтому компания рекомендует при очередном ремонте ременного привода менять штатный шкив на инерционный, если это не запрещает автопроизводитель. По-хорошему, любознательному автовладельцу стоит поинтересоваться, что находится у него под капотом, не дожидаясь ремонта. Лучше начать экономить на ремнях заранее.
Не каждому по плечу
Отметим, что изготовление качественных инерционных шкивов требует весьма серьезного уровня производства. Ведь при частоте вращения ротора генератора, доходящей до 12 000 об/мин (в 2-2,5 раза большей, чем у коленвала) процессы постоянного соединения и разъединения муфты в инерционном шкиве занимают доли секунды, при этом температура в узле доходит до 120°С. Поэтому для производства инерционного шкива требуются высочайшая точность и качественные материалы. Поэтому добиться наибольшего пробега этого узла пока что удалось только немцам из INA, компания славится своей точной механикой на весь мир.
К примеру, попытку освоить производство шкивов с обгонной муфтой сделала бразильская ZEN. Однако, насколько нам известно, добиться нормального ресурса изделия эта компания пока что не смогла, несмотря свои внушительные производственные мощности и репутацию поставщика высококачественных бендиксов. Ну, а о китайских инерционных шкивах, которые попадаются на рынке под непонятными брендами (или хуже – в качестве подделок под известные) точно ничего хорошего сказать пока нельзя.
Поэтому с момента изобретения и по нынешний момент INA сохраняет лидерство в производстве шкивов с обгонной муфтой, выпуская ежегодно свыше 12 миллионов изделий. Их используют все известные мировые производители генераторов, доля INA на рынке доходит до 85%. Отметим, что речь идет о генераторах, которые затем поставляются на конвейеры автопроизводителей. Про aftermarket мы уже говорили выше: достойной замены продукции под маркой INA на рынке просто нет.
Впрочем, есть одно исключение: компания обратила внимание на изобретение канадских инженеров из фирмы Litens: инерционный шкив, который оснащен дополнительным механизмом, позволяющим шкиву немного проворачиваться и в обратном направлении.
Интересное инженерное решение плюс высокое качество изделий позволили Litens договориться с INA и поставлять свою продукцию под известной немецкой маркой.Поэтому не стоит удивляться, когда в коробке обнаруживается устройство с маркировкой «made in Canada». Между тем, у некоторых потребителей подобные моменты иногда вызывают недоумение, и, как это часто бывает, вокруг бренда образовался ряд домыслов…
«Белый или черный»
По поводу «made in Canada» мы разобрались выше, теперь поговорим об… окраске шкивов. Сравнительно недавно все изделия от компании INA, которые попадали в руки отечественных мастеров, были окрашены в черный цвет. Поэтому появление запчастей в другом цветовом исполнении озадачило покупателей, и кто-то пустил слух, что «правильная» INA – только черная. А остальное – это регенерированные детали.
Ставим точку: можно железно утверждать, что концерн Schaeffler Group не выпускает регенерированных изделий. В подтверждение тому в редакции есть соответствующее официальное письмо.
В появлении необычной для наших мастеров окраски виновата любовь европейцев к экологии: до 2007 года шкивы и другие продукты (натяжные ролики и т.д.) имели гальваническое темное покрытие, включающее в себя ингредиент – 6-валентный хром. Однако в Европе его сочли канцерогенным и токсичным, поэтому все новые шкивы стали покрываться серебристой краской без вышеупомянутого хрома. Так как внедрение нового типа окраски заняло определенное время, в течение переходного периода на рынке появлялись детали как в «черном» исполнении, так и «белом».
Возвращаясь к теме регенерации, отметим, что INA предусмотрительно не торгует специальными подшипниками, которые используются в инерционных шкивах. Ведь какое-либо самостоятельное восстановление этих узлов компанией крайне не рекомендуется. Но, как обычно, желающие заработать находят лазейки, и на рынок таки попадают контрафактные продукты. К примеру, закупаются самые дешевые шкивы от INA, подшипники из которых используются для восстановления более дорогих изделий от этой фирмы.
Замена подшипника – дело очень тонкое, требующее серьезного оборудования для достижения высокой точности установки. Поэтому качество «регенерата», сделанного на коленке молотком, с большой долей вероятности приведет к заклиниванию шкива с весьма неприятными последствиями. Рецепт избежать проблем прост и давно известен: обращаться к официальным поставщикам. Тогда точно не придется «заморачиваться» по поводу цвета или происхождения запчасти.
…и немного сервиса
Хотелось бы напомнить мастерам: не экономьте на инструменте. Если деталь требует специальных приспособлений для демонтажа или установки, то лучше их приобрести, а не срезать шкив «болгаркой» (такой «прогрессивный» метод иногда применяют некоторые мастера). Тем более, что INA уже давно предлагает набор инструментов для снятия всех возможных шкивов. Да, это дополнительные траты, но последствия неудачного «демонтажа» подручными средствами могут обойтись дороже. К примеру, можно сломать ротор генератора, или выломать крышку.
Ситуация довольно распространенная, потому хитрые поставщики электрооборудования не держат у себя на складе крышек: «Сломал? Покупай новый генератор».
Также настоятельно не рекомендуется пытаться ремонтировать инерционные шкивы, недаром они выполняются неразборными. По сути шкив является расходником. Отслужил свое – заменили. Не столь велика цена новой детали, чтобы рисковать вероятностью выхода из строя ременного привода с весьма дорогостоящими последствиями.
Автор Виктор Кондратенко
Обгонной шкив генератора улучшает двигатель внутреннего сгорания
Обгонной шкив генератора (OAP) может сыграть важную роль в бесперебойной работе современного двигателя внутреннего сгорания (IC). Но инженеры-конструкторы часто не обращают на это внимания, несмотря на положительное влияние на энергоэффективность.
Функция OAP заключается в отключении генератора переменного тока от неровностей вращения.
Эта функция имеет решающее значение, особенно потому, что неравномерность вращения, которая возникает в двигателях внутреннего сгорания, в том числе с турбокомпрессорами, может быть значительно выше, чем указано водителю стрелкой тахометра.
В дополнительном приводе транспортного средства генератор является элементом с наибольшим моментом инерции и максимальной скоростью. Это означает, что силы ускорения и замедления, действующие на генератор переменного тока из-за неравномерности вращения, имеют наибольшее влияние на ремень.
Таким образом, использование OAP гарантирует, что только ускоряющая пропорция сил коленчатого вала, которые передаются на ременной привод, используется для привода генератора.
Преимуществом OAP с односторонней муфтой является снижение уровня усилия в ременной передаче. Это обычно в 10 раз увеличивает срок службы отдельных компонентов, обеспечивая при этом увеличение скорости генератора и снижение шума. Кроме того, двигатель работает более плавно.
OAP также способствует снижению расхода топлива и, следовательно, выбросов CO2.
В условиях городского движения, где большая часть времени тратится на холостой ход и ускорение, ременной привод с OAP подвергается значительно более низким нагрузкам, чем ременной привод без обгонного шкива. Использование OAP также позволяет более экономично проектировать другие компоненты в общей системе ременного привода.
Фолькер Плётц, старший менеджер по компонентам трансмиссии в Schaeffler Automotive, говорит: «Обгонной шкив генератора переменного тока работает аналогично свободному ходу педали велосипеда, при этом для привода генератора используется только ускорение, пропорциональное неравномерности вращения коленчатого вала. .Преимущества этого заключаются в более эффективном гашении колебаний ремня, что означает, что вам больше не нужны натяжные шкивы или демпфирующие шкивы. Вы также получаете уменьшение силы и длины натяжения, а также улучшенные шумовые характеристики, уменьшенную ширину ремня и увеличенный срок службы системы.
Также возможно использование генераторов с высокой инерцией. С точки зрения сборки, обгонной шкив генератора легко установить, поскольку не требуются отдельные крепежные детали ».
Этот важный вклад в повышение энергоэффективности также объясняет, почему OAP так успешно интегрируется как в дизельные, так и в бензиновые двигатели.Компонент изначально рассматривался как ключ к устранению неравномерности вращения ременного привода нового поколения дизельных двигателей с высоким крутящим моментом и прямым впрыском. Теперь он также включен в обширный перечень мер по оптимизации расхода топлива двигателями внутреннего сгорания.
Компания Schaeffler недавно продемонстрировала автомобиль CO2ncept-10%, чтобы представить ряд вариантов оптимизации для двигателей внутреннего сгорания, которые могут быть реализованы в короткие сроки для обеспечения значительной экономии топлива.Здесь OAP способствовал снижению расхода топлива почти на 1%.
Доктор Роберт Планк, вице-президент по корпоративному проектированию в Schaeffler, говорит: «CO2ncept-10% — впечатляющее доказательство дополнительного потенциала для оптимизации в системе, близкой к стандартам массового производства.
CO2ncept-10% — это сумма отдельных компонентов. . »
Была разработана комплексная модульная система OAP, которая предлагает множество различных индивидуальных конструкций для дизельных и бензиновых двигателей легковых автомобилей, коммерческих автомобилей и мотоциклов.К ним также относится OAP, частично изготовленный по спецификациям самолетов, который используется в Schaeffler Audi A4 DTM, участвующей в чемпионате Германии по гоночным автомобилям.
Группа Schaeffler в настоящее время производит более 400 различных типов ременных шкивов с OAP и надеется, что его положительное влияние на конструкцию двигателя будет справедливо учтено инженерами в будущем.
Конструктивное проектирование
Обгонной шкив генератора переменного тока состоит из шкива с внешним диаметром, подходящим для использования поликлинового ремня, узла односторонней муфты с подшипниковыми опорами, внутреннего кольца и двух уплотнений.После установки на переднюю часть вала генератора устанавливается торцевая крышка, которая защищает его от воздействия окружающей среды, например от проникновения загрязнений, таких как отложения соленой воды.
Модульная система была разработана для обгонных шкивов генератора, чтобы обеспечить экономичное и гибкое решение для запросов клиентов. Узел односторонней муфты и компоненты уплотнения являются стандартными деталями. В отличие от пружинных разъединителей, обгонной шкив генератора переменного тока не имеет собственной резонансной частоты, и его не нужно настраивать на переменные размеры генератора.
Функция развязки
Обгонной шкив генератора переменного тока предназначен для отключения генератора от неравномерности вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Большая масса генератора не может соответствовать высоким неровностям коленчатого вала при запуске двигателя и приводных резонансах. Поэтому речь идет о разнице углов вращения коленчатого вала с генератором. В отличие от жесткого колеса обгонной шкив генератора переменного тока открывается в направлении капитального ремонта.Масса генератора и их влияние отделены от привода вспомогательных агрегатов.
Кроме того, обгонной шкив генератора переменного тока разделяет инерционный крутящий момент генератора во время значительного замедления скорости двигателя, например, при переключении передач.
Этот материал защищен законом об авторском праве MA Business.
см. Положения и условия.
Разрешено одноразовое использование, а массовое копирование — нет.
Для получения нескольких копий свяжитесь с
отдел продаж.
Диагностика и устранение проблем обгонного шкива генератора
Шкивы генератора с обгонной муфтой становятся все более популярными на многих поздних моделях легковых автомобилей и легких коммерческих автомобилей из-за увеличения нагрузки на генератор. В отличие от традиционных сплошных шкивов, они позволяют генератору переменного тока «свободно вращаться» или «набегать» каждый раз, когда двигатель замедляется, и в то же время гасить вибрации на генераторе.
Они бывают двух типов: односторонние муфты (OWC) и разъединители обгонной муфты генератора (OAD) .Решая аналогичную проблему, OWC и OAD сильно различаются по принципу работы. OWC свободно вращаются в одном направлении и немедленно блокируются в другом направлении; Обгонные разъединители генератора переменного тока (OAD) свободно вращаются в одном направлении и допускают небольшое угловое вращение в другом направлении.
Как и любая другая деталь, обгонные шкивы генератора не служат вечно, и техники будут заменять их все больше и больше. Поскольку ни один из типов шкивов не является взаимозаменяемым, очень важно использовать только тот тип шкива, которым изначально был оснащен автомобиль .Поэтому, если для транспортного средства требуется сплошной шкив, OWC или OAD, необходимо установить шкив той же категории. Кроме того, для снятия и установки этих шкивов необходимо использовать соответствующие инструменты.
Кроме того, когда обгонной шкив генератора достигает конца своего срока службы, компания Gates рекомендует заменять все изнашиваемые детали одновременно, чтобы обеспечить наилучшее долгосрочное решение.
При установке нового генератора также важно заменить обгонной шкив генератора.
КАК ПРОВЕРИТЬ, ЕСЛИ НЕОБХОДИМ ЗАМЕНА ШКИВА ГЕНЕРАТОРА?
Шкивы генератора с обгонной муфтой изнашиваются, но это не всегда видно невооруженным глазом.Выполните следующие простые тесты, чтобы определить обгонной шкив генератора, который находится на грани отказа:Испытания на внедорожниках
Если одна из этих проверок не удалась, обгонной шкив генератора следует немедленно заменить:
Тест 1 (слева)
- Удерживайте внутреннее кольцо
- Попробуйте повернуть внешнее кольцо в том же направлении, что и ремень.
- Наружное кольцо не должно двигаться.Если да, замените обгонной шкив генератора .
Тест 2 (справа)
- Удерживайте внутреннее кольцо.
- Поверните внешнее кольцо в противоположном направлении, как это делал бы ремень.
- Наружное кольцо должно вращаться. Если этого не произошло, замените обгонной шкив генератора.
Специальное испытание разъединителей обгонной муфты генератора
OAD обладают дополнительной функциональностью и требуют специального тестирования.
OAD должны иметь плавное ощущение пружины в направлении привода и свободно вращаться в противоположном направлении. В противном случае OAD требует замены.
Примечание : Внутренняя пружина прочная, и для правильной диагностики шкива потребуется использовать гаечный ключ и специальный инструмент.
Испытания обгонной муфты ветряной турбины (Технический отчет)
Зайдель, Р. К., и Пфаннер, Г. Г. Испытания обгонной муфты ветряной турбины . США: Н. п., 1981.
Интернет.
Зайдель Р. К. и Пфаннер Г.
Г. Испытания обгонной муфты ветряной турбины . Соединенные Штаты.
Зайдель, Р. К., и Пфаннер, Г. Г.Мы бы .
«Испытания обгонной муфты ветряной турбины». Соединенные Штаты.
@article {osti_6426278,
title = {Испытания обгонной муфты ветряной турбины},
author = {Зайдель Р. К. и Пфаннер Г. Г.},
abstractNote = {В отчете описаны испытания обгонной муфты, концепция которой рассматривается для использования в усовершенствованных конструкциях ветряных турбин.Обгонная муфта может упростить работу и улучшить характеристики ветряной турбины при слабом и переменном ветре. Улавливание энергии может быть увеличено, потому что по мере ослабления ветра ветряная турбина не работает, но может двигаться по инерции со скоростью ниже синхронной. Кроме того, по мере увеличения скорости ветра частота вращения ротора увеличивается до синхронной и вырабатывает мощность, не требуя времени для усреднения или синхронизации скорости ветра.
Обгонная муфта была установлена между коробкой передач и генератором.Обгонные муфты - это зрелые механические устройства, изготовленные рядом производителей, с номинальным сроком службы, соответствующим тридцатилетнему сроку службы ветряной турбины.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/6426278},
журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1981},
месяц = {7}
}
на пути к инновациям | Современная насосная сегодня
Фердинанд Порше сегодня наиболее известен своими спортивными автомобилями, носящими его имя, но, помимо других инженерных достижений, он также построил первый гибридный автомобиль, который представил на Всемирной выставке в Париже в 1900 году.Прошло почти столетие, прежде чем Toyota выпустила Prius, и другие производители автомобилей (включая Porsche) последовали их примеру со своими гибридными моделями, но тем временем технологии гибридного привода получили широкое распространение во многих других отраслях, включая судовые двигатели, поезда, трубопроводы.
компрессионные и сталелитейные заводы.
Некоторые гибридные конструкции, например, те, что используются в поездах и кораблях, используют ископаемое или ядерное топливо для питания двигателя, который приводит в действие генератор, а произведенная электроэнергия приводит в движение двигатели.Однако для насосов и компрессоров лучше использовать муфты для подключения как двигателя / генератора, так и двигателя к рабочей нагрузке. В таком случае оператор может затем решить, запускать ли двигатель, двигатель или оба одновременно, в зависимости от цены и наличия топлива и электроэнергии. Такой подход не только снижает затраты на электроэнергию, но и снижает капитальные затраты, повышает надежность и доступность, а также упрощает планирование технического обслуживания.
В настоящее время существует несколько тысяч таких гибридных систем с муфтами, используемых на электростанциях, в компрессорах трубопроводов природного газа, в морских силовых установках и на водонасосных станциях.
Но муниципальная промышленность по очистке воды и сточных вод отстала от других, и пока только несколько заводов достигли преимуществ таких гибридных систем, в основном из-за незнания технологии. Чтобы исправить это, вот описание того, как работают системы с двумя приводами и как они могут быть полезны для коммунальных предприятий.
Рисунок 1: Как работает муфта SSS
ВИДЫ ОБОРОТНЫХ СЦЕПЛЕНИЙКлючом к тому, чтобы заставить гибридные системы работать, являются муфты, которые позволяют оператору установки включать или отключать каждый из элементов линии оборудования, включая двигатель, двигатель / генератор и нагрузку, будь то насос или компрессор.Это позволяет компонентам работать независимо или в унисон, что обеспечивает наиболее экономичную и эффективную работу.
Обгонная муфта или муфта свободного хода — это односторонняя муфта, которая позволяет передавать крутящий момент в одном направлении от одного вращающегося вала к другому.
Муфта механически входит в зацепление, когда скорость ведущего вала пытается обогнать скорость ведомого вала, и выключается, когда крутящий момент на ведущем валу реверсируется или скорость ведущего вала уменьшается ниже скорости ведомого вала.
Состояние «свободного хода» возникает у большинства велосипедов, когда велосипедист перестает крутить педали и велосипед едет по инерции. Без свободного хода заднее колесо вращало бы педали. Обгонные муфты не являются фрикционными муфтами и не могут заставить скорость одной системы вала совпадать с другой.
СЦЕПЛЕНИЯ ОБГОНА НИЗКОЙ МОЩНОСТИОбгонные муфты малой мощности, мощностью до нескольких сотен лошадиных сил, включают в себя рамно-роликовые и обгонные муфты.Оба они синхронизируют и передают крутящий момент, заклинивая незакрепленные детали между внутренним и внешним цилиндрами внутри муфты.
Роликовые муфты имеют ряд наклонных участков на внутреннем цилиндре. Когда внутренний цилиндр движется в одном направлении со скоростью, равной скорости внешнего цилиндра или большей, чем у внешнего цилиндра, аппарели прижимают ролики к внешнему цилиндру, передавая крутящий момент.
В муфтах муфты используются ролики в форме восьмерки, называемые роликами, которые позволяют устройству свободно вращаться в одном направлении, но когда направление меняется на противоположное, возникает клин между внутренним и внешним цилиндрами.
Муфты такого типа обычно предназначены для работы с малой мощностью ниже 3600 оборотов в минуту. Компоненты сцепления могут деформироваться или рассыпаться — особенно при высоких нагрузках и при сопутствующей вибрации оборудования — и чувствительны к ударам, внезапным перегрузкам крутящего момента и чистоте смазочного масла. Тем не менее, они по-прежнему хорошо подходят для многих приложений с низким энергопотреблением.
СЦЕПЛЕНИЯ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ (ТИП ЗУБЧАТОГО ШЕСТЕРНИ) Для высокопроизводительных критически важных приложений обычно используется автоматическая обгонная муфта, такая как синхронно-самопереключаемая (SSS) муфта свободного хода.Эти муфты передают крутящий момент через несколько зубцов шестерни и отделяют функцию синхронизации от компонентов, передающих крутящий момент.
В таких муфтах маленькие собачки используются для сопряжения с зубьями храповика для совмещения, а затем смещения зубьев муфты в зацепление вдоль винтовых шлицев (см. Рисунок 1). Зубья входят в зацепление автоматически синхронно на любой скорости от состояния покоя до полной рабочей скорости. Собачки и трещотки неактивны, за исключением короткого процесса зацепления. После зацепления крутящий момент передается через контакт поверхности концентрических зубцов эвольвентной формы.Внутренний маслосборник между входным и выходным компонентами смягчает включение сцепления.
Обгонные муфты высокой мощности могут полностью поддерживаться валом и спроектированы так, чтобы действовать как сплошная муфта при включении и передавать крутящий момент, или могут допускать осевое смещение и смещение. В качестве альтернативы муфты свободного хода могут быть установлены в маслонепроницаемом корпусе, который может устанавливаться на лапах или соединяться с корпусом ведущей или ведомой машины.
Рисунок 2: Схема насоса с двойным приводом
СДВОЕННЫЕ ПОЕЗДАПоезд оборудования с двойным приводом и обгонной муфтой позволяет одному машинисту отсоединиться от поезда и остановиться, в то время как второй машинист продолжает приводить в действие ведомую машину.Это также позволяет управляемому оборудованию начать работу с одним из машинистов, когда второй машинист недоступен из-за технологических, ремонтных или других ограничений, а также запустить и связать этого машиниста с уже идущим поездом, когда ограничение больше не существует.
Например, в системах трубопроводов природного газа используется более сотни компрессоров с двойным приводом и мощностью от 1000 до 7000 лошадиных сил. В этих поездах в качестве двойных водителей используются электродвигатели и газовые двигатели.Двойные драйверы позволяют выбирать источник питания в зависимости от преимуществ в реальном времени одного источника питания по сравнению с другим.
Техническое обслуживание двигателя может производиться, пока поезд продолжает работать с помощью машиниста.
При наличии двух сцеплений трансмиссия может также использоваться в качестве источника электроэнергии. Когда сжатие не требуется, двигатель может отключиться от компрессора и приводить в действие только двигатель / генератор, экспортируя энергию в сеть. Или при включенных обоих сцеплениях и потребляемой мощности компрессора ниже номинальной мощности двигателя дополнительная мощность может использоваться для выработки очень эффективной мощности для экспорта, поскольку расход топлива двигателя при полной нагрузке значительно лучше, чем при частичной нагрузке.
Рисунок 3: Режимы работы сдвоенных насосов
ДВОЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ НА ВОДНЫХ ЗАВОДАХТа же концепция двойного привода может применяться как к компрессорам, так и к насосам, используемым в водопроводной промышленности.
Во-первых, давайте посмотрим на компрессоры.
На установке по очистке сточных вод обычно используется двигатель, сжигающий газ из метантенка в качестве топлива, который приводит в действие генератор, а на отдельном основании находится двигатель, который приводит в действие воздушный компрессор, подающий кислород, необходимый для метантенка.Используя концепцию двойного привода, двигатель, компрессор и двигатель / генератор будут объединены в одну линию на едином основании, что потребует только одного двигателя / генератора по сравнению с отдельными двигателем и генератором в традиционной схеме. Кроме того, требуется только один комплект распределительного устройства и кабелей.
будет использоваться другая конфигурация с двумя приводами. Многим насосным станциям, как водопроводным, так и канализационным, требуется резервное питание для обеспечения перекачки во время перебоев в подаче электроэнергии. Часто это достигается путем установки насоса с приводом от двигателя рядом с насосом с приводом от двигателя, с использованием насоса с приводом от двигателя, когда электроэнергия недоступна.
Это означает, что вложения в насос с приводом от двигателя (двигатель, насос, фундамент, трубопровод и т. Д.) Используются редко.
В других случаях устанавливается резервная генераторная установка для работы насоса с электрическим приводом при отключении электроэнергии. В этом случае двигатель должен иметь значительно большую мощность, чем насос, приводимый в действие генератором, чтобы обеспечить крутящий момент, требуемый во время ускорения насоса с приводом от двигателя. Генератору, который очень похож на двигатель насоса, требуется собственный комплект распределительного устройства и кабелей.
За счет двойного привода насоса с двигателем и двигателем, как показано на рисунке 2, требуется только один двигатель / генератор с одним комплектом распределительного устройства и кабелей. Кроме того, объем двигателя значительно уменьшается при прямом приводе насоса. Требуется только один фундамент. Общая занимаемая площадь уменьшена. Во время отключения электроэнергии двигатель запускается, и автоматически включается сцепление, приводя в движение насос через двигатель с разомкнутым выключателем двигателя.
Используя передаточный переключатель и выбирая синхронный двигатель (а не индукционного типа), двигатель работает как генератор для обеспечения мощности станции.
Использование конфигурации с двумя приводами для насосов и компрессоров дает коммунальным предприятиям большую гибкость в эксплуатации своего оборудования для минимизации затрат и повышения надежности. Вот пять различных сценариев, которые можно использовать для работы насоса, и аналогичные варианты можно использовать с компрессорами. Эти режимы работы показаны на рисунке 3.
Непиковая откачкаВ непиковые часы, когда цены на электроэнергию низкие, двигатель выключается и сцепление между двигателем и мотор-генератором отключается.Двигатель использует энергию от сети для запуска насоса.
Пиковая нагрузка с отключением нагрузки Во многих регионах электроэнергетические компании или операторы сетей имеют программы реагирования на спрос, предлагающие до 100 000 долларов в год за снижение нагрузки на 1000 киловатт несколько раз в год.
Или коммунальное предприятие будет взимать гораздо более высокие ставки в периоды пикового спроса, что делает использование двигателя более экономичным, чем покупка электроэнергии. В любом случае двигатель будет запускаться и использоваться для раскрутки двигателя и насоса.В зависимости от экономики прерыватель мог бы быть разомкнутым, и двигатель мог бы обеспечивать всю мощность, или двигатель мог бы потреблять меньшее количество электроэнергии из сети в дополнение к тому, что вырабатывал двигатель.
Когда электричество недоступно, включается двигатель и насос продолжает работать. Двигатель будет вращаться, но не будет потреблять и генерировать ток.
Аварийное производство электроэнергии Могут существовать сценарии чрезвычайных ситуаций, когда насос не нужен, но электричество есть.В этом случае муфта между двигателем и насосом отключается. Двигатель приводит в действие мотор-генератор, а выключатели разомкнуты, поэтому он может обеспечивать электроэнергию.
В этом случае оба сцепления включены, а двигатель обеспечивает крутящий момент, необходимый для работы насоса и выработки электроэнергии.
В дополнение к гибкости, предлагаемой этими пятью режимами работы, только двойной привод дает инженерам возможность выключить двигатель или двигатель для обслуживания без прерывания обслуживания.
_______________________________________________________________________
ОБ АВТОРЕМорган Хендри — президент SSS Clutch. С момента своего образования более сорока лет назад компания SSS сосредоточила свои усилия исключительно на маркетинге, разработке и производстве муфт SSS, в первую очередь для приложений с большой мощностью и высокой скоростью. Для получения дополнительной информации посетите www.sssclutch.com.
_______________________________________________________________________
СОВРЕМЕННАЯ НАСОСКА СЕГОДНЯ, сентябрь 2013 г.
Вам понравилась эта статья?
Подпишитесь на БЕСПЛАТНОЕ цифровое издание журнала Modern Pumping Today!
Renold создает приводное решение для высокоэффективной ветроэнергетики
21-03-2003
Компания Renold Clutches & Couplings была выбрана для обеспечения одной из проверенных конструкций муфт с пружинной муфтой для использования в ветроэнергетических турбинах, что дает значительные преимущества по сравнению с конкурирующими конструкциями.Поставка муфты свободного хода с карданным валом в сочетании со шкивом Vee позволила внедрить новые технологии.
Ветровые турбины уникальны в секторе производства электроэнергии, потому что рабочую жидкость, то есть воздух, нельзя контролировать до того, как она достигнет турбины. В условиях сильного ветра обычные турбинные системы с фиксированной скоростью должны иметь дело с большими колебаниями крутящего момента, что вызывает колебания выходной мощности через генератор до 100%.
Новая конструкция турбинной системы позволяет изменять скорость вращения ротора вместе с изменением угла наклона лопастей, а благодаря уникальной комбинации коробки передач и сцепления это приводит к поддержанию выходной мощности генератора на постоянном уровне независимо от условий колебаний ветра. В случае превышения частоты вращения ротор достигает полностью развернутого положения и отключается, однако муфта позволяет генератору продолжать работу.
Для обычных систем требуются чрезвычайно прочные и тяжелые узлы, чтобы выдерживать большие усталостные нагрузки.Новая конструкция с диаметром стреловидных лопастей 33 м и возможностью развивать скорость до 50 об / мин примерно на 50% легче обычных ветряных турбин, обеспечивая улучшенное соотношение мощности и веса и общую экономичность. Это также позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы, поскольку компоненты потребляют только 3% номинальной мощности, а надежность повышается за счет использования простых и качественных компонентов.
Проект еще раз подчеркивает приверженность Renold развитию технологий будущего, работая в партнерстве с требованиями клиентов.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обращайтесь:
Renold Clutches & Couplings
Wentloog Corporate Park
Newlands Road
Cardiff
CF3 8EU
Тел .: +44 (0) 29 20792737
Факс: +44 (0) 29 20793004
Электронная почта : [email protected]
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Преобразуйте накопленную химическую энергию в механическую, чтобы управлять транспортным средством, полезным и экологически безопасным способом. ДИЗАЙН-ПАРАМЕТР: Гибридный электромобиль. ПОЧЕМУ ГИБРИДНЫЙ АВТОМОБИЛЬ? Все любят машины, они удобны, быстро доставят из машины
место в другое. Все ненавидят загрязнение, оно делает растения и животных счастливыми.
окружающая среда недовольна. H.E.V. это компромисс. Чистые электромобили, а выбросы
«бесплатно», не может преодолевать расстояния или обеспечивать питание (для любой увеличенной длины
время) автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания загрязняют окружающую среду.H.E.V. сочетают в себе и то, и другое, поэтому автомобиль может ехать так далеко и столько, сколько захочет большинство людей.
и выделяют лишь часть вредных газов, выделяемых автомобилями с двигателем внутреннего сгорания. H. ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА: Источники крутящего момента: Двигатель внутреннего сгорания, относительно малой мощности, около 20 л.с. Один, а точнее несколько электродвигателей
На шоссе, когда двигатели внутреннего сгорания работают максимально эффективно
эффективный, и если в электромобиле батарея разряжается очень быстро,
Я.C.E. Для более коротких поездок по городу используется электродвигатель.
исключительно или таким образом, чтобы I. КАК ВСЕ ПОДХОДИТ ВМЕСТЕ: Существует две основные геометрии H.E.V. системы: параллельные и последовательные. Параллельный
Серия
СИСТЕМА ПРИВОДА И ВСЕ ЕЕ ПОДГОТОВКА ВХОДИТ В ВАШУ МАШИНУ: ЧАС.Е.В. системы привода очень сложны и различаются значительно от автомобиля к автомобилю. Батареи в целом сбалансированные — они либо расположены по центру или распределены между передней и задней частью автомобиля, потому что они тяжелые и занимают большой объем. Все остальные компоненты расположены для максимальной эффективности и удобство (во множестве различных конфигураций).  Количество электродвигателей варьируется, так как
делает неэлектрический источник крутящего момента. Наличие двух источников питания делает переключение
механизм необходим.Большинство H.E.V. системы также позволяют использовать I.C.E. (или другие неэлектрические
двигатель) и электродвигатели должны работать одновременно.
На этом рисунке показана только одна возможная система привода — как при выборе тип батареи, неэлектрический источник крутящего момента и почти все остальное, что связано с высоковольтным оборудованием, варианты бесконечны. ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА: Поток мощности через гибридную систему, а также эффективность и
механика компонентов и соединений в нем составляет самую важную физику в
H.E.V. Что касается используемых компонентов, объект H.
Мощность поступает от двигателя внутреннего сгорания через вторичный карданный вал к трансмиссии. Затем он течет от трансмиссии к первичному приводу. вал, а затем к колесам. Обгонные муфты 3 и 5 включены, все остальные включены. отключен. Мощность течет от обоих электродвигателей через трансмиссию и к приводной вал и шины.Обгонные муфты 4 и 5 включены, все остальные включены. отключен. Мощность поступает от двигателя внутреннего сгорания через вторичный
ведущий вал через трансмиссию, затем к первичному ведущему валу, а затем к
шины. Мощность также поступает от обоих электродвигателей к трансмиссии, а затем к
первичный приводной вал и шины. Мощность передается от колес к первичному ведущему валу, а затем через трансмиссия через вторичный приводной вал и к генератору, и, наконец, к батареи. Это происходит во время рекуперативного торможения. Электромагнитные муфты 1 и 2 включены, все остальные сцепления выключены. Мощность поступает от двигателя внутреннего сгорания через приводной вал 2, к трансмиссии, а затем к ведущему валу 1 и шинам.Энергия также течет из I.C.E. через приводной вал 2 и к генератору. Обгонная муфта 3 и соленоид сцепление 1 включено, все остальные выключены. Мощность поступает от двигателя внутреннего сгорания через вторичный
ведущий вал к трансмиссии, затем через первичный приводной вал и шины. В
ЛЕД. также подает питание на генератор через электромагнитную муфту 1, а затем на
батареи. Многие тяжелые и негибридные автомобили также используют рекуперативное торможение. Эта система забирает часть энергии, обычно рассеиваемой трением. когда автомобиль тормозит и преобразует его обратно в полезную энергию. Если: T (t) = крутящий момент Вт (т) = частота вращения колеса (оборотов / время) P (t) = Мощность = T * W Вал колеса, вращающийся со скоростью = W и с крутящим моментом = T,
генерирует мощность P, все функции времени.Отвод мощности от колес замедлит машину
вниз, что обычно нежелательно, за исключением торможения. Когда тормоза нажаты,
вал генератора соединен с валом колеса, поэтому его можно вращать силой
колес. Затем генератор преобразует эту механическую / вращательную мощность в электрическую. [ПРОВЕРИТЬ МАТЕМАТИЮ !! ИЛИ БУДУТ УДАЛЕНЫ] Для генератора постоянного тока: a = a (N, B, l, r) = константа (для конкретный генератор) В (t) = напряжение I (t) = ток = a * T, и P (электрический) = I * V = T * W = П (механический) , тогда: I = (W / V) * T и В = В / В * Ш Таким образом, выходная электрическая мощность равна P = V * I = T * W, если предположить, что потери на трение пренебрежимо малы.Этот электрический затем энергия используется для зарядки аккумулятора автомобиля, сохраняя его для использования в будущем. H.E.V. также заряжает аккумулятор с помощью I.C.E. через тот же
процесс, когда автомобиль находится в движении. Контроллер контролирует состояние аккумулятора и
скорость I.C.E. при низком заряде батареи и I.C.E. скорость высокая, подключается
приводной вал двигателя к генератору, потребляющий энергию от I. ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА: Производительность H.E.V. ограничен своей эффективностью и его способность нести собственное топливо. Емкость аккумулятора и плотность энергии топлива одинаковы. ограничения на количество мощности, которое может выдержать транспортное средство. Три основных типа аккумуляторов — свинцово-кислотные (наиболее обычный автомобильный аккумулятор), NiCd (никель-кадмиевый) и более новый NiMH (никель-металлогидридный). Удельная энергия батареи, удельная мощность, стоимость и срок службы являются наиболее важными факторами. выбирая аккумулятор.
Единицы: удельная энергия или мощность измеряется на единицу массы. Вт-ч / кг = ватт-часы / килограмм — количество часов, за которое стоит 1 кг батареи может обеспечить определенное количество ватт мощности. Вт / кг = ватт / кг — количество ватт, которое может обеспечить батарея на 1 кг. $ / кВт-ч = долларов / киловатт-час — количество денег за каждый час электроэнергии затраты, мощность измеряется тысячами ватт. Циклы до 80% DOD (глубина разряда) — батарея циклически проходит через
химическая реакция (которая зависит от ее типа) для выработки электроэнергии.
Это количество циклов, которое может обеспечить каждая батарея, прежде чем она окажется в пределах 80%
разряд (состояние, при котором нет падения напряжения на батарее, поэтому она может
не обеспечивают питание). УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ: Не отправлено ГДЕ НАЙТИ ГИБРИДНЫЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ: Toyota, Ford, GM, Honda, Saturn … все основные машины компания уже разработала или находится в процессе разработки H.E.V. Много других, Также участвуют более мелкие компании, частные и государственные исследовательские агентства. ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Интернет-каталог Альтернативные виды топлива и современные автомобили Министерство энергетики / Национальное Страница лаборатории возобновляемой энергии HEV Система привода: Патент США № 5667029 Общие: Патент США № 05343970 |
двигатель, работающий на бензине. В других случаях это может быть I.C.E. работающий на водороде,
дизельный двигатель, небольшая газовая турбина / генератор или двигатель Стирлинга (последние два H.E.V.
все еще в значительной степени теоретические).
E.V. делает
это путем балансировки того, когда и как используется каждый двигатель. На шоссе, когда внутренний
двигатели внутреннего сгорания наиболее эффективны, и там, где батарея будет разряжена
очень быстро в электромобиле I.C.E. используется. Для более коротких поездок по городу
электродвигатель используется либо исключительно, либо таким образом, что I.C.E. также работает,
при максимальной эффективности.
C.E. также работает с максимальной эффективностью.
E.V. дизайнер должен подключить и
контролировать каждую часть, чтобы достичь максимальной эффективности. 
C.E. и трансмиссия.
Обгонные муфты 3, 4 и 5 включены и
электромагнитная муфта 2 включена.Все остальные отключены.
Кроме того, электродвигатели обеспечивают питание первичного приводного вала через
коробка передач. Все сцепления включены.
мощность:
C.E. заряжать
батарея. Поскольку этот контроллер установлен, автомобиль не потеряет мощность при
ускоряется, поднимается на холм или иным образом нуждается в полной мощности.
Это
важно, потому что любой аккумулятор в сборе обеспечит достаточно
энергии при наличии достаточного количества батарей, но H.E.V. имеет только ограниченный объем и
грузоподъемность, поэтому необходимо использовать батареи с высокой плотностью энергии / мощности.
Указанные числа не учитывают пополнение счета.Пора заняться неисправностью привода стартера — Mercury News
В: Мой грузовик иногда начинает издавать действительно странный звук, когда я иду его заводить.
Обычный звук стартера сменяется пронзительным свистом, и двигатель не запускается. Если я пытаюсь запустить его несколько раз, он обычно ловит и двигатель запускается. Что с этим? — Адам Хеллер
A: Это просто! Из вашего описания видно, что внутренний компонент стартера, привод, начинает выходить из строя. Узел привода стартера, заменяемая часть в стартере, содержит ведущую шестерню стартера и одностороннюю муфту. Во время работы ведущая шестерня толкается вперед, чтобы войти в зацепление с зубьями на маховике двигателя или гибкой пластине, обеспечивая редукцию примерно 20: 1.Это означает, что стартер вращается примерно в 20 раз быстрее двигателя (от 4000 до 200 об / мин) при проворачивании коленчатого вала. Обгонная муфта в приводе позволяет стартеру управлять двигателем, но не позволяет двигателю управлять стартером.
Почему сцепление? Если стартер не отсоединился от двигателя при запуске, либо из-за ошибки оператора, либо из-за механической или электрической неисправности, стартер будет раскручиваться примерно до 30 000
.
об / мин (двигатель работает на 1500 об / мин на высоких холостых оборотах) или выше, что приведет к огромному электрическому кошмару и возможному взрыву.Стартер, когда он приводится в действие, становится генератором, обеспечивающим большой и нерегулируемый источник энергии, и, возможно, развалится из-за очень высокой скорости вращения.
Обгонная муфта стартера более конкретно называется обгонной муфтой. Это устройство напоминает роликовый подшипник с пандусами, которые позволяют роликам свободно вращаться в одном направлении, но заклинивать в другом. Велосипеды используют обгонную муфту в задней ступице, чтобы вы могли крутить педали при желании независимо от скорости велосипеда.Если обгонная муфта изнашивается или механически заедает, она может проскочить, когда должна двигаться. В случае вашего стартера это приводит к очень быстрому (ненагруженному) пуску стартера, поскольку он не приводит в движение двигатель. Последующие попытки запуска могут быть успешными из-за нагрева или сотрясения роликов, но ненадолго!
В зависимости от стартера привод может быть обслуживаемым (стоимость, возможно, 30 долларов), но замена только этой детали может оказаться глупой копейкой / фунтом, в отличие от установки восстановленного узла стартера.