Вискомуфта вентилятора принцип работы: Вискомуфта вентилятора: устройство, неисправности и ремонт

alexxlabОпубликовано

Принцип работы вискомуфты

Функционирование большого количества изделий основывается на применении различных особенностей знакомых веществ. Один из таких примеров – вискомуфта. Эта конструкция предназначается для избирательной передачи, которая зависит от крутящего момента. Работоспособность данных изделий основана на вязкости находящейся в них жидкости.

Содержание:

  1. Принцип работы
  2. Как работает муфта вентилятора
  3. Вискомуфта полного привода
  4. Как проверить работоспособность муфты?

Принцип работы

Большинство водителей с правилами работы вискомуфты охладительной системы не знакомо. И если с данным узлом возникают проблемы, многие начинают экспериментировать, проводя ремонт, чтобы исправить ситуацию. Но чтобы справиться с задачей, следует изучить принцип работы вискомуфты. И в первую очередь – узнать особенности устройства данного элемента:


Конструктивно устройство выглядит в виде герметично закрытого элемента, где размещены двойным рядом диски, контактирующие с валом.

Они перемещаются, имеют выступы и отверстия, промежуток между поверхностями мал:

Внутрикорпусная пустота заполняется вязкой жидкостью, готовящейся на основе силикона. Она имеет свои отличительные особенности:

  • увеличивает вязкость, от интенсивного перемешивания начинает загустевать;
  • при нагреве имеет существенный коэффициент расширения.

Во время равномерного движения машины, диски крутятся в одном режиме, жидкость, находящаяся внутри, не размешивается. Как только валы начинают отличаться вращательным режимом, показатель вязкости жидкого вещества растет, она передает крутящий момент:

Если скоростной режим вращения сильно разнится, вязкость увеличивается до такой степени, что муфта останавливается и обретает признаки обычного твердого тела.

Как работает муфта вентилятора

Особенность работы зависит от строения устройства. На основании этого, вентилятор функционирует не всегда, а исходя из показателей температуры охладительной жидкости, что придает всей системе максимальный эффект.

Муфта представляет собой овальный неразборный корпус, в котором расположены оба диска, при этом один из них фиксируется на валу вентилятора. Второй закреплен на валу, соединяющимся с приводом. Дисковые круги погружены в вязкообразную жидкость, находящуюся в специальном резервуаре. Внутри муфты имеется биметаллическая пластинка:

В оптимальном температурном показателе диски или немного удалены между собой, либо едва сцепляются, проскальзывая один по отношению ко второму. В данном положении вентиляторное устройство не функционирует. Увеличение температурного режима приводит к ситуации, что пластинка начинает выгибаться, выталкивая из резервуара жидкость. Таким образом, на один из дисков давление начинает повышаться. Он приближается к диску, укрепленному на крыльчатке, начиная его вращать. От температуры зависит, насколько плотно происходит контакт и передача крутящего момента.

Наиболее часто вентилятор с вискомуфтой можно встретить на следующих авто:

  • внедорожниках;
  • спорткарах;
  • кроссоверах;
  • грузовых машинах.

Вискомуфта полного привода

Данная конструкция с применением вискомуфты основывается на тех особенностях, что включение моста, расположенного сзади, проводится по мере надобности. В привычных условиях такая машина считается переднеприводной, но при проявлении отличий в угловых скоростях вращения колесных дисков, включается вискомуфта, распределяя крутящий момент на оба моста:

Кроме организации работы полноприводной системы, муфта разгружает колеса при вхождении в поворотные участки:

Для этого вискомуфта устанавливается на одном из мостов среди дифференциала и полуоси. На повороте при повышенной скорости коэффициент сцепления внутренних колес ухудшается, появляется пробуксовка. Муфта перераспределяет крутящий момент, создавая безопасность движения на повороте.

Как проверить работоспособность муфты?

В обычном состоянии, при заглушенном двигателе, этого сделать не получится, так как вентиляторная крыльчатка будет проворачиваться с большим трудом. Одним из простых методов является газета, свернутая тугой трубкой.
При холодной муфте запускайте мотор и свернутой газетной трубкой останавливайте вентилятор. От сопротивления лопасти вскоре перестанут вращаться. Прогрев двигатель, повторите попытку. При исправной вискомуфте крыльчатку остановить не получится.

Читайте также:

Принцип работы вискомуфты

4.1 — Оценок: 81


Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения Интересная теория | 🚘Авто Новости Онлайн

Большей части водителей принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения не знаком. Поэтому при проблемах с этим узлом механики начинают мудрить и изобретать велосипед. О том, как исправить эту деталь, ходят легенды. Многие ведутся на них и к одной проблеме получают еще несколько. Чаще всего водители пытаются зажать диски муфты.
Чтобы добиться постоянного соединения вентилятора с валом. Для этого в вискомуфте проделывают отверстия и вкручивают туда болты. Некоторое время это работает, но через 100-200 км пути их срезает, что может привести к повреждению радиатора. Связано это с особенностями строения этого элемента конструкции.
Как это работает
Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения напрямую связан со своим строением. Благодаря этим особенностям вентилятор работает не постоянно, а в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Это позволяет системе охлаждения работать максимально эффективно. Сама вискомуфта состоит из неразборного корпуса овальной формы. Внутри него располагаются два диска. Один из них жестко крепится на валу крыльчатки вентилятора. Другой закреплен на валу, соединенным с приводом. Диски находятся в вязкой силиконовой жидкости, она же находится в небольшом резервуаре. Также в конструкцию входит биметаллическая пластина.

Работает эта система следующим образом. При нормальной температуре воздуха диски находятся либо на небольшом расстоянии друг от друга, либо слегка зацепляются. В любом случае один проскальзывает относительно другого. В таком положении вентилятор не работает.

Повышение температуры ведет к тому, что биметаллическая пластина, сжимаясь, прогибается, выдавливая из резервуара жидкость. В итоге давление на один из дисков увеличивается. Он прижимается к диску крыльчатки вентилятора и начинает его крутить. Чем выше температура, тем они плотнее прижимаются, и меньше проскальзывают. При снижении температуры пластина возвращается в исходное положение. Давление внутри камеры нормализуется, и вентилятор останавливается.

Устанавливается вискомуфта вместе с вентилятором на вал помпы. Иногда эту конструкцию можно увидеть на коленчатом валу, все зависит от компоновки данной модели автомобиля. Вентилятор с вискомуфтой намного эффективнее простой крыльчатки, установленной на вал. Ведь работает он по мере необходимости, не охлаждая двигатель, например, при прогреве зимой. Чаще всего вентиляторы с вискомуфтой устанавливаются на автомобили, постоянно работающие под нагрузкой:

  • Внедорожники;
  • Кроссоверы;
  • Спорткары;
  • Грузовики.

Это объясняется более эффективным охлаждением в любых условиях.

Ремонт и замена
Практически все современные автомобили комплектуются неразборными вискомуфтами. В связи с этим ремонт этого узла невозможен. Но существуют модели в основном немецкого производства с возможностью замены подшипника и добавления жидкости.
Неисправностей у этого элемента несколько. При выходе из строя подшипника, можно услышать характерный вой из-под капота. При недостатке жидкости эффективность работы вентилятора снижается. Он начинает медленнее крутиться, вплоть до полной остановки. Это же можно наблюдать при повреждении дисков.

Разбор
Начинаются все работы с снятия вентилятора. Обычно он крепится на 3 или 4 болтах. Сняв его, можно оценить состояние муфты. Если у вас стоит разборная модель, то можно попытаться починить деталь. Перед снятием подшипника, нужно слить жидкость через специальное отверстие. Далее отверткой снимается пластинка, прикрывающая подшипник. И его вытаскивают с помощью специального съемника. После этого устанавливают новую запчасть.

Запрессовка нового подшипника производится специальной оправкой. Нельзя делать это молотком и вообще наносить по подшипнику какие-либо удары. Это может привести к его повреждению. Нехватку жидкости можно определить по резкой остановке вентилятора, после того как вы заглушите двигатель. Также мотор начинает перегреваться.
Доливать следует особое масло для вискомуфт на силиконовой основе. Делается это с помощью специального шприца. Можно использовать и медицинский, самый большой который найдете. Поломку дисков можно определить только разобрав муфту. Ремонту они не подлежат.

Замена вискомуфты не сложна. Сняв узел с двигателя откручивают крыльчатку вентилятора. Устанавливают новую муфту. При этом обратите внимание на затяжку болтов. Они должны быть закручены как следует.

После этого вентилятор устанавливается на место. Во многих случаях проще сразу поменять вискомуфту целиком, не заморачиваясь с ее ремонтом.
Заключение. Система охлаждения важная составляющая любого автомобиля. При этом, эффективность даже лучших систем не максимальна. Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения делает такую систему наиболее эффективной из всех ныне используемых. Зная, как работает подобная муфта, вы сможете своевременно опознать ее неисправность.

Источник

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

ВЯЗКАЯ МУФТА С ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ РЕЗЕРВУАРОМ И БИМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ЛЕНТОЧНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

Эта заявка связана с заявкой на патент США Сер. № ______ под названием «Вискомуфта сцепления с высокоскоростным резервуаром и биметаллическим катушкой» (DKT14067) и заявка на патент США Сер. № ______ под названием «Вискомуфта сцепления с высокоскоростным резервуаром, клапаном в корпусе и биметаллическим элементом» (DKT14218), обе поданные в тот же день, что и настоящая заявка.

Настоящее изобретение относится к приводам вентиляторов с вязкостной муфтой, а более конкретно к приводам вентиляторов с вязкостной муфтой с высокоскоростными резервуарами для жидкости и активацией биметаллического клапана.

В подавляющем большинстве транспортных средств используются двигатели, работающие на органическом топливе, таком как бензин. Вентиляторы охлаждения с приводом от двигателя используются для охлаждения двигателей и их агрегатов. В настоящее время используется несколько типов приводов охлаждающих вентиляторов, включая приводы с сухим фрикционом, приводы с мокрым фрикционом и приводы с вязкостной муфтой.

В связи с тем, что транспортные средства должны соответствовать ограничительным нормам пробега и выбросов, были внесены различные усовершенствования в отношении компонентов, конструкций и управления приводами охлаждающих вентиляторов. В частности, вязкостные муфты, которые обеспечивают точное управление работой и скоростью вентиляторов, успешно используются для соблюдения этих стандартов.

Основными типами приводов с вязкостной муфтой, используемых для управления работой и скоростью охлаждающих вентиляторов, являются либо клапаны электромагнитного типа, либо клапаны биметаллического типа. Эти клапаны измеряют количество вязкой жидкости, которая может поступать в рабочие камеры, и, таким образом, могут регулировать скорость охлаждающих вентиляторов.

Изобретение относится к усовершенствованным приводам вентиляторов с вязкостной муфтой с биметаллическим управлением клапанными механизмами. Приводы вискомуфты имеют корпус, вентилятор охлаждения, биметаллический механизм, клапан, управляемый биметаллическим механизмом, резервуар для вязкой жидкости, рабочую камеру и систему продувки. В некоторых вариантах осуществления механизм клапана для жидкости, элемент диска сцепления и резервуар для жидкости вращаются с входной скоростью с помощью шкива, в то время как корпус, охлаждающий вентилятор и система продувки вращаются со скоростью вентилятора. Входная скорость также может называться «высокой скоростью». В других вариантах клапанный механизм для жидкости может быть частью корпуса.

В одном варианте осуществления биметаллический механизм включает биметаллический спиральный элемент, расположенный снаружи корпуса и расположенный в рабочем контакте с вращающимся клапанным элементом, который управляет работой портов для жидкости в корпусе. Движение элемента биметаллической полосы, вызванное изменениями температуры, приводит во вращение клапанный элемент и регулирует количество вязкой жидкости, которая может поступать в рабочую камеру. Грязесъемный элемент возвращает жидкость в систему очистки, где она возвращается в резервуар для жидкости.

В другом варианте осуществления биметаллический механизм включает в себя биметаллический ленточный элемент. Биметаллический ленточный элемент расположен снаружи корпуса и соединен с подвижным в осевом направлении элементом клапана для жидкости внутри корпуса. Изгиб биметаллической полоски из-за изменений температуры перемещает элемент клапана для жидкости в осевом направлении и регулирует количество вязкой жидкости, которая может протекать в рабочую камеру. Грязесъемный элемент возвращает жидкость в систему очистки, где она возвращается в резервуар для жидкости.

В дополнительном варианте осуществления клапанный элемент расположен внутри крышки и приводится в действие биметаллическим спиральным элементом. Клапанный элемент закрывает и открывает выходное отверстие из канала очистки. Продувочная жидкость поступает в резервуар для жидкости, который расположен на элементе диска сцепления, и вращается вместе с ним с входной скоростью. Жидкость из резервуара для жидкости течет непосредственно в рабочую камеру, а грязесъемный элемент возвращает жидкость в отсасывающий канал.

Биметаллические механизмы обеспечивают надежную регулировку скорости вращения вентиляторов охлаждения. Резервуар для высокоскоростной жидкости увеличивает реакцию включения привода вентилятора. Это особенно важно при низкой скорости вращения вентилятора. Кроме того, снижение скорости вращения вентилятора при отключенном приводе приводит к снижению паразитных потерь и повышению топливной экономичности.

Другие цели, признаки, выгоды и преимущества изобретения станут очевидными из следующего описания в сочетании с прилагаемыми чертежами и прилагаемой формулой изобретения.

РИС. 1 представляет собой вид в перспективе одного варианта осуществления настоящего изобретения.

РИС. 2 представляет собой вид в разрезе варианта осуществления, показанного на фиг. 1.

РИС. 3 представляет собой схематический частичный вид части поперечного сечения, показанного на фиг. 2.

РИС. 4 и 5 представляют собой виды сверху диска сцепления, который можно использовать в варианте осуществления, показанном на фиг. 1-3.

РИС. 6 представляет собой вид в перспективе другого варианта осуществления изобретения.

РИС. 7 и 8 представляют собой виды в разрезе варианта осуществления, показанного на фиг. 6, иллюстрирующий осевое перемещение клапанного элемента.

РИС. 9-11 иллюстрируют еще один вариант осуществления изобретения.

Как показано на чертежах, вариант осуществления изобретения привода вентилятора, показанный на ФИГ. 1 и 2 обозначен номером 10 . Привод вентилятора включает в себя корпус 12 с крышкой 9.0039 14 и элемент кузова 16 . Крышка и корпус неподвижно соединены вместе кольцевым соединением 18 . Способ соединения может представлять собой любой из известных сегодня способов соединения металлических компонентов вместе. Крышка 14 и корпус 16 имеют множество охлаждающих ребер 21 и 20 для рассеивания тепла, выделяемого вязкостной муфтой. Предпочтительно охлаждающие ребра расположены полностью или по существу вокруг окружности крышки и элементов корпуса (на чертежах показаны только части охлаждающих ребер).0003

Элемент вентилятора 80 прикреплен к корпусу 12 , как частично показано на ФИГ. 1. Вентиляторный элемент имеет центральную кольцевую втулку 82 , которая прикреплена к крышке 14 , например, с помощью крепежных деталей (не показаны), расположенных в отверстиях 84 в элементе корпуса. Множество лопастей 86 вентилятора прикреплено к элементу ступицы, образующему охлаждающий вентилятор 80 . В этом варианте вентилятор охлаждения вращается вместе с корпусом 12 . Диаметр вентилятора, а также количество, размер и форма лопастей вентилятора зависят от использования вязкостной муфты, а также от размера, мощности и типа транспортного средства, в котором должна использоваться вязкостная муфта.

Вал 22 расположен в осевом центре А привода вентилятора 10 (см. РИС. 2). Корпус 12 установлен с возможностью вращения на элементе 22 вала с помощью опорного элемента 24 . Шкив 26 (показан пунктирными линиями) жестко прикреплен к валу на одном конце 22 A. Шкив вращается с входной скоростью с помощью ременного элемента (не показан), соединенного с другим шкивом или трансмиссией на двигателе, например FEAD. Это традиционный способ вращения компонентов привода вентилятора с вязкостной муфтой, а также других агрегатов двигателя. Размер и форма изображенного элемента вала, а также расположение шкива приведены только в качестве примера.

Элемент диска сцепления 30 расположен внутри элемента корпуса 12 . Элемент диска сцепления жестко соединен с элементом вала 22 и вращается вместе с ним с входной скоростью. Элемент фрикционного диска соединен с валом любым обычным способом, таким как посадка с усилием, шпонка и т.п. Элемент 42 крышки камеры для жидкости неподвижно соединен с элементом 30 диска сцепления и вращается вместе с ним. Крышка 42 образует камеру 9 для жидкости.0039 40 .

Кольцевая наружная часть 30 A диска сцепления 30 имеет по крайней мере один, а предпочтительно пару лабиринтов 33 A и 33 B концентрических выступов и канавок, по одному с каждой стороны диска внешняя часть 30 A. Точно так же крышка 14 и корпус 16 имеют соответствующие лабиринты 14 A и 16 A, которые сопрягаются и взаимодействуют с лабиринтами 33 A и 33 B на диск сцепления. В настоящее время широко используются сопрягаемые лабиринты для привода вентиляторов с вязкостной муфтой, и можно использовать любой обычный тип лабиринтов и участков гребней и канавок. Кроме того, хотя на фиг. 2, понятно, что в соответствии с изобретением могут быть предусмотрены только один или несколько сопрягаемых наборов лабиринтов. Область, в которой расположены лабиринты, называется рабочей камерой. Обозначается цифрой 50 на РИС. 2.

Также возможно, как известно в данной области техники, использовать другие режущие элементы, такие как конфигурация гребней и канавок или две гладкие поверхности.

Для удаления вязкой жидкости из рабочей камеры используется грязесъемный элемент 52 и очистной канал или канал 54 . Грязесъемный элемент 52 может быть любым из обычных грязесъемных элементов, используемых в настоящее время, и предпочтительно представляет собой пластиковое устройство, которое крепится к поверхности корпуса рядом с элементом диска сцепления и располагается в кольцевом зазоре между корпусом и диском сцепления. наружная поверхность элемента диска сцепления. Канал мусора 54 формируется в крышке 14 любым обычным способом, например путем сверления. Конечный или выходной порт 56 канала продувки открывается в центральную камеру 60 в корпусе.

Элемент клапана 70 также расположен в резервуаре или камере для жидкости 40 . Клапанный элемент функционально соединен с валом 22 и вращается вместе с ним. Элемент клапана 70 предпочтительно имеет центральный элемент ступицы 9.0039 71 , который соединен с элементом вала и множеством пальцевых элементов (или спиц) 72 , которые проходят радиально наружу. Предпочтительно предусмотрено по меньшей мере два пальца (или спицы). Элемент держателя клапана 76 расположен рядом с элементом 70 клапана и поддерживает его. Элемент держателя клапана 76 также вращается вместе с элементом 30 диска сцепления и элементом 70 клапана. Опорный элемент клапана имеет множество отверстий 9. 0039 77 для прохождения вязкой жидкости с одной стороны жидкостной камеры 40 на другую.

Фланцевые элементы 78 крепятся к внешним концам пальцевых элементов (спиц) 72 элемента клапана 70 . Как показано на фиг. 4 и 5, фланцевые элементы 78 расположены так, чтобы открывать и закрывать порты для жидкости 77 , через которые вязкая жидкость из камеры для жидкости может проходить в рабочую камеру 50 . На фиг. 4, фланцевые элементы 78 расположены так, чтобы закрывать отверстия 77 для жидкости. На фиг. 5, фланцевые элементы 78 расположены таким образом, чтобы каналы 77 для жидкости в элементе диска сцепления 30 были открыты. Величина вращения элемента клапана 70 (вызванная биметаллическим спиральным элементом, как поясняется ниже) регулирует величину вращения фланцевых элементов 78 относительно портов 77 , что, в свою очередь, регулирует количество вязкой жидкости. жидкости, которая может попасть в рабочую камеру, и скорость вращения вентилятора.

Также показано на фиг. 4 и 5 показан один из лабиринтов 33 B на элементе тарелки клапана 30 . Когда вязкая жидкость поступает в рабочую камеру через порты 77 , она заполняет канавки во всех имеющихся лабиринтах. Вращение элемента диска сцепления 30 выталкивает вязкую жидкость в радиальном направлении наружу и в кольцевой зазор между корпусом и элементом диска сцепления, где грязесъемный элемент 52 выталкивает вязкую жидкость в канал продувки 54 .

В альтернативном варианте осуществления отверстия (не показаны) могут быть предусмотрены во фланцевых элементах на клапанном элементе. Вращение клапанного элемента затем может совмещать отверстия с портами 77 для жидкости в элементе диска сцепления и не совмещать их, таким образом открывая и закрывая каналы для жидкости.

Как указано, камера 40 для жидкости образована чашеобразным элементом 42 крышки камеры для жидкости. Элемент крышки камеры соединен с держателем клапана 9.0039 76 , который, в свою очередь, соединен с элементом диска сцепления 30 . Крышка 42 и несущий элемент 76 могут быть закреплены вместе и на месте любым обычным способом, например, путем складывания вертикального кольцевого выступа (не показан) на элементе диска сцепления.

Крышка жидкостной камеры 42 имеет центральное отверстие 46 . Вязкая жидкость сразу направляется через выходное отверстие 56 продувочного канала 54 в резервуар для жидкости 40 через центральное отверстие 46 . Капельница 58 на элементе крышки для жидкости помогает направлять вязкую жидкость в резервуар для жидкости.

Введение вязкой жидкости в рабочую камеру приводит во вращение корпус 12 и элемент вентилятора 80 . Как и в обычных приводах с вязкостной муфтой, количество вязкой жидкости в рабочей камере регулирует скорость вентилятора охлаждения и, следовательно, количество потока охлаждающего воздуха, создаваемого приводом вентилятора с вязкостной муфтой 9. 0039 10 .

Диск сцепления 30 соединен с валом и имеет центральное отверстие 34 , которое подходит к валу 22 . Элемент диска сцепления имеет плоскую поверхность 36 по внешнему периметру и вращается в направлении, показанном стрелкой 38 на ФИГ. 4 и 5. Центральная область 35 элемента диска сцепления предпочтительно представляет собой плоскую или плоскую поверхность и является областью, где расположена крышка камеры для жидкости и, таким образом, где вязкая жидкость находится в камере для жидкости 9.0039 40 .

Биметаллический элемент спирального типа 90 расположен снаружи элемента крышки 14 . Биметаллический элемент катушки содержит два металлических материала с разными коэффициентами расширения. Когда элемент биметаллической катушки нагревается, катушка сжимается (деформируется) и вращается. Чем выше температура, тем больше катушка сжимается и вращается. Как правило, величина вращения биметаллического элемента катушечного типа зависит от типов металлических материалов, размера катушек, образующих элемент катушки, и размера самой катушки.

Биметаллические элементы используются для преобразования температурных изменений в механические перемещения. Биметаллические элементы состоят из двух полос из разных металлов, которые расширяются с разной скоростью при нагревании. Двумя разными материалами обычно являются сталь и медь или сталь и латунь. Два металлических материала соединяются друг с другом по всей длине, например, заклепками, пайкой или сваркой. Различия в расширении двух материалов заставляют полосу расширяться или изгибаться определенным образом при нагревании. Если биметаллический элемент представляет собой полосу, то металл с более высоким коэффициентом теплового расширения находится на внешней стороне кривой, когда полоса нагревается.

Биметаллический спиральный элемент по существу представляет собой плоский биметаллический ленточный элемент, которому придана форма катушки. Он состоит из двух слоев металлического материала с разной степенью теплового расширения и сжимается радиально, а не изгибается в ту или иную сторону.

Элемент клапана 70 имеет цилиндрический соединительный элемент 92 , который соединен с элементом вала 22 и вращается вместе с ним, диском клапана 30 и элементом держателя клапана 76 . Уплотнительный элемент 98 позволяет соединительному элементу клапана 92 свободно вращаться и/или скользить относительно крышки 14 . Элемент катушки 90 удерживается на месте опорным элементом 96 и фиксирует конец 95 биметаллической катушки 90 на месте.

Центральный элемент вала 94 биметаллического элемента катушки 90 вращается по мере того, как элемент катушки нагревается и вращается. Элемент вала 94 непосредственно прикреплен к элементу клапана 70 , что приводит к вращению элемента клапана вместе с ним. Таким образом, даже когда элемент 90 катушки, элемент 70 клапана и элемент 30 диска сцепления вращаются с входной скоростью, элемент 70 клапана может независимо также вращаться под действием биметаллического элемента катушки.

Когда элемент биметаллической катушки нагревается, он поворачивает элемент клапана 70 и открывает проход для жидкости в рабочую камеру. Когда биметаллический змеевик не нагревается и охлаждение охлаждающим вентилятором не требуется, отверстия в рабочую камеру 50 закрыты. В этой ситуации вязкая жидкость удаляется из рабочей камеры и возвращается в камеру для жидкости, и в рабочей камере остается очень мало вязкой жидкости.

Количество вязкой жидкости, проходящей в рабочую камеру, определяет скорость вращения охлаждающего вентилятора. Таким образом, в этом варианте осуществления скорость вращения охлаждающего вентилятора может изменяться от почти нулевой до полной скорости и любого промежуточного значения. Скорость охлаждающего вентилятора плавно регулируется.

В варианте осуществления, показанном на РИС. 1-5, привод вентилятора с биметаллической катушкой и вязкостной муфтой снабжен резервуаром для жидкости 40 , который вращается с входной скоростью («высокая скорость»). Резервуар для высокоскоростной жидкости улучшает реакцию вентилятора на зацепление, особенно при низких скоростях вращения вентилятора. Снижение скорости вращения вентилятора при отключенном приводе приводит к снижению паразитных потерь. Это, в свою очередь, может улучшить экономию топлива для двигателя и транспортного средства.

Как указано, грязесъемник 52 , используемый с вариантами осуществления на ФИГ. 1-5 может быть любым типом обычного грязесъемного элемента, используемого в приводах вентиляторов с вязкостной муфтой. Грязесъемный элемент удаляет вязкую жидкость с внешней периферийной поверхности 36 элемента 30 диска сцепления и направляет ее в канал 54 продувки. Это действие создает давление, которое нагнетает жидкость в канал продувки и через него.

РИС. 6-8 изображен другой вариант , 150, изобретения, а на фиг. 6 представляет собой вид в перспективе элемента привода вентилятора с вязкостной муфтой 9.0039 150 и РИС. 7 и 8, представляющие собой его поперечное сечение. Этот вариант осуществления аналогичен варианту осуществления на фиг. 1-5, тем, что оба используют биметаллический элемент для приведения в действие элемента клапана вязкой жидкости, и оба имеют резервуар для вязкой жидкости, который вращается с высокой (входной) скоростью. Таким образом, оба варианта осуществления имеют схожие выгоды и преимущества.

РИС. Однако вариант осуществления, показанный на фиг. 6-8, отличается от варианта, показанного на фиг. 1-5 в том, что привод вентилятора 150 содержит другой биметаллический элемент и другой клапанный механизм, который по-разному активируется биметаллическим элементом. Другие особенности привода вентилятора с вязкостной муфтой, общие с описанными выше, относятся к фиг. 1-5 обозначены одинаковыми ссылочными номерами.

Корпус 152 включает крышку 154 и корпус 156 . Биметаллический ленточный элемент 160 прикреплен к внешней поверхности 158 корпуса. Биметаллический ленточный элемент прикреплен к монтажному элементу 162 , который размещает ленточный элемент на небольшом расстоянии от корпуса. Монтажный элемент 162 жестко прикреплен к корпусу.

Как показано на РИС. 6, крышка 154 имеет множество ребер 21 на расширенной поверхности. Аналогичные ребристые элементы 20 расположены на внешней поверхности корпуса 156 . Как указано выше, ребристые элементы способствуют отводу тепла от вязкостной муфты.

Вентиляторный элемент 80 со ступицей 82 и множеством лопастей вентилятора 86 прикреплен к корпусу аналогично описанному выше со ссылкой на ФИГ. 1-5.

Биметаллический ленточный элемент состоит из двух слоев 160 A и 160 B из двух разных металлических материалов, каждый из которых имеет разные коэффициенты расширения. Это лучше показано на фиг. 7 и 8. Слой 160 A имеет более высокий коэффициент расширения и расширяется больше, чем слой 160 B. При нагревании биметаллический полосовой элемент 160 изгибается вниз к внешней поверхности 158 элемента корпуса. Это показано на фиг. 8 и обозначен стрелкой 162 .

Элемент клапана 200 расположен внутри корпуса 152 . Клапанный элемент прикреплен к стержню 202 , который расположен с возможностью скольжения в элементе 22 вала. Стержень 202 расположен в центральном отверстии или канале 208 и скользит внутри элемента вала 22 , как показано стрелкой 210 .

При перемещении стержня 202 в направлениях, указанных стрелкой 210 , элемент клапана 200 движется в том же направлении. Перемещение элемента клапана 200 открывает и закрывает порты 77 для жидкости в элементе диска сцепления 130 , которые регулируют прохождение вязкой жидкости в рабочую камеру 50 . Это аналогично тому, как перемещается клапанный элемент , 70, в варианте осуществления, показанном на ФИГ. 1-5 открывает и закрывает каналы для жидкости, за исключением движения клапана 70 является поворотным на РИС. 1-5, в то время как перемещение элемента клапана , 200, на ФИГ. 6-8 – осевой.

Как и привод вентилятора, описанный выше, вал 22 прикреплен к шкиву 26 и вращается с входной скоростью. Диск сцепления 130 прикреплен к валу 22 и вращается с той же скоростью. Точно так же резервуар для жидкости 40 , который соединен с элементом диска сцепления 130 , вращается вместе с диском сцепления на входной скорости. Несущий элемент от клапанного элемента , 200, (такой как несущий элемент , 76, , описанный выше) в этом варианте осуществления не требуется, хотя при желании его можно использовать.

Подобно варианту вязкостной муфты, описанному выше, рабочая камера 50 включает лабиринты на внешней части элемента диска сцепления 130 и ответные лабиринты в элементе корпуса. Дворник 52 в рабочей камере направляет вязкую жидкость, выходящую из рабочей камеры, в отсасывающий канал или проход 54 . Удаленная вязкая жидкость направляется в камеру 40 резервуара для вязкой жидкости, образованную элементом 42 крышки резервуара. Это похоже на систему очистки и очистки, рассмотренную выше со ссылкой на фиг. 1-5.

Элемент клапана 200 поджимается пружинным элементом 190 в осевом направлении к биметаллическому полосовому элементу 160 . Пружинный элемент может представлять собой обычный пружинный элемент любого типа, такой как изогнутая шайба или спиральная пружина, но предпочтительно это коаксиальная пружина. Коаксиальная пружина занимает меньше места в осевом направлении при сжатии.

Верхний конец или головка 232 стержня 202 находится в контакте с биметаллическим полосовым элементом 160 или на небольшом расстоянии от него. Предпочтительно головка 232 может вращаться независимо от стержня 202 9.0040 . В этом исходном или «покоящем» положении, когда вентиляторное охлаждение не требуется, проходы вязкой жидкости в рабочую камеру закрыты, и вязкой жидкости в рабочей камере мало.

При изгибе биметаллической полосы 160 в направлении к внешней поверхности 158 корпуса полоса 160 прижимает стержень 202 в осевом направлении к шкиву (в направление стрелки 212 на ФИГ. 7 и 8). Это, в свою очередь, перемещает клапанный элемент в осевом направлении и открывает каналы 77 , позволяя вязкой жидкости течь из резервуарной камеры 40 в рабочую камеру 50 . Клапанный элемент , 200, показан в закрытом положении на ФИГ. 7 и показан в открытом положении на фиг. 8. Чем больше изгибается биметаллическая пластина, тем больше открываются порты 77 и тем быстрее вращается элемент вентилятора. Как и в варианте осуществления, рассмотренном выше, скорость элемента вентилятора может бесконечно изменяться от нуля до полной скорости в зависимости от тепла, прикладываемого к биметаллическому полосовому элементу, и результирующей величины изгиба.

Уплотнительные элементы, такие как уплотнительный элемент 225 , предназначены для предотвращения утечки вязкой жидкости из привода муфты вентилятора.

Варианты осуществления фиг. 1-5 и фиг. 6-8 показаны два типа биметаллических приводных клапанов и клапанных механизмов в соответствии с настоящим изобретением для приводов вентиляторов с вязкостной муфтой. Однако эти варианты осуществления не предназначены для ограничения. В настоящем изобретении можно использовать другие типы и конструкции клапанов и клапанных элементов.

Например, один альтернативный клапанный механизм для использования с настоящим изобретением, в котором используется система активации биметаллической катушки, показан на ФИГ. 9-11. В этом варианте осуществления 300 биметаллический спиральный элемент 302 соединен с клапанным элементом 310 , который расположен в углублении 312 внутри элемента 320 крышки. Элемент клапана 310 включает в себя плоское круглое основание 311 и изогнутый элемент стенки .313 . Отверстие или элемент порта 318 расположен в стенке углубления 312 и выборочно закрывается и открывается путем вращения изогнутого элемента 313 стенки. Клапанный элемент , 310, вращается в направлении стрелки , 342, на ФИГ. 10.

Биметаллический спиральный элемент 302 расположен на внешней поверхности 320 крышки 322 корпуса и вращается вместе с крышкой и корпусом, когда они вращаются. Клапанный элемент 310 расположен рядом с портом 318 , который является выходным портом канала очистки 336 . Продувочный канал транспортирует промытую вязкую жидкость из рабочей камеры 50 через элемент крышки в углубление 312 .

Углубление 312 находится в непосредственном жидкостном сообщении с крышкой 370 резервуара для вязкой жидкости, которая образует резервуар 360 для текучей среды, аналогично системам, показанным в других вариантах осуществления, рассмотренных выше. Центральное отверстие 364 в элементе крышки резервуара для жидкости 370 непосредственно примыкает к выемке 312 . Продувочная жидкость, поступающая в углубление 312 , поступает в резервуар для жидкости 360 , откуда ее можно вернуть в рабочую камеру 50 для вращения лопастей вентилятора и охлаждения двигателя транспортного средства.

Сжатие или деформация биметаллического элемента катушки 302 из-за тепловой энергии приводит к вращению элемента клапана 310 . Клапанный элемент 310 соединен с биметаллическим элементом катушки, например, с помощью крепежного элемента 316 винтового типа. Он может вращаться в двух направлениях, показанных стрелками , 342, на фиг. 10. Продувочное отверстие , 318, закрыто на ФИГ. 10. Когда биметаллическая спираль нагревается, клапанный элемент вращается в направлении стрелки , 344, на ФИГ. 11. Это открывает выпускной порт , 318, , как показано на ФИГ. 11.

Таким образом, клапанный элемент может регулировать количество жидкости, которая может выходить из продувочного отверстия и поступать в камеру для жидкости 360 от 0% до 100%.

Крышка жидкостной камеры 370 надежно прикреплена к диску сцепления 380 и вращается вместе с ним с входной скоростью. Таким образом, камера 360 для жидкости вращается с входной скоростью вместе с элементом 380 диска сцепления и элементом 22 центрального вала.

Корпус 12 ′ включает в себя элемент крышки 14 ′ и элемент корпуса 16 ′ , которые соединены друг с другом в точке 18 ′ аналогично раскрытым выше вариантам осуществления. Элемент вентилятора (не показан), аналогичный элементам вентилятора , 80, , раскрытым выше, закреплен в корпусе. Корпус устанавливается на вал с помощью подшипника 24 и вращается со скоростью вентилятора. Работа вязкостной муфты аналогична работе вариантов осуществления, показанных на предыдущих чертежах.

Грязесъемный элемент 352 расположен в корпусе и используется для удаления вязкой жидкости с внешней поверхности элемента диска сцепления 380 и перенесите его в проход для мусора 336 . Грязесъемный элемент 352 может представлять собой обычный грязесъемный элемент любого типа.

Также можно включить перегородку (не показана) в камеру 360 для жидкости, чтобы способствовать поддержанию вязкой жидкости в эффективном состоянии для прохода в рабочую камеру 50 . Перегородка может иметь любую форму и иметь отверстия и/или спицы, необходимые для прохождения вязкой жидкости.

Также должны быть предусмотрены соответствующие уплотнительные элементы для предотвращения утечки вязкой жидкости из крышки вокруг биметаллического элемента.

Хотя изобретение было описано в отношении предпочтительных вариантов осуществления, следует также понимать, что оно не ограничивается этим, поскольку в него могут быть внесены изменения и модификации, которые входят в полный объем настоящего изобретения, как подробно описано ниже. претензии.

Описание вязкостных вентиляторов | BMW Z1 Z4 Z8 Z3 Форум и техническая база данных

Нодзед
Зорг Эксперт (I)