Обгонная муфта генератора принцип работы

Содержание:

Применение
Немного о работе генератора
Обгонные муфты
Преимущества и недостатки
- Ресурс
- Ремонтопригодность
Цена вопроса
- Похожие новости
- Комментарии
Для чего нужна обгонная муфта генератора на самом деле?
Для чего нужна обгонная муфта генератора на самом деле?
Обгонная муфта генератора – принцип работы
Зачем нужна обгонная муфта генератора

Применение

со встроенной храповой обгонной муфтой

Так работает обгонная муфта : — это ведущее звено, а — ведомое

Велосипедная втулка

Тормозная втулка заднего колеса велосипеда. Внутреннее кольцо обгонной муфты (поз. 6 вверху) посредством роликов заставляет вращаться внешнее кольцо (поз. 5 внизу) —

Обгонные муфты широко применяются в следующих устройствах:

валоповоротные устройства турбоустановок. Обгонная муфта обеспечивает автоматическое зацепление ротора турбины с приводом ВПУ при снижении оборотов после отключения турбоагрегата и расцепление при наборе оборотов турбины после включения её в работу;
сельскохозяйственные прицепы с от . Применение обгонных муфт позволяет избежать поломок трансмиссии трактора в случае, когда механика прицепа по какой-то причине не может вращаться с нужной частотой;
механические кран-экскаваторы и подъёмные краны с двигателем внутреннего сгорания, оснащённые . Обгонная муфта не позволяет турбинному колесу и соответственно механизмам машины вращаться быстрее насосного, соединённого с двигателем;
в задней втулке велосипедов (за исключением );
в пусковых приводах многих . таких двигателей рассчитаны на достаточно низкую частоту вращения, необходимую только для запуска. Когда двигатель уже запустился и вышел на рабочие обороты, стартер необходимо отключить от него, что и выполняется обгонной муфтой даже в случае, когда ключ зажигания ещё находится в положении «пуск»;
в радиоуправляемых автомоделях;
вертолёты, самолёты, при ;
в тракте движения бумаги принтеров и копировальных аппаратов;
в механизмах безынерционных рыболовных катушек;
в классического типа, где обеспечивают автоматическое перераспределение крутящего момента между звеньями планетарного ряда в момент включения (выключения) гидроуправляемых муфт и тормозов, что позволяет упростить процесс переключения передач (при переходе на высшую передачу не нужно плавно отключать муфты/тормоза низшей), сделать переключение более плавным, производить переключение без разрыва потока мощности и обеспечивать движение автомобиля накатом на низших передачах (на прямой и повышающей передачах обгонные муфты не работают). Для обеспечения возможности торможения двигателем обгонные муфты блокируют дополнительными гидроуправляемыми тормозами. Недостаток АКПП с обгонными муфтами — значительное увеличение размеров и массы и необходимость большого числа управляющих элементов (фрикционных муфт, тормозов). С развитием электронного управления АКПП переходные процессы при переключении передач обеспечиваются модуляцией управляющего давления в приводах фрикционных муфт и тормозов, с контролем проскальзывания, что позволяет плавно и без разрыва потока мощности переключать передачи без помощи обгонных муфт. Это позволяет снизить число управляющих элементов, размеры и массу АКПП. Для сравнения АКПП близких по размерам автомобилей Audi Q7 и Toyota Land Cruiser Prado 150 имеют по 6 передач, но у Audi нет обгонных муфт, а у Toyota — есть. При этом в АКПП Audi для всего 5 управляемых элементов, тогда как у Toyota — 8 плюс три обгонные муфты. В результате АКПП при сопоставимой мощности двигателей у Audi имеет массу на 30 кг меньше чему у Toyota. Но для работы без обгонных муфт с реализацией переходных процессов внутри фрикционов АКПП Audi требует специальной синтетической рабочей жидкости, специального керамического покрытия рабочих дисков муфт и тормозов и размещения электронного блока управления непосредственно в поддоне АКПП (для сокращения индуктивности и активного сопротивления электрических цепей управления высокоскоростными модулируемыми электромагнитными клапанами), тогда как АКПП Toyota, где переходные процессы происходят в обгонных муфтах, использует широко распространенную полусинтетическую рабочую жидкость, имеет хорошо зарекомендовавшее себя бумажное покрытие рабочих дисков, а электронный блок управления может быть соединен с АКПП достаточно длинными проводами;
при отсутствующем или заблокированном переднем дифференциале, устанавливаются в передние колёса ряда гоночных автомобилей.

Немного о работе генератора

Для чего нужна обгонная муфта генератора и как она работает?

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

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

А лежит в основе работы данного агрегата эффект электромагнитной индукци. Суть его в том, что через катушку из, к примеру, медного провода проходит магнитный поток. Когда значение магнитного потока изменяется, на выводах той самой катушки возникает электрическое напряжение. Значения напряжение при этом пропорционально скорости, с которой меняется магнитный поток. В свою очередь, для возникновения потока через катушку необходимо пустить ток. Резюмируя: в качестве источника переменного магнитного поля выступает ротор (вращающаяся часть генератора), а источником электрического потока является статор.

Как только водитель поворачивает ключ зажигания, на обмотку возбуждения генератора подается ток. В обмотке наводится магнитное поле, приводящее ротор в движение. После, начинает вращаться коленчатый вал. Для выработки электрической энергии генератором его вал должен продолжать вращаться. Обороты он получает от коленчатого вала, с которым он связан ременной передачей. И теперь последний момент: приемники электроэнергии питаются постоянным током, тем временем как генератор выдает переменный. Для решения этой проблемы в генераторе имеется выпрямительный блок. Для контроля выходных параметров в конструкцию генератора также включен регулятор напряжения.

Обгонные муфты

Принцип работы инжектора. механический инжектор принцип работы

Обгонные муфты или муфты свободного хода представляют собой устройства механической трансмиссии. Муфты используются для предотвращения передачи крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее. То есть позволяют избежать перегрузок при остановке вала отбора мощности. Устройства также используются в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону.

Применение

Муфты свободного хода нашли широкое применение в составе карданных валов, в коробках передач автомобилей, в задних осях велосипедов, в мотоциклах с электростартером, генераторах, пневматических сеялках, косилках, металлорежущих станках, в пусковых приводах для двигателей внутреннего сгорания и других машинах.

Принцип действия

Муфты свободного хода не требуют наличия приводов управления ею, так как обладают простым принципом работы. В зависимости от соотношения угловых скоростей, устройства способны в автоматическом режиме сцеплять и расцеплять валы. Если скорость ведущего вала больше скорости ведомого вала, то муфта сцепляет валы. При меньшей скорости ведущего вала, муфта расцепляет валы, не препятствуя ведомому валу свободно обгонять ведущий вал.

Простым примером использования данных устройств является велосипедный привод. Во время езды, когда велосипедист перестает крутить педали, велосипед все равно продолжает двигаться по инерции. Обгонная муфта велосипеда срабатывает, педали отключаются от колес, и они не ударяют по ногам велосипедиста.

Конструкция

Конструкция обгонной муфты состоит из двух колец, которые вставлены друг в друга. На поверхность внешнего кольца нанесены специальные пазы, а на поверхности внутреннего — лепестки и подпружиненные шарики подпирающее внешнее кольцо. Кольца взаимодействуют так, что когда кольца вращаются в одном направлении подпружиненные шарики и лепестки состыковывают оба кольца, которые при вращении зависят друг от друга. При противоположном вращении упругий элемент муфты утапливается и колеса уже осуществляют независимое вращение.

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

Классификация

По способу сцепления полумуфт обгонные муфты различаются на фрикционные и храповые. У фрикционных почти полностью отсутствует мертвый ход и работают они бесшумно. Состоят из внешней и внутренней обоймы, пружины для выталкивания роликов и самих роликов. Роликовая муфта является неразборным узлом. Фрикционные муфты по компоновке делятся на муфты с радиальным и осевым замыканием.

У храповых внутренняя поверхность внешнего кольца оборудована зубьями и упором с одной стороны Оба кольца заклинивает специальная собачка и прижимается к внешнему кольцу с помощью пружины. Храповый механизм надежнее, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами.

По конструкции элементов обгонные муфты классифицируются на: ленточные, пружинные, клиновые и другие их виды. Клиновые муфты, в свою очередь, делятся на роликовые и клиновые. Наиболее широко применяемые — роликовые обгонные муфты.

Ассортимент продукции

Существует довольно большой ассортимент обгонных муфт от мировых компаний-производителей: NBS (серии HF, HFL) и CTS (серии UK, UKC, UKCC, CB, US, USNU, GP, CKN, UF, GL, GVG, GV, GS).

Устройства отличаются областью использования, конструктивным исполнением, материалами изготовления, габаритніми размерами, внутренними и внешним диаметрами, обладают различными техническими характеристиками.

Все представленные устройства отличаются высокой надежностью, долговечностью, имеют высокие эксплуатационные характеристики, соответствуют стандартам качества, требованиям надежности и безаварийной работы.

Преимущества и недостатки

Устройство и принцип действия автомобильного генератора

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

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

Рис. 3 Слева шкив обычный, справа муфта обгонная

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

Ресурс

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

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

Это интересно: Описание мотора Toyota 4Y и его особенности

Рис. 4 Обычный шкив генератора

Рис. 5 Обгонная муфта

Рис. 6 Ремень генератора

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

Ремонтопригодность

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

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

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

Цена вопроса

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

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

«D» класс – 3000 – 4000 рублей

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

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

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

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

(11 голосов, средний: 4,91 из 5)

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.

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:

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.