Для чего нужна обгонная муфта генератора

Замена своими руками

Для обеспечения заявленного производителем эксплуатационного ресурса обгонная муфта комплектуется защитной крышкой. Если владелец/сотрудник сервиса забыл ее поставить или она слетела в процессе использования, проникающая внутрь обойм грязь/пыли может заклинить ролики.

Инструмент

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

  • c зубьями на конце в средней части и присоединительным квадратом 1/2» для VW, Skoda, Mercedes, Ford, BMW, Audi и неоторых других авто
  • шестигранником на 17 и головкой присоединительной на 10 для Toyota и некоторых других азиатских и шестигранник для муфты генератора машин концерна VAG

Сервисные ключи позволяют демонтировать муфту, не снимая генератор с посадочных мест.

Рис. 9 Набор головок для демонтажа обгонных муфт любого производителя

Диагностика

Неправильная работа обгонной муфты генератора определяется «на слух» и механическим способом:

  • свист, дребезг в салоне извещают о плохом натяжении, перекосе или изношенных посадочных поверхностях («ручьях») шкива
  • если заклинить отверткой крыльчатку принудительного воздушного охлаждения генератора, муфта должна прокручиваться в обратную сторону свободно, в рабочем положении на некоторую часть поворота, пока ролики не поднимутся вверх для синхронизации оборотов вала и шкива

При заклинивании обойм муфты следует немедленно заменить расходник новым изделием.

Демонтаж

Даже при внешнем осмотре муфты после снятия защитной крышки становится понятно, зачем необходимо использовать специальный сервисный ключ. Вместо обычного крепежного болта здесь применена зубчатая поверхность, для которой требуется инструмент с ответными шлицами.


Рис. 10 Демонтаж муфты

Оснастка вставляется внутрь муфты, зубья зацепляются, деталь откручивается рожковым ключом или накидной головкой с храповиком.

Установка обгонной муфты

После демонтажа заклинившей муфты обгонной новая деталь устанавливается алогичным способом. Основными нюансами операции замены являются:

  • усилие затяжки 70 – 90 Нм
  • установка защитной крышки, предохраняющей от попадания в обоймы пыли и грязи


Рис. 11 Установка новой муфты


Рис. 12 Защитная крышка муфты

Если в авто эксплуатировался генератор без обгонной муфты, достаточно подобрать модификацию детали с аналогичными посадочными поверхностями для вала и ремня. Эти диаметры должны совпадать полностью.

https://youtube.com/watch?v=ZdJesWSAdXI

Таким образом, даже у специалистов нет единого мнения по поводу целесообразности эксплуатации муфты обгонной вместо традиционного шкива. Окупаемость этого дорогостоящего изделия под сомнением при бюджетной цене ремней и шкивов без двух обойм с роликами внутри. Но основное предназначение – сглаживание моментов инерции на валу, обгонная муфта выполняет в полном объеме без нареканий.

Секреты от Петровича №12 Обгонная муфта генератораСекреты от Петровича №12 Обгонная муфта генератора

Renold Trapped Roller ClutchRenold Trapped Roller Clutch

Замена обгонной муфты генератораЗамена обгонной муфты генератора

Как определить, что муфта вышла из строя

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

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

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

Первые признаки это:

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

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

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

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

Признаки и причины неисправности инерционного шкива

Неисправность обгонной муфты можно определить по следующим признакам:

  • под капотом появился щелкающий звук, который особенно хорошо слышен на оборотах меньше 2000;
  • ремень стал чаще выходить из строя, или увеличилась вибрация натяжного ремня;
  • пропадала зарядка.

В основном в ОМГ заклинивает подшипник, то есть, муфта становится постоянно включенной, якорь всегда крутится в независимости от оборотов ДВС. В этом случае генератор работает, как с обычным шкивом, поэтому ремни, генераторные подшипники, натяжные ролики получают дополнительную нагрузку, выходят из строя чаще. Некоторые автовладельцы, не желая заморачиваться с заменой муфты, заваривают подшипник, предпочитая лишний раз заменить ремень, чем покупать новый инерционный шкив.

Когда ролики ОМГ перестают блокироваться, ротор генератора практически не крутится, пропадает зарядка. При этом внешним осмотром определить неисправность сложно: если скинуть ремень и вращать рукой вал за шкив, якорь будет крутиться, так как не встречает никакого сопротивления, дефект проявляется только под нагрузкой. Обнаружить поломку в любом случае удается, если муфта совсем разваливается, в некоторых особенно запущенных случаях она и вовсе отлетает.

Инерционный шкив выходит из строя по следующим причинам:

  • по истечению ресурса (через 100-150 тысяч километров пробега);
  • из-за попадания грязи в механизм при отсутствии защитного колпачка;
  • из-за слишком сильной натяжки ремня;
  • в результате механического повреждения (после удара);
  • если генератор установлен с перекосом.

Со снятым ремнем муфту проверяем так:

  • прокручиваем шкив рукой и резко его останавливаем, при исправном механизме будет заметно, что якорь после остановки еще некоторое время двигается;
  • отверткой жестко фиксируем крыльчатку от проворачивания, пытаемся провернуть ОМГ: она должна вращаться против только часовой стрелки и застопориваться, если ее пытаться направить в противоположную сторону.

Еще можно визуально проконтролировать, как ведет себя инерционный шкив в работе – после остановки двигателя при исправной муфте лопасти ротора должны некоторое время вращаться.

Подробнее об устройстве

Теперь рассмотрим устройство обгонной муфты в подробностях. Несмотря на то, что ее схема может показаться довольно простой, это по-своему сложное устройство, каждый элемент в котором четко подогнан к смежному и выполняют свою роль. Итак, вот что включает в себя обгонная муфта автомобильного генератора:

  • Внешняя обойма, имеющая на внутренней поверхности специальные пазы;
  • Ряд пружин на внешней обойме, выталкивающих ролики;
  • Внутренняя обойма;
  • Ролики, передающие крутящий момент при замыкании обойм.

Существуют также храповые муфты, в которых на внутренней поверхности имеются однонаправленные зубья вместо пазов с роликами. Как и случае более распространенных роликовых муфт, в храповых механизмах имеется собачка, которая прижимается к внешнему кольцу усилием пружины, тем самым замыкая обоймы и позволяя им вращаться с одинаковой частотой . Как несложно догадаться, подобные муфты работают автоматически – за смыкание колец отвечают исключительно механические элементы, что обеспечивает всему устройству не только быстродействие, но еще и высокую износоустойчивость.

Для чего нужна обгонная муфта

В современных автомобилях очень много различных периферийных электрических и электронных устройств, которые раньше конструкция транспортного средства не предусматривала. Это и кондиционер, и система инжекторного впрыска топлива, и электронный блок управления. Вполне естественно, что потребление электрического тока бортовой сетью существенно увеличилось – его стало требоваться больше. А чтобы вырабатывать больше электричества, нужен генератор больших размеров.

Обгонные муфты генератора и шкивы, зачем они нужны.Обгонные муфты генератора и шкивы, зачем они нужны.

Тут-то и кроется корень проблемы. Для вращения более тяжелого ротора необходимо куда большее усилие. Однако двигатель работает неравномерно: присутствуют небольшие паузы. Они обусловлены сутью функционирования цилиндров. Невооруженным глазом их не заметить – продолжительность составляет всего несколько миллисекунд. Но на работе генератора они сказываются:

  • из-за неравномерной нагрузки на передаточный ремень он быстро изнашивается;
  • по причине неравномерного вращения ротора возможны скачки напряжения в бортовой электросети.

Таким образом, после того, как генераторы стали более мощными и тяжелыми, возникла потребность в стабилизации их работы. В качестве детали, которая предназначена для того, чтобы сделать вращение более ровным, стали использовать обгонную муфту. На самом деле это далеко не новое изобретение. Она широко применяется в велосипедах для того, чтобы педали не вращались во время движения по инерции. Теперь ее стали применять и в автомобилях. Ранее она тоже в них использовалась, только устанавливали ее не в генератор, а в стартер.

обгонная муфта

Конструктивные особенности обгонной муфты

Существует много типов обгонной муфты. Однако, многие из них основаны на конструкции одного простейшего механизма: наружной и внутренней втулки.

Помимо двух основных частей, в обгонной муфте генератора есть и несколько других мелких, не менее важных частей. Обычно, они представляют собой два ряда с роликами. Первый ряд перемещается по внутренней части муфты и выполняет затормаживающую функцию. Второй ряд роликов представляет собой комплекс подшипников игольчатого вида.

Также есть и другие составляющие:

1. Пластмассовая крышка корпуса.

2. Специальная контактная пластинка, которая снабжается резиновым сальником.

3. Эластомеровая прокладка.

4. Профиль, имеющий шлицевое соединение.

5. Две втулки. Первая имеет специальную наклонную плоскость, вторая – представляет собой самую обычную втулку.

Замена инерционного шкива на автомобиле Nissan Primera P12

Чтобы произвести замену обгонной муфты на авто Ниссан Примера с бензиновым мотором QR 20 (2.0 L), в любом случае придется демонтировать генератор, подобраться к шкиву на месте не получается – узел находится внизу в труднодоступном месте, закрыт другими деталями.

Для снятия шкива можно воспользоваться готовым приспособлением или изготовить его самостоятельно, сварив из прутков, потребуется шестигранник на 17 мм. Самодельный ключ будет предпочтительнее, так как он прочнее – муфта закручена очень туго, спецключ может не выдержать и сломаться. Далеко не всегда получается стронуть ОМГ с места, хотя так положено производить демонтаж инструкции.

Чтобы зафиксировать якорь, генератор придется разобрать, для этого:

  • снимаем заднюю крышку, она крепится с помощью четырех длинных болтов и гайки на 12 (вместе с крышкой вынимается обмотка статора);
  • зажимаем роторный вал в тисках, его следует зафиксировать, используя проставки, чтобы не повредить деталь;
  • берем изготовленный самодельный ключ, откручиваем саму муфту.

Устанавливаем новый инерционный шкив, туго затягивать не обязательно – во время работы он вращается по часовой стрелке, и сам открутиться не сможет. Сверху муфты нужно не забыть установить защитный колпак, если этого не сделать, сюда попадет грязь, и ОМГ выйдет из строя преждевременно.

Принцип работы и назначение обгонной муфты

Примерно, 30 лет назад конструкция автомобилей заметно отличалась и ни о какой обгонной муфте генератора никто не знал.. Совершенство этих транспортных средств наступало постепенно и это касалось многих деталей. Если сравнивать автомобили двух эпох, можно заметить разницу между износом ремня генератора. К примеру, на старом автомобиле, с тонким ремнем генератора, последний служит очень малое время. После чего, была заметна растяжка ремня и его последующий разрыв. Это было абсолютно нормальным явлением и ему не уделялось большого значения. Тем не менее, время идет, а требования к автомобилям возрастали, необходимо было устройство, которое снизит износ ремня генератора и увеличит его срок службы.

Для начала, постараемся разобраться, почему ремень генератора изнашивается так быстро. Дело в том, что коленчатый вал имеет неравномерное вращение. Число оборотов коленвала постоянно меняется и зависит от положения акселератора.

Вместе с ним, меняется и крутящий момент, передаваемый на шкив генератора посредством ремня. В отличие от коленчатого вала, шкив генератора вращается по инерции, которая имеет свойство снижаться только через некоторое время. Так, например, при замедлении числа оборотов коленвала, уменьшенный вращающий момент на шкив передается ни сразу. Вначале, шкив вращается с прежним моментом, в то время как ремень уже затормаживается. Таким образом, между ремнем и шкивом коленвала возникает трение, которое поднимает температура ремня привода. При повышении температуры, повышаются и эластичные свойства, которые растягивают и обрывают ремень.

Чтобы избежать этого неприятного момента, конструкторы разработали механизм, который получил название – обгонная муфта генератора. Этот конструктивный элемент электрической машины состоит из двух важных составляющих:

  • Внутренняя обойма. Данный элемент имеет жесткую связь с валом ротора.
  • Внешняя обойма (или, как ее еще называют, наружная). Внешняя обойма идет в зацепление со шкивом генератора.

Для того, чтобы понять, как работает весь узел, необходимо иметь представление о работе стартера двигателя. На внутренних частях обеих обойм имеются ролики, которые взаимодействуют друг с другом. Когда коленчатый вал набирает обороты, ролики входят в зацепление и наружная муфта передает один и тот же крутящий момент на ротор генератора. Таким образом, разгон происходит равномерно, без каких-либо остановок.

Как только обороты двигателя снижаются (например, происходит торможение двигателем), ролики обойм разъединяются и внутренняя, вместе с валом, продолжает вращение с той же скоростью, в то время как, наружная снижает свое число оборотов. Это явление обеспечивает раздельное перемещение ремня и вращение шкива генератора, в связи с этим, снижается нагрузка, создаваемая на ремень, а значит, снижается его износ.

КОНСТРУКЦИЯ

Обгонные муфты делятся по конструкции на:

Роликовые обгонные муфты

Состоят из двух цилиндрических обойм, наружной обоймы и внутренней обоймы. На внутренней обойме имеются профилированные зубцы в которых находятся подпружиненные ролики. Такая конструкция обеспечивает постоянный контакт ролика и обойм и готова мгновенно передать крутящий момент либо выйти из зацепления при смене направления вращения.

Данная конструкция наиболее универсальна и распространена и может использоваться в качестве обгонной муфты, индексирующей муфты или стопора обратного хода. Наивысшая скорость достигается когда скорость вращения внешнего кольца выше скорости вращения внутреннего кольца. При использования в качестве индексирующей муфты возможна установка более жестких пружин что приводит к увеличению точности и скорости срабатывания.

Обгонные муфты с эксцентриковыми кулачками

Состоят из двух цилиндрических обойм, наружной обоймы и внутренней обоймы. Кулачки устанавливаются в сепараторе, активный профилькулачков обеспечивает включение и выключение муфты в зависимости от относительного движения колец. Различные конструкции кулачков и сепараторов позволяют получить различные характеристики. Например, выпускаются модели, имеющие постоянный контакт или вовсе не имеющие контакта во время работы муфты.

Центробежные обгонные муфты с эксцентриковыми кулачками

Так же состоят из двух цилиндрических обойм, наружной обоймы и внутренней обоймы. Конфигурация кулачков в данных моделях такова, что их центр тяжести смещен относительно оси вращения. Центробежная сила обеспечивает подъем кулачков, преодолевая усилие пружины. Когда действие центробежной силы превышает противодействие пружины, кулачок наклоняется в бесконтактное положение и обоймы выходят из зацепления.

Зачем нужна и как работает

Этот механизм называется — обгонной муфтой. Устанавливается на шкив генератора, имеет не большой корпус (есть очень компактные модели).

Конструкция и принцип работы очень прост, есть две обоймы внешняя и внутренняя:

  • Внешняя — находятся в зацеплении со шкивом
  • Внутренняя – находится в зацеплении с якорем (валом) генератора

Между двумя этими  обоймами располагается слой из нескольких «уровней» специальных роликов. Один — это слой игольчатых подшипников, другой – это специальные профилированные фигуры, которые «катаются» по своей обойме – выполняют роль стопорного устройства.

Собственная основная рабочая нагрузка идет именно на «стопорные ролики». Когда в момент воспламенения топлива в цилиндрах коленвал начинает разгонять внешнюю обойму, то эти стопорные элементы – ЗАМЫКАЮТСЯ, тем самым связывая внешнюю и внутреннюю часть, то есть начинает раскручиваться и якорь генератора.

НО после того как в цилиндрах мотора нет ВОСПЛАМЕНЕНИЯ, а происходит сжатие или отвод отработанных газов, тогда КОЛЕНВАЛ как бы притормаживается, внутренняя обойма (которая связана с якорем), начинает обгонять внешнюю (связь с ремнем). В этот момент стопорные элементы – ЛИБО ПОГРУЖАЮТСЯ В СПЕЦИАЛЬНЫЕ КАНАВКИ, ЛИБО ПОВОРАЧИВАЮТСЯ БОКОМ, КОТОРЫЙ КРУГЛЫЙ, ОН НЕ ОСТАНАВЛИВАЕТ ОБОЙМЫ. Они разъединяются, то есть как бы верхняя и внутренняя обоймы вращаются отдельно друг от друга.

Посмотрите полезное видео, оно полностью вам объяснит этот принцип.

Обгонные муфты Tsubaki. Муфта свободного ходаОбгонные муфты Tsubaki. Муфта свободного хода

Тем самым, нет губительного влияния инерции, проскальзывания ремня, и прочих негативных моментов. Обгонная муфта РЕАЛЬНО уберегает ременную передачу, и НАМНОГО продлевает ресурс.

Преимущества и недостатки

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.

Замена обгонной муфты

Замену можно осуществить самостоятельно, но только если есть специальный ключ, которым ее можно отвернуть от генераторного шкива. Следует приготовиться к тому, что понадобится заменить и компрессор кондиционера, но такое решение может принять только специалист.

Менять муфту нужно при обнаружении любых признаков ее износа – а также вместе с якорем генератора и «расходниками».

Какие инструменты пригодятся?

Нужны специальные инструменты. Элемент крепления муфты разглядеть сложно, так как он имеет потайную головку и защищен колпачком. Только после демонтажа защиты можно обнаружить внутренние шлицы, в которые вставляется ключ.

Но снять ОМГ не всегда получается даже при наличии специального инструмента. В некоторых автомобилях между генератором и кузовом настолько мало места, что ключ не помещается. В этом случае рекомендуется прежде снять генератор. Иногда отвернуть крепеж сложно из-за слишком туго закрученной гайки. Если открутить не получается никак, используйте пневмогайковерт.

Составляющие специального ключа, с помощью которого можно снять ОМГ:

  • Двухсторонняя бита. На одном ее конце находится шестигранник, на втором — головка с переходником под вороток. Это устройство предназначено, чтобы удерживать шкив от прокручивания.
  • Насадка с многогранником с внешней стороны. Другая сторона насадки оснащена шестигранником для откручивания крепежа.

Кроме этого, для снятия ОМГ могут понадобиться такие инструменты:

  • вороток Torx 8;
  • ключ на 17;
  • головка АТА-0415;
  • ключ на 14.

Как снять?

На некоторых автомобилях снятие муфты можно провести на месте, генераторный узел при этом не демонтируется. Но это возможно только при наличии свободного пространства, позволяющего добраться до механизма. Процедура должна выполняться в следующем порядке:

  • Отсоединяется минусовая клемма от аккумуляторной батареи.
  • Снимается штуцер патрубка.
  • Демонтируется бочок абсорбера, снимается шланг.
  • После снятия бочка демонтируется ремень генератора. Придется ослабить гайку, крепящую натяжной ролик.
  • Для снятия лучше использовать шестигранную биту. С его помощью открутите муфту.

Но как открутить ОМГ, если он никак не поддается? Для этого придется демонтировать и разобрать генератор, предварительно зажав его в тисках.

Как поставить новую?

Установка производится от обратного. Не нужно закручивать слишком туго. Обязательно должны быть установлены защитный колпачок и крышка. Если этим пренебречь, то внутрь механизма со временем попадет грязь, что неминуемо приведет к выходу из строя деталей узла.

Можно ли отремонтировать?

Как правило, обгонные муфты не ремонтируют, их просто меняют на новые. И все же ремонт ОМГ возможен, но сделать это под силу только профессионалам. Муфта начинает буксовать даже при незначительном износе внутренней поверхности, которая шлифуется во время ремонта. Вкладыши также шлифуют или меняют на новые — все зависит от степени износа. На небольших муфтах, не имеющих вкладышей, меняют ролик. Вкладыши шлифуются на станке с использованием специального приспособления. Шлифовка производится в сборе со звездочками.

Во время сборки важно добиться четкого заклинивания роликов. При монтаже нужно достичь соосности деталей

Движение муфты после сборки должно быть плавным.

Когда появляются симптомы поломки ОМГ, важно сразу провести диагностику всего узла и после этого принимать решение о целесообразности его замены. Конечно, замену можно провести и самому, но если навыков не хватает, то лучше откажитесь от самостоятельного вмешательства

Принцип работы и польза обгонной муфты

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

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

Сейчас читают

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

Примеры использования

Торцевые гаечные ключи и отвертки

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

Socket Wrench AnimationSocket Wrench Animation

Торцевые гаечные ключи с храповым механизмом

Кабельные стяжки

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

Храповой механизм кабельной стяжки

Противооткатные устройства

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

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

Противооткатное устройство тележки на американских горках

Лебедки

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

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

Храповой механизм в ручных лебедках

Обгонная муфта велосипеда

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

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

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

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

Ratchet mechanism 5Ratchet mechanism 5

Пример работы муфты свободного ходаМуфта свободного хода с храповым механизмом в задней звездочке велосипеда

Обгонная муфта стартера автомобиля

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

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

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

Стартер автомобиля

Коробка передач автомобиля

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

Храповик в автоматической коробке передач автомобиля

Установка новой обгонной муфты генератора

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

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

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

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

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

Диагностика износа муфты

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

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

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий