風扇粘性聯軸器：裝置、故障和維修
任何內燃機都需要優質的冷卻系統。 這是由於他工作的特殊性。 在氣缸內部燃燒空氣和燃料的混合物，氣缸體、缸蓋、排氣系統和其他相關係統由此加熱到臨界溫度，特別是如果發動機是渦輪增壓的（關於為什麼汽車中有渦輪增壓器，以及它是如何工作的，閱讀 這裡）。 雖然這些元件由耐熱材料製成，但它們仍然需要冷卻（它們在臨界加熱過程中會變形和膨脹）。
為此，汽車製造商開發了不同類型的冷卻系統，能夠保持發動機的工作溫度（這個參數應該是什麼描述） 在另一篇文章中）。 任何冷卻系統的組件之一是風扇。 我們不會考慮這個元素本身的結構——我們已經有了這個。 另一則評論... 讓我們專注於該機制的驅動選項之一 - 粘性聯軸器。
考慮它有什麼樣的設備，它的工作原理是什麼，有哪些故障，以及修復或更換機制的選項。
散熱風扇粘滯耦合的工作原理
現代汽車配備了這樣的冷卻系統，其風扇是電動的。 但有時會有這樣的機器型號，其中安裝了聯軸器，具有粘性驅動機構。 由於該系統組件的設計，它僅適用於後輪驅動車輛。 在這種情況下，發動機在發動機艙內縱向豎立。 由於大多數現代車型都配備了將扭矩傳遞到前輪的變速器，因此客車風扇的這種改裝很少見。
該機制根據以下原理工作。 風扇驅動裝置本身，在其外殼中安裝了一個粘性聯軸器，通過皮帶連接到曲軸皮帶輪。 有離合器轉子直接連接到曲軸的車型。 也有連接到凸輪軸皮帶輪的選項。
該機構的轉子外殼將包含兩個圓盤，其中一個安裝在驅動軸上。 它們之間的距離最小，以便根據工作物質的加熱溫度或由於機械作用（非牛頓流體）引起的粘度變化盡快發生阻塞。 第二個磁盤連接到位於冷卻散熱器後面的風扇葉輪（有關各種修改以及該系統組件如何工作的更多詳細信息，請閱讀 在另一則評論中）。 轉子主體固定安裝，因此驅動器不能不斷旋轉整個結構（這些都是舊的發展），但在現代版本中，轉子是風扇設計的一部分（主體本身旋轉，葉輪固定在其上）。
在機構鎖定之前，扭矩不會從驅動器傳遞到從動元件。 因此，在內燃機運轉期間，葉輪不會一直旋轉。 在冬天，以及在預熱動力裝置的過程中（單獨閱讀關於 為什麼要預熱電機) 冷卻系統不能工作。 在電機需要冷卻之前，粘性聯軸器的轉子腔一直是空的。
隨著發動機升溫，雙金屬板開始變形。 該板逐漸打開供應工作流體的通道。 可以是稠油、矽膠材料、粘性凝膠狀物質等。 （這完全取決於製造商如何實現從皮帶輪到設備從動盤的扭矩傳遞），但更多情況下使用矽膠來製造此類物質。 在一些粘性耦合模型中，使用了膨脹流體。
它的特點是給定物質的粘度隨液體體積的變形速率而變化。 只要驅動盤的運動平穩，液體就保持流動。 但是，一旦驅動元件的轉數增加，就會對物質施加機械效應，從而導致其粘度發生變化。 現代粘性聯軸器一次性填充這種物質，並且在聯軸器的整個工作壽命期間不需要更換。
粘性耦合不僅可以用於這種機制。 稍後，我們將看看其他地方可以安裝這樣的機制。 對於粘性聯軸器的風機運行，雙金屬片一打開進氣通道，機構的結構就會開始逐漸充滿工質。 這會在主盤和從動盤之間建立連接。 這種機構不需要腔內的高壓來操作。 為了改善圓盤之間的連接，它們的表面由小肋製成（在某些版本的粘性聯軸器中，每個圓盤元件都有穿孔）。
因此，從發動機到風扇葉片的旋轉力通過進入轉子腔並落在盤的穿孔塗層上的粘性材料傳遞。 粘性聯軸器外殼完全充滿了這種物質，因此會額外形成離心力，如在發動機泵中（有關冷卻系統水泵如何工作的詳細信息，請參閱 在另一篇文章中).
2 - 雙金屬板輕微彎曲（電機變熱）；
3 - 全曲面雙金屬板（熱機）；
4——閥門完全打開（電機發熱）；
5 - 內燃機驅動；
6 – 粘性耦合驅動；
7 - 機制中的油。
當散熱器中的防凍液冷卻到所需程度時，雙金屬片恢復原狀，離合器中的排水通道打開。 工作流體在離心力的作用下進入儲液器，必要時從那裡開始再次泵入聯軸器腔。
粘性聯軸器的操作，如果工作液是基於矽膠的，有兩個特點：
- 圓盤之間的連接不僅由離心力保證。 驅動元件旋轉得越快，混合的有機矽就越多。 從強度上它變得更厚，這增強了椎間盤組的接合；
- 隨著液體加熱，它會膨脹，從而增加結構內部的壓力。
在機器勻速運動的過程中，電機以相對穩定的速度運行。 因此，聯軸器中的流體不會強烈混合。 但是當駕駛員開始加速車輛時，驅動盤和從動盤的旋轉存在差異，因此工作環境非常複雜。 液體的粘度增加，旋轉運動開始以更高的效率傳遞到從動盤組（在某些型號中，不使用一個盤，而是使用兩組，每個元件相互交替） .
如果盤組的旋轉差異非常不同，則物質幾乎變成固體，從而導致離合器卡死。 類似的工作原理有一個粘性離合器，它安裝在機器的傳動裝置中，而不是中央差速器。 在這種佈置中，汽車默認為前輪驅動，但當每個驅動輪開始打滑時，扭矩差的峰值會激活離合器鎖並接合後軸。 類似的機制也可以用作交叉軸差速器（有關為什麼汽車需要差速器的更多信息，請閱讀 在另一篇文章中).
與變速箱中使用的機構不同，冷卻風扇的改裝配備了一個特殊的儲存器，其中儲存了一定量的工作物質。 當電機處於預熱階段時，OS 線上的溫控器關閉（溫控器的詳細操作見 這裡)，防凍液以小圓圈循環。 在寒冷地區冬季嚴寒運行的汽車中，為此，您可以使用 ICE 預熱系統（詳細閱讀） 另).
當系統處於冷態時，位於離合器外殼中的排放閥打開，旋轉的驅動盤將油液從油箱中拋回油箱。 結果，由於盤之間缺少離合器，粘性聯軸器不起作用。 風扇葉片不旋轉，散熱器不吹。 隨著空氣燃料混合物在發動機中繼續燃燒，它會升溫。
在節溫器打開的瞬間，冷卻液（防凍液或防凍液）開始流入散熱器熱交換器所連接的迴路。 雙金屬板（它連接到前面的粘性聯軸器外殼，盡可能靠近散熱器）的加熱是由於來自散熱器的熱量。 由於其變形，出口被堵塞。 工質沒有從型腔中噴出，而是開始充滿液體。 液體逐漸膨脹並變稠。 這確保了從動盤與葉輪連接到從動軸上的平穩連接。
由於風扇葉輪的旋轉，通過熱交換器的空氣流量增加。 此外，冷卻系統的工作方式與安裝帶有電動機的風扇時相同。 當冷卻劑冷卻到所需參數時，雙金屬板開始恢復原來的形狀，打開排放通道。 物質通過慣性被移入罐中。 圓盤之間的離合器逐漸減小，風扇平穩停止。
裝置及主要零件
讓我們考慮一下粘性耦合由哪些組件組成。 該設備由以下關鍵元件組成：
- 一個密封的機體（因為它不斷地充滿液體，所以這部分機構必須密封，以免洩漏）；
- 兩包穿孔或羅紋圓盤。 一個數據包是主數據包，另一個數據包是從數據包。 無論每個包裝中的圓盤元件數量如何，它們都相互交替，因此液體混合更有效；
- 一種膨脹性流體，可在封閉外殼中將扭矩從一個盤組傳遞到另一個盤組。
每個製造商都使用自己的工作液基礎，但通常是矽膠。 當有機液體被劇烈攪拌時，它的粘度上升到幾乎固態。 此外，現代粘性聯軸器以鼓的形式呈現，其主體通過螺栓連接到葉輪。 在主體的中心有一個帶有螺母的自由旋轉軸，驅動皮帶輪或電機軸本身被擰到該螺母上。
關於粘性聯軸器使用的一點
除了部分車型的冷卻系統外，粘滯聯軸器還可用於汽車的多一套系統。 這是一個插入式全輪驅動（描述了它是什麼以及這種汽車的工作原理 在另一篇文章中).
更常見的是，在一些分頻器中安裝了這種帶有粘性耦合的變速器的修改。 它們取代了中央差速器，因此，當驅動輪打滑時，盤組開始旋轉得更快，從而使流體變得更粘稠。 由於這種影響，驅動盤開始將扭矩傳輸到驅動模擬。 如有必要，粘性聯軸器的這種特性允許將自由軸與車輛變速器連接。
這種自動操作模式不需要使用複雜的電子設備。 在其他品種中，借助副軸可以與前軸相關聯，這就是 4Matic 全輪驅動系統（描述為 這裡) 或 xDrive（此修改也可用 單獨審查).
由於其簡單的設計和可靠性，在四輪驅動中使用粘性聯軸器是有意義的。 由於它們無需電子設備和附件即可運行，因此粘性聯軸器比機電聯軸器便宜。 此外，該機構的設計非常堅固 - 它能夠承受高達 20 個大氣壓的壓力。 有些情況下，變速箱中裝有粘性聯軸器的汽車在二級市場上銷售後已經工作了五年以上，而在此之前，它也正常工作了幾年。
這種變速器的主要缺點是副軸的驅動較晚——驅動輪必須打滑很多才能鎖住離合器。 此外，如果道路情況需要啟用全輪驅動，駕駛員將無法強行連接第二個軸。 此外，粘性耦合可能會與 ABS 系統發生衝突（有關其工作原理的詳細信息，請閱讀 這裡).
根據車型的不同，駕駛員可能會遇到這種機制的其他缺點。 由於這些缺點，許多汽車製造商正在放棄在全輪驅動變速器中使用粘性聯軸器，轉而採用機電式聯軸器。 這種機制的一個例子是 Haldex 耦合。 描述了這種類型的聯軸器的特點 在另一篇文章中.
功能測試
檢查粘性風扇離合器並不難。 根據車輛操作說明，這必須首先在未加熱的內燃機上進行，然後在達到工作溫度後進行。 這是該機制在這些模式下的工作方式：
- 冷系統... 發動機運轉，駕駛員在短時間內多次提高發動機轉速。 工作裝置不會將扭矩傳遞到葉輪，因為出口必須保持打開狀態並且圓盤之間沒有聯軸器。
- 熱系統... 在這種情況下，根據防凍液的溫度，排水迴路的重疊將取決於，風扇會輕微旋轉。 當駕駛員踩下油門踏板時，轉速應增加。 此時，發動機溫度升高，泵帶動熱防凍液沿管路流向散熱器，雙金屬片變形，堵塞工作液出口。
無需在服務站進行診斷，即可通過以下方式獨立檢查該機制：
- 電機不工作。 嘗試轉動風扇葉片。 在這樣做時，應該感覺到一些阻力。 風扇不得慣性滑行；
- 發動機啟動。 在最初的幾秒鐘內，應該在機構內部聽到輕微的噪音，由於腔內充滿了工作流體，噪音逐漸減弱。
- 在發動機稍微運轉但尚未達到工作溫度（恆溫器未打開）後，葉片將輕微旋轉。 我們將一張紙折疊成管子並將其插入葉輪。 風扇應該阻塞，但應該有一些阻力。
- 下一步涉及拆卸聯軸器。 將設備浸入沸水中以加熱其內部部件。 試圖轉動刀片必須伴隨著機械裝置的阻力。 如果沒有發生這種情況，這意味著離合器中沒有足夠的粘性物質。 在此工作過程中，您可以另外拆卸冷卻系統的熱交換器並對其進行沖洗。
- 檢查縱向間隙。 在工作機制中，這種效果不應該是，因為圓盤之間必須保持恆定的間隙。 否則，該機構需要維修或更換。
如果在某個階段檢測到風扇故障，則無需進行進一步檢查。 不管離合器是否需要修理，在夏季結束時總是需要對冷卻系統進行保養。 為此，換熱器被移除並且任何形式的絨毛、樹葉等形式的污染物被從其表面移除。
故障症狀
由於發動機艙內的風扇設計用於在電機運行期間強製冷卻電機，因此動力裝置過熱是離合器故障的主要跡象之一。 應該注意的是，這也是冷卻系統其他元件（例如恆溫器）故障的徵兆。
由於離合器中形成洩漏，電機將過熱，並且流體要么在盤之間傳遞旋轉力不佳，要么根本不提供這種連接。 同樣，由於雙金屬板的不合時宜的操作，類似的故障本身也會顯現出來。
當離合器沒有正確接合時，葉輪停止旋轉或以最低效率執行其功能，沒有額外的冷空氣流供應到熱交換器，電機溫度迅速上升到臨界值。 如果汽車在運動中，散熱器被高效吹氣，不需要強制氣流，但是當汽車停止時，發動機艙通風不良，所有機構和組件都被加熱。
粘性離合器問題的另一個跡象可以通過啟動冷發動機並查看風扇的行為來確定。 在未加熱的裝置上，該機構不應旋轉。 當工作物質失去其特性（例如凝固）時，會觀察到相反的效果。 由於縱向遊隙，圓盤可以彼此持續接合，這也導致葉片的持續旋轉。
故障的主要原因
粘性聯軸器操作出現故障的關鍵原因是機構部件的自然磨損。 因此，每個製造商都為車輛機構的定期維護製定了一定的時間表。 最低工作資源是從 200 萬公里的汽車里程。 在售後市場上，帶有粘性風扇的汽車總是有不錯的里程數（您可以閱讀有關如何確定二手車的里程數是否扭曲） 在另一篇文章中)，因此很有可能需要關注所考慮的機制。
以下是粘性耦合失效的一些其他原因：
- 雙金屬板因頻繁加熱/冷卻而變形；
- 軸承因自然磨損而破損；
- 破碎的葉輪葉片。 因此，會形成跳動，加速軸承磨損；
- 外殼減壓，導致工作物質洩漏；
- 流體特性的損失；
- 其他機械故障。
如果司機沒有監控機構或熱交換器的清潔度，那麼這就是設備故障的另一個原因。
必須至少每月進行一次機構啟動時刻的控制，尤其是在夏季，因為電機在炎熱時期尤其需要冷卻。 即使新的粘性聯軸器不能很好地發揮作用，也許有理由安裝更強大的電動模擬裝置。 順便說一下，一些駕駛者為了獲得更大的效果，會安裝電風扇作為輔助元件。
維修是如何進行的
因此，當駕駛員發現汽車發動機開始過熱的次數增多，並且冷卻系統的其他部件狀況良好時，應診斷粘滯聯軸器（程序描述稍高一些）。 正如我們所見，設備故障之一是矽膠洩漏。 雖然用戶手冊上說這種油液在出廠時是灌入一次機構中的，不能更換，但駕駛者可以自行補充因減壓而損失的體積或更換新的油液。 程序本身很簡單。 找到合適的工作物質要困難得多。
在商店中，這些產品以下列名稱出售：
- 用於修復粘性聯軸器的流體；
- 粘性離合器中的油；
- 用於粘性耦合的有機矽物質。
應特別注意粘滯離合器的維修，該離合器用於連接的全輪驅動系統。 在這種情況下，建議根據之前使用的物質類型選擇新流體。 否則，維修後，變速器將無法連接第二軸或無法正常工作。
為了修復冷卻風扇驅動中使用的粘性聯軸器，可以使用通用模擬。 原因是通過機構的盤傳遞的扭矩沒有變速器中的扭矩大（更準確地說，這種情況下不需要這麼大的取力器）。 這種材料的粘度通常足以滿足機構的操作。
在繼續修理聯軸器之前，有必要檢查設備中的矽油量。 對於每個風扇型號，可以使用不同體積的物質，因此應在用戶手冊中找到有關所需水平的信息。
要添加或更換離合器中的油液，您必須：
- 從車上拆下機構，從離合器上拆下葉輪；
- 接下來，您需要將產品水平放置；
- 彈簧加載板後面的銷被移除；
- 聯軸器外殼上必須有排水孔。 如果沒有，那麼您需要自己鑽孔，但最好將此過程委託給專家，以免損壞光盤；
- 在這些程序之後，用注射器將大約 15 毫升的液體泵入排水孔。 整個卷必須分成幾個部分。 在澆注的過程中，需要等待大約一分半鐘，讓粘性物質分佈在圓盤的縫隙中；
- 該機構被重新組裝。 為了保持設備清潔，必須將其擦掉，去除表面殘留的矽膠物質，這會加速外殼的污染。
當驅動器在旋轉時聽到風扇噪音，這表明軸承磨損。 除了一些額外的操作外，該部件的更換與填充液體的方式相同。 在這種情況下，液體本身必須更換為新鮮的。
要將軸承從軸承座上拆下，您必須使用軸承拉拔器。 在執行此操作之前，有必要移除沿機構外殼邊緣的擴口（它可以防止軸承從底座上掉下來）。 不建議使用任何臨時方法拆卸軸承，因為在這種情況下無法避免接觸面和圓盤的損壞。 接下來，壓入一個新軸承（為此，您必須使用具有適當尺寸的封閉套筒的選項）。
在任何情況下，維修過程都不應伴隨著對設備軸之一的大量努力。 原因是其中一個盤片稍微變形就足夠了，離合器將不適合進一步操作。 在維修過程中，您可能會注意到設備上有一層薄薄的潤滑劑。 它不應該被刪除。
實踐表明，大多數決定獨立修理風扇粘性聯軸器的駕駛者在組裝機構方面存在困難。 為了不混淆什麼連接在哪裡，最好在相機上捕捉拆卸的每個階段。 因此，將提供重新組裝設備的分步說明。
如前所述，您可以安裝一個電氣模擬來代替帶有粘性耦合的風扇。 這將需要：
- 購買帶有電動機的合適尺寸的風扇（冷卻系統的這些組件通常已經在散熱器上安裝）；
- 電纜（最小導體橫截面必須為 6 平方毫米）。 接線的長度取決於發動機艙的大小。 不建議直接走線或靠近振動或尖銳的元素；
- 40安培保險絲；
- 用於開啟/關閉風扇的繼電器（設備能夠運行的最小電流必須為 30A）；
- 在 87 度下工作的熱繼電器。
熱繼電器安裝在散熱器進水管上或者你需要把它粘在管道的金屬部分上，盡可能靠近溫控器。 電路通過類比於 VAZ 模型組裝（該圖可從 Internet 下載）。
選擇新設備
就像為汽車選擇任何其他零件一樣，尋找新的粘性風扇聯軸器並不困難。 為此，您可以使用在線商店的服務。 即使這家或那家商店提供的設備太貴，您至少可以找到該機構的目錄號。 這將使在其他平台上更容易找到該產品。 順便說一下，許多在線汽車經銷商提供原裝零件和對應的零件。
最好通過 VIN 碼尋找原廠產品（關於它包含的汽車的哪些信息，以及在汽車中的哪個位置可以找到它，閱讀 在另一篇文章中）。 另外，在當地的汽修店，可以根據汽車數據（發布日期，型號，品牌，以及電機的特性）進行選擇。
選擇任何設備時的一個重要因素，包括冷卻風扇的粘性耦合，是製造商。 購買很多汽車配件時，不要相信包裝公司，但這不適用於粘性聯軸器。 原因是生產這些產品的公司並不多，因此，在大多數情況下，產品會達到要求的質量，成本會與原始產品有所不同。 這些公司通常向組裝車輛的工廠提供聯軸器。
值得注意的是以下製造商的產品：
- 德國公司 Behr-Hella、Meyle、Febi 和 Beru；
- 丹麥製造商尼森；
- 韓國公司摩比斯。
應特別注意土耳其和波蘭製造商最近進入市場的產品。 如果有機會選擇其他廠家，那麼最好不要被預算價格所誘惑。 要確定一家公司的聲譽，關注它的品種就足夠了。
通常，生產散熱器和其他運輸冷卻系統元件的公司出售有價值的粘性聯軸器。 如果您有購買高品質散熱器的經驗，那麼您應該首先在該製造商的目錄中尋找合適的粘性聯軸器。
優點和缺點
發動機冷卻系統的故障總是對內燃機造成嚴重損壞。 出於這個原因，在任何情況下都不應忽視表明系統元素之一發生故障或即將發生故障的最輕微的症狀。 為了讓駕駛者不必經常去維修站檢修電機，因為電機過熱，這本身就是維修汽車最昂貴的程序之一，開發冷卻系統的製造商試圖使其部件可靠盡可能。 粘性耦合的可靠性是其主要優勢。
這種機制的其他好處包括：
- 一個簡單的裝置，因此機構中很少有容易磨損或損壞的單元；
- 在汽車冬天不活動之後，如果汽車存放在寒冷潮濕的房間裡，這種機制就不需要像電子設備一樣進行維護；
- 該機構獨立於汽車的電路工作；
- 風扇軸可以大功率旋轉（這取決於電機的速度和驅動輪的大小）。 並非每個電風扇都能提供與電源裝置本身相同的功率。 由於這種特性，該機構仍在重型、建築和軍事設備中使用。
儘管用於冷卻風扇的粘性聯軸器具有效率和可靠性，但這種機制有幾個明顯的缺點，因此許多汽車製造商拒絕在散熱器風扇驅動器上安裝粘性聯軸器。 這些缺點包括：
- 並非每個服務站都為這些機構的維護和維修提供服務，因為現在了解設備複雜性的專家很少；
- 通常，機制的修復不會導致預期的結果，因此，如果發生故障，您必須徹底更換設備；
- 由於風扇驅動是連接在曲軸上的，所以設備的重量會影響到這部分電機；
- 該機制不像電風扇那樣由電信號觸發，而是由雙金屬板的熱效應觸發。 許多駕駛者都知道機械設備不如電氣設備準確。 出於這個原因，粘性耦合不會以這樣的精度和速度激活；
- 有些 CO 允許電機在停止後冷卻一段時間。 由於粘性聯軸器僅通過旋轉曲軸工作，因此該選項不適用於此設備；
- 當發動機轉速接近最大值時，風扇會發出相當大的噪音；
- 某些型號的粘性聯軸器需要重新填充工作流體，即使製造商表示機構不需要這樣的程序。 在這種情況下，難點在於選擇正確的物質，因為並非所有操作說明都指明在特定情況下使用哪種材料（它們的初始粘度和液體改變其特性的時刻不同）；
- 功率單元中的部分功率用於驅動風扇。
因此，粘性耦合是提供散熱器強製冷卻的原始解決方案之一。 這種機制可以讓您節省一點電池電量或減少汽車發電機的負載，因為它的運行不使用電力。
通常，粘性聯軸器可以使用很長時間，不需要任何特殊維護。 您可以自己診斷問題並進行維修，儘管製造商不推薦它們，但即使是初學者也可以進行 - 主要是選擇正確的更換組件並小心。
總之，我們提供了一個關於散熱器風扇粘性耦合如何工作的簡短視頻，以及設備中使用的非牛頓流體的特性：
問題與解答：
粘性聯軸器如何在汽車中工作？ 在軸以恆定速度旋轉期間，粘性聯軸器中的圓盤以相同的方式旋轉，並且其中的液體不會混合。 圓盤旋轉的差異越大，物質變得越厚。
什麼是汽車上的粘性聯軸器？ 這是一個帶有兩個軸（輸入和輸出）的塊，磁盤固定在其上。 整個機構都充滿了粘性材料。 當強烈混合時，該物質實際上變成固體。
如果粘性耦合不起作用怎麼辦？ 連接四輪驅動需要粘性聯軸器。 如果它停止工作，機器將是後輪或前輪驅動（以默認驅動方式為準）。
