АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Муфта обгонная на генератор: Обгонная муфта генератора: все об устройстве и неисправностях

16 июля, 1975 by admin

Работа обгонной муфты генератора и ее неисправности. Устройство, предназначение, проверка

Узнать, что такое обгонная муфта генератора автомобиля, для чего нужна, как работает, о ее неисправностях, проверке и замене, вам может понадобится лишь в том случае, если вы владелец современной машины пробег которой перешагнул за 100 тыс км., ведь средний ресурс этой детали, как раз не менее чем данный период. О том что работа обгонной муфты нарушена вы сможете понять по нескольким признакам. Дальнейшие с ней действия можно будет предпринимать лишь после снятия и диагностики.

Содержание:

Что такое обгонная муфта?

Обгонная муфта — это механизм, предназначенный для передачи плавного движения в одном направлении и возможности независимого вращения вала и шкива устройства при том, что они крутятся в одну сторону.

Для чего нужна обгонная муфта

Так откуда взялась и для чего нужна эта обгонная муфта генератора? Как и многие агрегаты, которые появились в конструкции машин не так давно, эта деталь — вынужденное решение.

Как было раньше? Шкив генератора был цельной деталью, которая гайкой крепилась к валу генератора, создавая прямое жесткое соединение. Приводной ремень генератора передавал на его вал обороты с коленвала. Но возникают два нюанса. Первый — двигатель работает неравномерно, как бы рывками, что обусловлено принципом внутреннего сгорания. Второй — вал генератора по умолчанию вращается в несколько раз быстрее, чем коленвал. То есть когда коленвал замедляется, то генератор не успевает замедлиться с тем же темпом — у него больше инерция и скорость вращения. В результате ремень постоянно испытывал нагрузку на разрыв из-за рывков, да еще и проскальзывал, когда еще не остановившийся генератор его протягивал относительно уже остановившегося шкива коленвала. Поэтому ремни в старых автомобилях ходили не больше 30 тысяч километров. А еще такая напряженная работа снижала ресурс работы других сопряженных деталей.

Что было дальше вы уже наверняка слышали, потому что это касается многих агрегатов. Чем современнее становились автомобили, тем больше в них появлялось дополнительных функций и систем, которым нужна энергия генератора. В начале последствием этого стало увеличение размеров и веса генераторов, а особенно самой тяжелой их части — якоря. Что приводило к еще большим нагрузкам на ремень. Но не только это, потому что многие современные генераторы стали даже меньше и легче тех, что были раньше. Появилось много высокооборотистых двигателей, серьезно возросли требования к комфорту и шуму двигателей, да и во многих автомобилях приводной ремень генератора стал одновременно использоваться как ремень кондиционера и/или другого навесного оборудования. Если бы такой ремень продолжал испытывать те же нагрузки, что и раньше, он и сам выходил бы из строя быстрее, и снижал ресурс других деталей привода, что слишком дорого.

Все это привело к появлению обгонной муфты генератора и объясняет для чего она нужна. Эта конструкция пришла на смену цельному шкиву, который создавал жесткое соединение. Внутри шкива генератора с обгонной муфтой находится подшипник специальной конструкции, который позволяет генератору безболезненно обгонять коленвал. Это основное назначение обгонной муфты и это объясняет почему у нее такое название. Кстати, ее внедрение позволило увеличить ресурс ремня от 30 тысяч километров до 100 тысяч.

Устройство обгонной муфты

Как устроена обгонная муфта OAP

Что интересно, шкив генератора с обгонной муфтой и без нее выглядят практически одинаково. Потому что обгонная муфта — это механизм, встроенный в шкив. И если обычный шкив — это кусок железа с бороздками, прикрепленный гайкой к валу генератора, то устройство шкива с обгонной муфтой сложнее.

Представьте, что обычный шкив разрезали на два отдельных “бублика” — внешний и внутренний. И между ними вставили специальный подшипник. Потому что именно так выглядит шкив с обгонной муфтой генератора. У него есть внешняя обойма, которая зацепляется ремнем. И есть внутренняя обойма, которая навинчивается резьбой на вал генератора. А между ними находится подшипник с вращающимися и стопорными элементами. С торцов обгонной муфты имеются сальники, которые предотвращают попадание внутрь пыли и грязи.

Виды муфт

Виды обгонных муфт генератора

Чтобы окончательно закрыть вопрос конструкции этой детали, добавим, что со временем производители стали предлагать две разных модификации обгонных муфт генератора. Например, придумавшая эту конструкцию компания INA, производит OAP (Overruning Alternator Pulley — шкив генератора с обгонной муфтой) OAD ((Overrunning Alternator Decoupler — прерыватель генератора с обгонной муфтой).

В муфте OAP механизм свободного хода, установленный внутри, позволяет ротору генератора вращаться свободно если скорость ротора выше скорости коленвала двигателя, и поддаваться вращению ремнем, когда скорость коленвала выше чем скорость ротора генератора.

Муфта OAD имеет практически идентичное устройство, только в ней имеется еще и пружина. За счет такой доработки снижение биения ремня еще более эффективней. За счет пружин получается более плавный пуск генератора.

Устройство обгонной муфты OAD генератора

Компания Gates предлагает обгонно-реверсивные муфты генератора (OAD) и муфты свободного хода (OWC). OWC, расшифровывается как One Way Clutch — односторонняя муфта. Суть в том, что первые допускают небольшое обратное вращение, а вторые блокируются моментально. Какой тип муфты используется — зависит от автомобиля и его конструкции привода.

Как понять, что на вашем автомобиле стоит шкив генератора с обгонной муфтой? Основных признаков два. Первый — у более современной конструкции всегда присутствует темная крышечка, которая выполняет функцию пыльника. Второй — если вы видите стопорную гайку, которая крепит шкив к валу генератора, у вас точно обычный шкив. Если гайки нет — обгонная муфта. Но так как доступ к этой детали не всегда позволяет разглядеть все нюансы конструкции, то наличие крышки — самый доступный вариант идентификации.

Как работает обгонная муфта генератора

Основные признаки, причины неисправности и ресурс обгонной муфты

Работа обгонной муфты, а точнее подшипников в ней, состоит в том, чтобы во время набора или поддержания оборотов передавать энергию коленвала на вал генератора. Для этого в этот период стопорные элементы зацепляются и обе обоймы (внутренняя и внешняя), крутятся вместе. Но когда коленвал начинает замедляться, то стопорные элементы перестают работать и как бы рассоединяют внутреннюю и внешнюю обоймы. Это позволяет внешней части шкива, связанной через ремень с коленвалом, вращаться медленнее, чем внутренняя часть шкива, связанная с валом генератора.

Чтобы было понятнее, вспомните, как работает велосипед. Пока вы набираете обороты, то есть крутите педали, набирает обороты и колесо. Но когда вы перестаете крутить педали, то быстро вращающееся колесо не передает обороты обратно. Колесо крутится с одной скоростью, педали — с другой, более медленной.

Неисправности обгонной муфты

Нарушение нормального функционирования обгонного шкива вызвано попаданием грязи и воды вовнутрь, что приводит к износу подшипников и роликов блокирующих обратное движение. Чтобы понять как диагностировать проблемы, нужно определить какие вообще бывают неисправности обгонной муфты генератора. Их на самом деле немного, ведь в устройстве мало элементов которые поддаются износу.

Самая распространенная неисправность обгонной муфты — это ее заклинивание. Внутренние элементы муфты (детали подшипника и внутренняя обойма), изнашиваются из-за чего запчасть перестает работать как надо — то есть превращаеться по сути в шкив стандартной конструкции.

Вторая неисправность — это когда обоймы крутятся отдельно друг от друга постоянно. Причина та же — износ внутренних элементов, но последствия другие — ваш генератор практически не заряжается.

Третья — полное разрушение. В результате заклинивания роликов которые обеспечивают блокировку и свободное прокручивание шкива когда скорость коленчатого вала отличается от скорости вращения ротора генератора может произойти срыв обоймы. При слете возможна деформация вала генератора и механическое повреждение системы ременного привода.

Признаки неисправности обгонной муфты генератора

Теперь давайте обсудим какие признаки подскажут, что в этом агрегате появились проблемы и необходимо устранять неисправности обгонной муфты генератора.

В случае, когда обоймы муфты не зацепляются, это грозит недозарядом аккумулятора и неудовлетворительной работой электросистем. Например, вы можете заметить, что фары светят не так ярко. Или вообще на приборной панели засветится индикатор проблем с АКБ. А вот в случае с заклиниванием проблему вы скорее всего услышите. Потому что ваш мотор начнет работать с посторонними шумами и рывками, если на этом этапе не определить источник шума, то далее может произойти срыв и разрушение узла. О заклинивании обгонной муфты говорят:

• свист на высоких оборотах;
• вибрация или рывки при медленном движении и низких оборотах;
• треск при запуске или остановке двигателя.

Как проверить обгонную муфту генератора?

Как проверить обгонную муфту, ведь перечисленные признаки могут быть вызваны и другими агрегатами? К сожалению никакого инструмента для диагностики этого узла не существует. Также проверка обгонной муфты усложняется тем фактором, что самый эффективный метод — это проверка демонтированной детали, а это может быть сложно и долго.

Так как проверить обгонную муфту генератора без демонтажа генератора или самой детали? Включите двигатель, раскрутите его минимум до 2000 оборотов, а лучше больше, и потом выключите зажигание. Если слышите гудящий звук замедляющегося генератора, то значит все в порядке. Если слышите свист или жужжание, то скорее всего подшипники муфты изношены. Если слышите треск, она однозначно заклинила.

Когда стоит обгонная муфта OAD вида, то не снимая ее, на автомобиле, можно проверить еще и с помощью специального инструмента, который позволит прокручивать вал генератора. Если вы чувствуете как при прокручивании в направлении движения шкив проворачивается с растягиванием пружины — все в порядке. Если вы не можете его проворачивать либо пружина не тянется, то муфта однозначно непригодна для эксплуатации. Замене обгонная муфта подлежит если приходится прикладывает усилие более чем 1-1.5 Нм либо крутится рывками.

Если же вы все-таки сняли муфту с автомобиля, то проверка элементарная. Просто заблокируйте пальцами внутреннюю часть шкива и покрутите внешнюю часть. У работающей муфты она будет крутиться в одну сторону и блокироваться при движении в другую сторону. Нерабочая муфта будет или крутиться в обе стороны или не крутиться вообще.

Чтобы не проводить подобных проверок, лучше всего менять эту деталь каждые 100 000 километров, если другое не предписано автопроизводителем. Средний ресурс этой запчасти именно такой, и если она не вышла из строя раньше, то лучше не рисковать. Одновременно вместе с муфтой стоит менять натяжитель и ремень, а также другие сопряженные детали, если они есть. Причем если муфта вышла из строя раньше, то ремень все равно стоит заменить. Потому что когда шкив с нерабочей муфтой успел поработать какое-то время, он однозначно повредил ремень и тот скоро порвется. Вам же не нужен этот риск?

Замена обгонной муфты генератора

Замена обгонной муфты генератора — достаточно трудоемкий процесс, который усложняют следующие факторы.

Для этого нужны специальные инструменты, которых нет у каждого автовладельца. Часто подкапотное пространство не позволяет просто заменить эту деталь — приходится снимать генератор целиком и только потом менять муфту. Если муфта заклинила, то она может сильно “прикипеть” и снять ее становится очень сложно. Есть определенные нюансы, не зная которых, можно убить генератор.

Давайте по порядку… Для снятия муфты нужны специальные головки. Первая — это “звездочка”, чаще всего на 6 лучей, которая зацепляется за внутреннюю обойму шкива и позволяет ее откручивать. Вторая — это вороток с головкой torx на конце, чаще всего с индексом 50, который позволяет зафиксировать вал генератора. Но если в некоторых случаях чтобы снять и установить новую муфту можно при отсутствии спецключа можно воспользоватся болтом с головкой на 17. Он аккуратно вставляется в пазы обоймы и ее можно будет откручивать муфту обычным ключом.

Так как поменять обгонную муфту? Сначала первая головка вставляется в шкив, потом на нее накидывается ключ, потом в нее вставляется второй вороток, который зацепляется с валом генератора и тоже фиксируется ключом. Теперь, работая ключами в разные стороны, пробуем снять муфту. Если ее сильно заклинило, то снятие обгонной муфты генератора на 99% потребует снятия генератора и фиксации воротка в тисках.

Ошибки при снятии обгонной муфты

Что еще нужно знать для замены этой детали? Во-первых, не забывайте отключать АКБ — все-таки вы работаете с электрооборудованием. Во-вторых, снимите ремень генератора — это логично, конечно, но не забывайте. В-третьих, никогда не пытайтесь снять муфту другими способами, чем тот, который описан выше.

1. Удары молотком способны погнуть вал генератора.
2. Нагревание может расплавить смазку в подшипниках генератора или даже их сальники.
3. Заклинивание якоря генератора отверткой вместо того, чтобы купить специальный вороток, тоже может повредить генератор.

Ну и в-четвертых, никогда не забывайте одевать защитную крышечку-пыльник, которая всегда идет в комплекте с деталями хороших производителей. Без нее муфта выйдет из строя раньше времени.

Ремонт обгонной муфты генератора

Возможен ли ремонт обгонной муфты генератора? В теории да, если у вас есть доступ к специалистам по подшипникам, которые способны разобрать шкив генератора с обгонной муфтой, перебрать подшипник, заменить изношенные элементы и собрать все обратно “как было”, с прецизионной точностью. На практике таким занимаются только энтузиасты — обгонные муфты считаются неразборной деталью, продаются только в сборе и всегда меняются целиком. Стоят они “выше среднего”, но с учетом того, что их ресурс около 100 000 километров, а конструкция автомобиля получает очевидные преимущества — это того стоит.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Для чего нужна обгонная муфта генератора на самом деле?

Добрый день. В сегодняшней статье я расскажу, для чего на самом деле, нужна обгонная муфта генератора. Как проявляются ее неисправности и, что будет, если она заклинит.

Традиционно для нашего сайта, статья содержит множество фото и видео материалов и будет интересна широкому кругу читателей.

Краткий ответ:

Обгонная муфта нужна только на автомобилях оборудованных автоматическими натяжителями ремня, чтобы, при резком уменьшении оборотов двигателя, ремень не спадал. Подробнее ниже.

Как работает обгонная муфта?

Все катались в детстве на велосипеде? Всем знакомо, что при помощи педалей, вращение передается на колесо, а вращение колеса, в свою очередь, не передается на педали. Т.е. передача крутящего момента возможна только в одном направлении.

Точно также работает и обгонная муфта. Только она оптимизирована для работы на больших оборотах и сделана гораздо компактнее.

Пример конструкции и работы обгонной муфты:

Для чего на самом деле нужна обгонная муфта?

На большие сайтов рассказывается редкостная ерунда о том, что обгонная муфта нужна для лучшей сохранности ремня генератора и генератора, так как при работе двигателя возникают пульсации, и ремень то растягивается, то сжимается.  Пишут про то, что особенно важно, чтобы она была на генераторе дизельного двигателя т.к. там эти пульсации на порядок выше и т.п. ерунда, что с внедрением муфты срок службы ремня увеличивается в 10 раз. Сложилось впечатление, что все статьи написаны технически безграмотными журналистами, не знающими устройство автомобиля.

Все гораздо проще. Двигатель вращается довольно линейно. Маховик отлично стабилизирует его работу и при оборотах выше холостого хода, я бы считал, что для ремня и навесного оборудования, двигатель вращается с одинаковой скоростью во время всего оборота.

Якорь генератора является самым тяжёлым элементом раскручиваемым ремнем, и при этом он является наиболее огибаемым:

Естественно, сила трения (сцепления) ремня с генератором значительна. Сам якорь, за счёт массы, обладает довольно большой инерцией. Если двигатель резко уменьшит обороты, генератор по инерции протянет ремень вперёд.

Если автомобиль оборудован автоматическим пружинным натяжителем ремня, он резко денется т.к. генератор своим вращением выбирает его свободный ход. Выглядит это примерно вот так:

При этом велик риск соскакивания ремня генератора.

Все точка. Вот для этого нужна обгонная муфта.

Какие неисправности бывают у обгонной муфты?

Заклинивание.

Это самая распространенная неисправность. Наступает после 100-150 тысяч километров пробега. К сожалению, обгонная муфта является необслуживаемой и имеет конечный ресурс.

Заклинивание неприятно тем, что почти никак не проявляется, до того момента пока ремень не достигнет критического износа (разве что натяжитель дергается). После того как износ ремня станет запредельным он или заскрипит или соскочит.

Проскальзывание.

При слабом проскальзывании обгонной муфты, генератор не будет развивать полной мощности. Вы увидите это по индикатору напряжения, затрудненному запуску и снижению яркости фар.

Если вовремя не принять меры, обгонная муфта полностью потеряет связь с якорем генератора и будет вращаться сама по себе.

Вы увидите это по горящему индикатору отсутствия заряда:

С большой долей вероятности, проскальзывание обгонной муфты генератора будет сопровождаться свистом и шумом.

Естественно, при такой неисправности долго ездить не выйдет. Можно просто встать посреди дороги или не завести машину после стоянки.

Как проверить состояние обгонной муфты?

На снятом генераторе это делается просто — стопорим отвёрткой якорь и вращаем за шкив. Если шкив не вращается — обгонная муфта заклинила.

Если шкив свободно вращается в обе стороны — обгонная муфта проскальзывает.

При исправной обгонной муфте шкив будет проворачиваться только в одну сторону.

Вот вам видео, как проверить обгонную муфту на генераторе со снятым ремнем (кстати эта муфта уже шумит и скоро с ней будут проблемы):

Если генератор установлен на машине, обгонную муфту проверяют, проворачивая якорь генератора тонкой отвёрткой. Все аналогично! Но точность такой проверки не высока, так как невозможно прочувствовать люфт.

Заключение.

На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья полностью ответила на вопрос, зачем нужна обгонная муфта генератора. Если у вас остались вопросы или если вы хотите дополнить статью, пишите комментарии.

С уважением, администратор https://life-with-cars.ru

Клин обгонной муфты генератора

Долгое время генераторы, установленные на ДВС, обходились обычными шкивами, которые жестко связывали приводной ремень и вал генератора. Со временем автопроизводители начали применять инерционные шкивы генераторов, оснащенные обгонной муфтой. Давайте разберемся с тем, зачем шкивам понадобилась обгонная муфта и во что обойдется ее замена в случае поломки.

Крутящий момент от двигателя передается импульсами, когда в цилиндрах совершается сгорание, а оно происходит, как известно, только один раз за каждые два оборота коленвала. Из-за этого скорость вращения коленвала непостоянна. Приводимые ремнем детали, раскрутившись, из-за инерции не способны вращаться синхронно с угловой скоростью коленвала. То есть, валы приводимого навесного оборудования то отстают от скорости вращения коленвала, то опережают ее. Добавим сюда же режимы запуска и остановки, разгона и торможения, и становится понятно, откуда возникает проскальзывание и рывки, из-за которых приводной ремень растягивается, изнашивается и, наконец, разрывается окончательно. Разумеется, посторонние рывки на себе испытывает и ремень ГРМ, и цепь ГРМ (в зависимости от того, какой привод используется). Правда, эти приводные механизмы гораздо прочнее и более выносливы. Все-таки, они призваны жестко связывать коленвал и распредвалы ДВС. Однако инженеры посчитали, что и их не мешает защитить от посторонних импульсов, генерируемых асинхронно вращающимися валами (и шкивами) навесного оборудования.

Тем более что с ходом времени автомобили обрастали новым дополнительным оборудованием. Необходимо учесть, что привод новых агрегатов доверили ремню генератора и, кроме того, увеличилось количество бортовых потребителей электроэнергии, из-за которых сам генератор пришлось увеличивать в размерах и делать его якорь более массивным. Когда увеличились моменты инерции, сократился срок службы ремней генератора. Разумеется, происходившее никого не устраивало. В качестве решения проблемы был разработан узел, призванный увеличить долговечность ремней.

Называется этот узел обгонной муфтой, и ее интегрировали в шкив генератора. У муфты две обоймы: наружная связана со шкивом, внутренняя – с валом якоря генератора. Между обоймами расположено несколько рядов роликов. Одни исполняют роль игольчатых подшипников, другие, перекатывающиеся по профилированной части поверхности внутренней обоймы, – роль стопорного устройства.

Принцип работы обгонной муфты такой же, как у бендикса стартера. Когда в моменты сгорания в цилиндрах шкив разгоняет якорь генератора, стопорные ролики, перекатившись к вершинам выступов, «замыкают» наружную и внутреннюю обоймы муфты между собой, крутящий момент передается на якорь. Но если сгорания нет и в цилиндрах происходит сжатие, притормаживающее вращение коленвала, внутренняя обойма муфты начинает обгонять наружную, ролики перемещаются во впадины рабочей поверхности внутренней обоймы, обоймы разъединяются. Шкив и якорь при этом вращаются независимо друг от друга, чем исключается негативное влияние инерции якоря на ремень генератора.

Генераторы дизелей, где более высокая скорость нарастания давления при сгорании рабочей смеси в цилиндрах сочетается с более высокой компрессией, существеннее притормаживающей коленвал на ходе сжатия, обзавелись обгонными муфтами первыми. Затем обгонные муфты появились на дорогих премиальных машинах, оснащаемых мощными и из-за этого массивными генераторами, а также на автомобилях с коробками-«автоматами». Сегодня же, по прошествии 15 лет со времени появления первых обгонных муфт, подобными устройствами оснащается большинство новых генераторов не только для дизельных, но и для бензиновых автомобилей.

Ресурс ремней генераторов действительно увеличился в разы. Выросла долговечность натяжителей ремней, избавленных от силового воздействия вибраций, связанных с чередующимся ослаблением или натяжением ветвей ремня. Уменьшился общий уровень шума и вибраций, создаваемых приводом генератора. Действительно, получилось лучше, но у любой медали есть обратная сторона.

По оценкам специалистов, ресурс муфты не намного больше 100 тыс. км, что объясняет, почему именно после такого пробега муфту рекомендуется заменить. Промедление опасно тем, что выработавшая ресурс муфта способна заклинить, после чего шкив, по сути, превращается в обычный. Вибрация ремня увеличивается и становится хорошо заметной визуально, появляются шумы, посвистывания ремня, щелчки натяжителя, что, к слову, может служить сигналом для автовладельца, что муфта больше неработоспособна. После этого ремень не жилец, его натяжитель, кстати, тоже. Если при замене разорвавшегося ремня не заменить заклинившую муфту, а так запросто могут сделать мастера на все руки, не разобравшиеся, что на генераторе стоит необычный шкив, ремни будут продолжать рваться как в старые времена, если не еще быстрее. Ускорить заклинивание муфты можно, позабыв при замене установить на шкив защитную пластиковую крышку, которая идет в комплекте с муфтой. В этом случае внутрь муфты начинает проникать грязь, способствующая коррозии и износу.

Возможен иной вариант развития событий: муфта не заклинивает, а, наоборот, утрачивает способность блокироваться роликами в нужный момент и вращать якорь генератора, в результате чего генератор перестает вырабатывать энергию. Такой вариант более сложен для самостоятельной диагностики, так как при снятом ремне и прокручивании шкива рукой может оказаться, что вал якоря, не встречая сопротивления, тоже будет вращаться как должно. Но стоит только снова накинуть ремень на место, запустить двигатель и дать генератору нагрузку, как наружная обойма муфты начнет свободно прокручиваться относительно внутренней. Были случаи, когда муфта и вовсе разбалтывалась до такой степени, что при работе разваливалась на части, и известны казусы, когда эти части повреждали капот.

В зависимости от модели генератора стоимость качественного шкива с обгонной муфтой, который выдержит до замены не меньше 100 тыс. км, варьируется от 40 до 150 у.е. Потолок — 200 у.е. для автомобилей класса «премиум», особенно редко встречающихся у нас марок. Если говорить о распространенных у нас автомобилях гольф-класса и среднего размерного класса, то можно ориентироваться на 50-60 у.е. Обгонная муфта – узел неразборный, ремонту не подлежит. Если муфта прошла 100.000 км и затем заклинила, то ее нужно менять обязательно комплектом – с ремнем, натяжителем и всеми роликами привода.

Обгонная муфта генератора — замена и диагностика своими руками

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.

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.

Эксплуатация шкива с муфтой без применения пластмассовой крышки категорически запрещается. Под крышкой содержится смазывающее вещество, которое продлевает срок эксплуатации механизма. Утечки этого вещества недопустимы, иначе механизм выйдет из срока раньше положенного времени.

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.

Замена обгонной муфты генератора

Для начала следует пояснить два момента. Первый – муфта является узлом не разборным и не подлежит ремонту. Поэтому, любые попытки ее починить, скорее всего, обернутся провалом и могут стать причиной ее заклинивания. Второй момент – если шкив генератора имеет простую гайку, то это не обгонная муфта, а самый обыкновенный шкив. Гайка муфты имеет специальную крышку, которая защищает ее и механизм муфты от попадания инородных частиц и влаги.

Чтобы снять муфту, ослабьте ремень генератора с помощью регулировочной планки и открутите гайку крепления муфты. Для этого применяйте головку, так как простым ключом подлезть практически невозможно.

После снятия муфты, установите новый механизм. При монтаже старайтесь не применять ударных инструментов, так как это может стать причиной заклинивания, которое негативно скажется на ремне. Если она идет слишком туго, то используйте мягкую прокладку между молотком и муфтой.

На этом замена муфты завершается. Проверить ее работу можно, покрутив ее в разные стороны. Как правило, исправная муфта вращается только в одну сторону, а в другую она вращается вместе со шкивом генератора. 

Обгонная муфта генератора — как она работает?

Это часто становится причиной того, что возникают непостоянные вращательные показатели коленчатого вала. Но при этом всём, приводящиеся с помощью ремней генератора, детали вращаются по инерции с такими цикличными показателями, отличающимися от тех, которые показывает вал: или сильно опережают, или достаточно отстают.

Если проиграть в своей памяти разгонные и тормозные режимы автомобиля, а также то как запускается и останавливается двигатель, не сложно будет понять причину, по которой растягивается ремень и даже разрывается через некоторый временной промежуток. И поэтому дабы нивелировать происходящее, был разработан механизм генераторной обгонной муфты, встроенной в его шкив.

Обгонная муфта генератора – принцип работы

Обгонная муфта генератора является элементом механической трансмиссии, устанавливаемый для предотвращения передачи момента вращения между валом ведомым и валом ведущим, в том случае, если по какой либо причине первый вал начинает набирать большие обороты чем второй. Обгонная муфта по конструкции своего механизма не нуждается в каких-либо приводах управления. Самым главным преимуществом обгонной муфты является его автоматическое включение и отключение.

В качестве простейшего примера, который сможет пояснить применение генераторной муфты можно привести самый обычный велосипедный привод. Когда человек, едущий на велосипеде, прекращает вращать педали, а транспортное средство всё также движется далее по инерции, срабатывает его муфта обгона: происходит отключение колёс от педалей, которые стоят на месте не травмируют ноги велосипедиста. К Вашему сведению, принцип работы данного механизма был проецирован изобретателем из Германии

Касательно принципа работы обгонной муфты генератора, он похож на функциональный процесс бендикса стартера. Когда цилиндры наполняются топливом, которое в последствии сгорает с одновременным разгоном якоря, а обе части муфтовой обоймы замыкают специальные стопорящие ролики. В результате этого якорь обретает крутящий момент. В случае не сгорания топлива, который может произойти из-за топливного сжатия, притормаживающего вращение коленчатого вала, наружная обойма запаздывает по отношению к внутренне размещённой обойме. Следовательно происходит разъединение обойм, что означает самостоятельное вращение якоря и шкива. Этот процесс обеспечивает ликвидацию отрицательного инерционного воздействия на камень генератора.

Строение обгонной муфты

Существует несколько типов обгонных генераторных муфт, которые немного, но всё же отличаются друг от друга в своём устройстве. Это, например, муфты, которые обеспечивают свободный ход. Они, в свою очередь, подразделяются на храповые и фрикционные. Касательно фрикционного типа обгонной муфты, то его подразделяют ещё на несколько подвидов: муфты с радиальным и осевым замыканием, клиновые, ленточные и пружинные. А из клиновых можно выделить ещё один подвид обгонных муфт – роликовые, которые, являются самыми часто применяемыми. Поэтому устройство обгонной муфты генератора мы рассмотрим именно на этом типе – роликовой обгонной муфте.

Хочется выделить особенности строения генераторной обгонной муфты – это присутствие двух обойм: внутренняя, напрямую связанная с валом, и наружная, что соединена со шкивом. Следующим элементом обгонной муфты генератора данного типа, исходя из названия, являются ролики, что достаточно предсказуемо. Зачастую указанные ролики монтируются в два ряда. Первый ряд состоит из тех роликов, которые перемещаются по внутренней обойме, по её профилированной части. Они выполняют роль стопорного механизма. Второй же ряд включает в себя ролики, которые функционируют по типу игольчатых подшипников. Кроме вышеперечисленного среди устройства обгонной муфты генератора можно выделить:

— контактную пластину, оснащённую сальниками;

— внутрирасположенные втулки в числе двух штук. Первая из них обычная, вторая имеет наклонные плоскости;

— прокладку, обладающую очень прочными свойствами, которая выполнена из эластомера;

— шлицевой профиль.

Мы здесь хотим отметить то, что использование шкива вместе с генераторной муфтой запрещено, если отсутствует пластиковая крышка. Монтаж крышки делается всего лишь один раз и не занимает особых усилий, причём осуществляется своими руками.

Как проверить обгонную муфту генератора?

Заменять обгонную муфту генератора рекомендуется только после достоверного выявления неполадок, связанных с некорректным функционированием этого агрегата. Первым и самым ощутимым признаком того, что обгонная муфта уже скоро отживёт своё, является дребезжание, слышимое в салоне. Его опытный автовладелец не спутает с чем-либо другим. И также ещё возникновение сильной вибрации при медленном движении автомобиля или во время нахождения его на передаче или тормозе. Некоторые из автовладельцев первым делом диагностируют натяжной и обводный генераторные ролики, проверяют люфты и смазки. И не из-за того, что эти манипуляции отвечают первоочерёдным пунктам инструкции по проверке обгонной генераторной муфты, нет, а только потому что подозрение первым делом ложится именно участки с этими механизмами. Хотя вполне вероятно может быть и такое, но если диагностирование данных механизмов дала нулевой результат, тогда точно стоит проверить в каком состоянии находится обгонная муфта генератора.

Первым делом откройте капот автомобиля и запустите двигатель. Далее разгоните мотор до четырёх тысяч оборотов, не менее и выключайте зажигание. Если послышится некое послезвучие, что похоже на то, какой звук издаёт останавливающаяся турбина, то обгонная муфта генератора ещё вполне моет справляться с возложенными на неё задачами. Если же Вы не услышали данного характерного звучания, то не думайте сразу, что дело в том, что барахлит катушка зажигания или генератор, либо какое-то другое автомобильное устройство. Вот именно в этом случае, то и стоит подумать о том, что пора уже и выбросить хлам в виде старой обгонной муфты генератора, заменив её новой, ибо ресурсы первой уже исчерпаны.

Рекомендации по установке

Конечно можно попробовать её отремонтировать, но зачастую помогают лишь радикальные методы – её замена. Но перед тем, как Вы решите устанавливать новенькую обгонную муфту генератора, мы хотим привести Вам следующие рекомендации:

1. Данный механизм следует устанавливать лишь имея в наличии мелкошлицевый профиль. Это очень важно! Просто обзаведитесь этим инструментом, не забивая голову ненужными вопросами.

2. Если поверхность шкива пестрит незначительными повреждениями, не переживайте, такое явление вполне допустимо.

3. В процессе установки затяжку необходимо осуществлять максимально близко к значению момента в 80 ± 10 Нм.

4. Строго соблюдайте направление затяжки и её момент.

5. Инструмент, для установки новой обгонной муфты, должен быть закалён. Мелкошлицевой профиль обязан соответствовать стандарту DIN 5481 -17×20.

6. Использование шкива вместе с генераторной муфтой запрещено, если отсутствует пластиковая крышка, так как это может стать причиной осуществления недостаточно хорошей защиты.

7. Максимальный баланс шкива с муфтой в заблокированном положении должен равняться значению в 20 гмм.

8. Демонтаж шкива вполне осуществим при помощи вышеперечисленных инструментов.

Обгонная муфта генератора предназначена для выполнения множества функциональных задач. Это и защита генератора от вращательных колебаний, производимых коленвалом двигателя, и устранение колебаний на ремне, но также и сокращение хода его утяжелителя, увеличение эксплуатационных ресурсов и снижение уровня шумовыделения и натяжения ременного привода. Поэтому мы настоятельно Вам рекомендуем, дорогие наши читатели, приобрести и установить обгонную муфту генератора. Будьте уверены на все тысячу процентов, что Ваш автомобиль с ней заработает гораздо лучше!

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

5 признаков неисправности и её замена

Содержание статьи

Что такое обгонная муфта генератора

Это механизм, позволяющий устранить момент инерции и импульсную работу двигателя машины.
Обгонная муфта устанавливается на шкиве генератора.

Назначение

Функция муфты состоит в том, чтобы устранять инерцию с ротора, которая поступает на ремень генератора. Это позволяет продлить его срок службы с 30 тыс. км. (как было раньше, до разработки устройства) до 100 тыс. км.

Устройство

Обгонная муфта генератора представляет собой две обоймы:

• внешняя, соединена со шкивом генератора;
• внутренняя, связана с валом якоря генератора;

Между ними есть слой специальных роликов, уложенных в два слоя:

• 1 уровень — игольчатые подшипники;
• 2 уровень — профилированные фигуры. Они нужны для того, чтобы выполнять роль стопорного механизма.

Эти обоймы интегрированы друг в друга.

Принцип работы

Когда двигатель начинает работать, вращение внешней обоймы муфты начинает усиливаться. Ролики, выполняющие роль стопорного устройства, замыкаются. При этом внешняя часть связывается с внутренней. Одновременно раскручивается вал и шкив генератора.

При прекращении работы отработанные газы начинают отходить. При этом замедляется вращение коленчатого вала. Внутренняя часть обоймы обгоняет по вращению внешнюю. Параллельно стопорный механизм открывается и её связь со внешней частью муфты становится слабее. Из-за этого внутренняя обойма перестаёт тормозить.

Это полный цикл работы узла устройства. Один процесс следует за другим. При этом инерция от ремня передаётся шкиву и ремню генератора.

Неисправности обгонной муфты генератора

Виды поломок и их причины

Обычно обгонная муфта выходит из строя при следующих обстоятельствах:

• неисправность шкива;
• износ внутренней пружины;
• порвался ремень генератора;
• пробег более 100 тыс. км;
• неисправность обгонного механизма.

Показатели поломки

Признаки неисправности обгонной муфты генератора:

• во время работы со стороны генератора доносятся неестественные шумы;
• полное прекращение работы генератора;
• при работе кондиционера или при медленном движении машины возникает ощутимая вибрация;
• свист ремня на высоких оборотах;
• короткий треск при запуске или остановке двигателя.

Выявление дефектов

Для диагностики работы узла следует раскрутить двигатель до 4 тыс. оборотов. Затем надо включить зажигание. Необходимо прислушаться к остаточному звуку. Если он напоминает звук остановки турбины, то муфта генератора работает исправно. Если такового нет, то механизм требует замены.

Муфту можно проверить и в демонтированном состоянии, для этого надо сделать следующее:

• зажать пальцами внутреннее кольцо;
• внешнее кольцо повернуть в направления вращения ремня;
• при движении внешней обоймы муфта вышла из строя и её надо менять.

Можно проделать такой же эксперимент. Но вращать внешнюю обойму необходимо в противоположную сторону. В этом случае она, наоборот, должна вращаться. Если же этого не происходит, то деталь вышла из строя.

Самостоятельная замена обгонной муфты

Данное устройство заменить не так-то просто. Здесь нужен набор специальных инструментов. Да даже и обладая ими, этот процесс может доставить немало трудностей. Некоторые модели машин имеют слишком маленькое расстояние между кузовом и генератором. В таком случае ключ может просто не поместиться.

Необходимый инструмент

Для того, чтобы правильно снять муфту, потребуется специальный инструмент. Ключ для снятия обгонной муфты генератора состоит из частей:

1. Биты. На одном конце есть шестигранник, на другом — запрессованная головка под вороток. Она проворачивает и удерживает шкив;
2. Насадки с многогранниками. Служит для установки внутреннего шлица муфты. С другой стороны имеется шестигранник для откручивания крепёжных частей.

Снятие муфты

Чтобы проделать данное действие, необходимо ослабить ремень генератора. Затем надо открутить ту гайку, которая держит муфту. Это устройство неразборное и ремонту не подлежит. Чтобы снять муфту, надо удерживать вал шкива с помощью подходящего инструмента.

Далее вал ротора генератора нужно провернуть против часовой стрелки, если резьба на шкиве расположена справа. Для шкива с левосторонней резьбой — по часовой стрелке. Делают это при помощи динамометрического ключа.

Защитный колпачок непригоден к повторному использованию. При установке новой муфты его надо заменить, предварительно убедившись в правильном креплении нужного устройства.

Установка муфты

Новая муфта устанавливается на место снятой с той же последовательностью. Важно при этом не пользоваться ударными инструментами — это может стать причиной поломки.

Проверка работы новой муфты заключается в том, что её надо покрутить в разные стороны. Она должна вращаться только в одну сторону. При повороте в противоположную сторону муфта движется вместе со шкивом генератора.

Последствия несвоевременной замены

Если неисправную обгонную муфту не сменить при её поломке, то срок службы ремня заметно сократится. Далее, генератор может отказать в своей работе — питание электросистемы автомобиля.

Заключение

Обгонный механизм помогает увеличить срок службы ремня, защищая его от лишних колебаний. Замена обгонной муфты генератора возможна вне стен автосалона. Но для этого потребуются специальные инструменты. Важно помнить: обгонный механизм подлежит смене каждые 100 тыс. км.

Своевременный ремонт — залог исправности автомобиля.

Пожалуйста, оцените этот материал!

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

для чего нужна и признаки неисправности

Обгонная муфта, или как ее еще называют, шкив инерционный генератора — это небольшое приспособление, благодаря которому ресурс работы хорошего ремня ГРМ удалось увеличить с 10-30 тысяч километров пробега до ста тысяч. В сегодняшней статье на Vodi.su попробуем разобраться с вопросом, для чего же нужна обгонная муфта генератора, какое предназначение в двигателе выполняет.

Предназначение обгонной муфты генератора

Если вам доводилось видеть автомобильный генератор, вы обращали внимание на его шкив — круглую деталь в виде металлического или пластмассового цилиндра, на которую надевается ремень газораспределительного механизма. Простой шкив представляет собой цельную деталь, которая просто прикручивается к ротору генератора и вращается вместе с ним. Ну, и недавно мы писали на Vodi.su про ремень ГРМ, который передает вращение коленчатого вала на генератор и распределительные валы.

Но в любой механической работающей системе присутствует такое явление, как инерция. В чем это проявляется? Ремень проскальзывает, когда вращение коленчатого вала прекращается или изменяется его режим, например при увеличении или уменьшении оборотов. Кроме того, двигатель не может работать линейно и стабильно. Даже если вы едете с постоянной скоростью, за время полного цикла такта впуска и выпуска во всех цилиндрах коленчатый вал совершает два или четыре оборота. То есть, если снять работу двигателя и показать ее в очень замедленном режиме, то мы увидим, что он работает как бы рывками.

Если еще прибавить к этому увеличение количества различных потребителей электроэнергии, то становится ясно, что нужен более мощный, а соответственно более массивный генератор, у которого будет еще больше инерции. Из-за этого на ремень ГРМ приходятся очень сильные нагрузки, ведь, проскальзывая на шкиву, он растягивается. А поскольку ремни делают из специальной армированной резины, которая растягиваться вообще-то не должна, со временем ремень просто рвется. А к чему приводит его обрыв, мы описывали на нашем интернет-портале.

Инерционный шкив или обгонная муфта придуманы специально для того, чтобы гасить эту инерцию. В принципе, это есть ее основное предназначение. Продлевая срок службы ремня, она тем самым продлевает срок службы других агрегатов, на которых сказывалось ранее проскальзывание. Если привести цифры, то нагрузка на ремень снижается с 1300 до 800 Нм, благодаря чему амплитуда натяжителей уменьшается с 8 мм до двух миллиметров.

Как устроена обгонная муфта?

Устроена она до безобразия просто. Выражение «до безобразия» применяют разные блогеры, чтобы показать, что ничего особенного в инерционном шкиве нет. Тем не менее догадались до его создания лишь в 90-х годах инженеры из известной компании INA, которая является одним из мировых лидеров по производству подшипников скольжения и качения.

Муфта состоит из двух обойм — внешней и внутренней. Внешняя присоединена непосредственно к валу якоря генератора. Внешняя выполняет функцию шкива. Между обоймами находится игольчатый подшипник, но помимо обычных роликов в его состав входят и стопорные элементы с прямоугольным или квадратным сечением. Благодаря этим стопорным элементам муфта может вращаться лишь в одном направлении.

Внешняя и внутренняя обоймы могут вращаться синхронно с ротором генератора, если автомобиль движется стабильно. Если же водитель решает изменить режим движения, например замедлиться, по инерции внешняя обойма продолжает вращаться немного быстрее, благодаря чему и поглощается инерционный момент.

Признаки выхода муфты из строя и ее замена

В чем-то принцип работы обгонной муфты можно сравнить с системой антиблокировки тормоза (ABS): колеса не блокируются, а немного прокручиваются, поэтому и инерция гасится более эффективно. Но в этом и кроется проблема, так как нагрузка приходится на стопорные элементы инерционного шкива. Поэтому ресурс его работы в среднем не превышает 100 тысяч километров.

Стоит сказать, что если муфту заклинит, она попросту будет работать как обычный шкив генератора. То есть ничего страшного в этом нет, за исключением того, что и срок эксплуатации ремня уменьшится. Признаки выхода муфты из строя:

• металлический скрежет, который ни с чем нельзя спутать;
• появляются своеобразные вибрации на низких оборотах;
• на высоких оборотах ремень начинает свистеть.

Учтите, если муфта сломалась, инерционные нагрузки повышаются на все другие агрегаты, которые приводит в движение ремень ГРМ.

Заменить ее не сложно, для этого нужно лишь купить такую же, но новую и установить вместо старой. Проблема в том, что для ее демонтажа требуется специальный набор ключей, который имеется не у каждого автомобилиста. К тому же придется снимать и, возможно, менять сам ремень ГРМ. Поэтому мы рекомендуем обратиться в СТО, где все сделают правильно и дадут гарантию.

Поделиться в социальных сетях

Обгонная муфта генератора улучшает двигатель внутреннего сгорания

Шкив генератора с обгонной муфтой (OAP) может играть важную роль в плавной работе современного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Но инженеры-проектировщики часто упускают его из виду, несмотря на то, что он может оказать положительное влияние на энергоэффективность.

Функция OAP состоит в том, чтобы отделить генератор от неравномерности вращения.Эта функция имеет решающее значение, тем более что неравномерность вращения, возникающая в двигателях внутреннего сгорания, в том числе с турбокомпрессорами, может быть значительно выше, чем показывает водителю стрелка тахометра.

В приводе вспомогательных агрегатов автомобиля генератор переменного тока является компонентом с наибольшим моментом инерции и самой высокой скоростью. Это означает, что силы ускорения и замедления, действующие на генератор переменного тока из-за неравномерности вращения, оказывают наибольшее влияние на ремень.
Таким образом, использование OAP гарантирует, что для привода генератора используется только ускоряющая часть сил коленчатого вала, которые передаются на ременный привод.

Преимуществом OAP с односторонней муфтой является снижение уровня усилия в ременном приводе. Это продлевает срок службы отдельных компонентов обычно в 10 раз, обеспечивая при этом увеличение скорости генератора и снижение шума. Кроме того, двигатель работает более плавно. OAP также способствует снижению расхода топлива и, следовательно, выбросов CO2.

В условиях городского движения, когда большая часть времени уходит на холостой ход и разгон, ременная передача с ОАП подвергается значительно меньшим нагрузкам, чем ременная передача без обгонного шкива. Использование OAP также обеспечивает более экономичную конструкцию других компонентов всей системы ременного привода.

Фолькер Плетц, старший менеджер по компонентам трансмиссии в Schaeffler Automotive, говорит: «Шкив генератора с обгонной муфтой работает аналогично свободному вращению педали велосипеда, при этом для привода генератора используется только пропорция ускорения неравномерности вращения коленчатых валов. .К преимуществам этого относится более эффективное демпфирование колебаний ремня, что означает, что вам больше не нужны натяжные ролики или демпфирующие шкивы. Вы также получаете снижение усилия натяжения и длины, а также улучшенные шумовые характеристики, уменьшенную ширину ремня и увеличенный срок службы системы. Также возможно использование генераторов переменного тока с большой инерцией. С точки зрения сборки, шкив генератора с обгонной муфтой легко устанавливается, так как не требуются отдельные крепежные детали».

Этот важный вклад в повышение энергоэффективности также объясняет, почему OAP так успешно интегрируется как в дизельные, так и в бензиновые двигатели.Этот компонент изначально считался ключевым для устранения неравномерности вращения ременного привода нового поколения высокомоментных дизельных двигателей с непосредственным впрыском. Также теперь он включен в обширный перечень мероприятий по оптимизации расхода топлива двигателей внутреннего сгорания.

Компания Schaeffler недавно продемонстрировала транспортное средство CO2ncept-10%, чтобы представить ряд вариантов оптимизации для двигателей внутреннего сгорания, которые можно внедрить за короткий промежуток времени, чтобы добиться значительной экономии топлива.Здесь OAP способствовал снижению расхода топлива почти на 1%.

Д-р Роберт Планк, вице-президент по корпоративному инжинирингу Schaeffler, говорит: «CO2ncept-10% является впечатляющим доказательством дополнительного потенциала оптимизации в системе, близкой к стандартам массового производства. CO2ncept-10% — это сумма отдельных компонентов. .»

Была разработана комплексная модульная система OAP, которая предлагает множество различных нестандартных конструкций как для дизельных, так и для бензиновых двигателей легковых автомобилей, грузовых автомобилей и мотоциклов.К ним также относится OAP, изготовленный частично по спецификациям самолетов, который используется в Schaeffler Audi A4 DTM, участвующем в чемпионате Германии по кузовным гонкам.

В настоящее время группа Schaeffler производит более 400 различных типов ременных шкивов с OAP и надеется, что их положительное влияние на конструкцию двигателя получит должное внимание инженеров в будущем.

Конструкция
Шкив генератора с обгонной муфтой состоит из шкива с наружным диаметром, подходящим для использования поликлинового ремня, муфты свободного хода с подшипниковыми опорами, внутреннего кольца и двух уплотнений.После установки торцевая крышка защелкивается на передней части вала генератора, чтобы защитить его от окружающих сред, таких как проникновение загрязнений, таких как отложения соленой воды.

Модульная система была разработана для обгонной муфты шкивов генератора, чтобы обеспечить экономичное и гибкое решение для запросов клиентов. Блок муфты свободного хода и компоненты уплотнения входят в стандартную комплектацию. В отличие от пружинных развязок, шкив генератора с обгонной муфтой не имеет собственной резонансной частоты, и его не нужно настраивать на различные размеры генератора.

Функция развязки
Функцией обгонного шкива генератора является развязка генератора от неравномерности вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Большая масса генератора не может следовать за высокими неровностями коленчатого вала при запуске двигателя и резонансами привода. Поэтому речь идет о различиях угловых скоростей вращения коленчатого вала относительно генератора. В отличие от жесткого колеса, обгонная муфта генератора открывается в направлении капитального ремонта.Масса генератора переменного тока и их влияние не связаны с приводом вспомогательных агрегатов. Кроме того, обгонный шкив генератора разъединяет инерционный крутящий момент генератора во время значительного замедления частоты вращения двигателя, например при переключении передач.

Этот материал защищен авторским правом MA Business. см. Условия.
Разовое использование разрешено, а массовое копирование — нет. Для получения нескольких копий свяжитесь с отдел продаж.

Пришло время устранить неисправность стартера – The Mercury News

В: Мой грузовик начал иногда издавать очень странный звук, когда я пытаюсь его завести. Нормальный звук стартера сменяется пронзительным лязгом, и двигатель не запускается. Если я пытаюсь запустить его несколько раз, он обычно схватывает, и двигатель заводится. Что с этим делать? – Адам Хеллер

A: Это просто! Судя по вашему описанию, внутренний компонент стартера, привод, начинает выходить из строя.Узел привода стартера, заменяемая часть стартера, содержит ведущую шестерню стартера и обгонную муфту. Во время работы ведущая шестерня выдвигается вперед, чтобы войти в зацепление с зубьями маховика двигателя или гибкой пластины, обеспечивая передаточное отношение примерно 20 к 1. Это означает, что стартер вращается примерно в 20 раз быстрее двигателя (около 4000 об/мин). до 200 об/мин) при прокручивании коленчатого вала. Обгонная муфта в приводе позволяет стартеру управлять двигателем, но не позволяет двигателю управлять стартером.

Почему сцепление? Если бы стартер не отключился от двигателя при запуске из-за ошибки оператора, механической или электрической неисправности, стартер раскрутился бы примерно до 30 000

об/мин (двигатель работает на холостом ходу со скоростью 1500 об/мин) или выше, что приводит к огромному электрическому кошмару и возможному взрыву. Стартер, когда приводится в действие, становится генератором, обеспечивая значительный и нерегулируемый источник энергии, и, возможно, развалится из-за очень высокой скорости вращения.

Обгонная муфта привода стартера более конкретно называется обгонной муфтой. Это устройство напоминает роликовый подшипник с пандусами, которые позволяют роликам свободно вращаться в одном направлении, но заклинивать в другом. Велосипеды используют обгонную муфту в задней ступице, чтобы вы могли крутить педали, когда хотите, независимо от скорости велосипеда. Если обгонная муфта изношена или механически заедает, она может пробуксовывать, когда должна двигаться. В случае вашего стартера это приводит к очень быстрому (без нагрузки) вращению стартера, так как он не приводит в движение двигатель.Последующие попытки запуска могут быть успешными из-за нагрева или тряски роликов, но ненадолго!

В зависимости от стартера привод может быть исправным (стоимость около 30 долларов США), но замена только этой детали может быть жалкой копейкой, а не установкой восстановленного узла стартера.

Восстановленные стартеры могут быть немного жуткими по качеству. Я бы выбрал известный бренд или поискал местного ремонтника с хорошей репутацией среди ремонтных мастерских. Все они поставляются с гарантией замены, но возмещение затрат на снятие/переустановку, скорее всего, не предусмотрено.

Брэд Бергхолдт — инструктор по автомобильным технологиям в колледже Эвергрин-Вэлли в Сан-Хосе. Читатели могут отправить ему электронное письмо по адресу [email protected]; он не может отвечать лично.

Стремление к инновациям | Современная накачка сегодня

Фердинанд Порше сегодня наиболее известен спортивными автомобилями, носящими его имя, но, помимо других инженерных достижений, он также построил первый гибридный автомобиль, который он представил на Всемирной выставке в Париже в 1900 году.Прошло почти столетие, прежде чем Toyota выпустила Prius, и другие производители автомобилей (включая Porsche) последовали ее примеру со своими гибридными моделями, но тем временем технологии гибридных приводов завоевали популярность во многих других отраслях, включая морские силовые установки, поезда, трубопроводы. компрессионные и сталелитейные заводы.

В некоторых гибридных конструкциях, таких как те, что используются в поездах и кораблях, используется ископаемое или ядерное топливо для питания двигателя, который приводит в действие генератор, а произведенное затем электричество приводит в движение двигатели.Однако для насосов и компрессоров лучше использовать муфты для подключения двигателя/генератора и двигателя к рабочей нагрузке. В таком случае оператор может решить, запускать ли двигатель, двигатель или оба одновременно, в зависимости от цены и наличия топлива и электроэнергии. Такой подход не только снижает затраты на электроэнергию, но и снижает капитальные затраты, повышает надежность и доступность, а также упрощает планирование технического обслуживания.

В настоящее время несколько тысяч таких гибридных систем с муфтой используются на электростанциях, в компрессорах газопроводов, в судовых двигательных установках и на водонасосных станциях.Но индустрия муниципального водоснабжения и очистки сточных вод отстает от других, и только несколько установок до сих пор пользуются преимуществами таких гибридных систем, в основном из-за незнания технологии. Чтобы исправить это, вот описание того, как работают системы с двумя дисками и какую пользу они могут принести коммунальным службам.

Рисунок 1: Принцип работы муфты SSS

Ключом к работе гибридных систем являются муфты, которые позволяют оператору установки включать и выключать каждый из элементов цепи оборудования, включая двигатель, двигатель/генератор и нагрузку, будь то насос или компрессор.Это позволяет компонентам работать независимо или в унисон для достижения наиболее экономичной и эффективной работы.

Муфта свободного хода или обгонная муфта представляет собой одностороннюю муфту, которая позволяет передавать крутящий момент в одном направлении от одного вращающегося вала к другому. Муфта механически включается, когда скорость ведущего вала пытается превысить скорость ведомого вала, и отключается, когда крутящий момент на ведущем валу изменяется или скорость ведущего вала становится ниже скорости ведомого вала.

Состояние «свободного хода» возникает у большинства велосипедов, когда водитель прекращает крутить педали и велосипед движется по инерции. Без свободного хода заднее колесо приводило бы в движение педали. Обгонные муфты не являются фрикционными муфтами и не могут заставить скорость одной системы валов соответствовать скорости другой.

Маломощные обгонные муфты с номинальной мощностью до нескольких сотен лошадиных сил включают в себя рамповые роликовые и пружинные муфты.Оба они синхронизируют и передают крутящий момент, заклинивая незакрепленные детали между внутренним и внешним цилиндрами сцепления.

Рамповые роликовые муфты имеют ряд наклонов на внутреннем цилиндре. Когда внутренний цилиндр движется в одном направлении со скоростью, равной или превышающей скорость внешнего цилиндра, аппарели прижимают ролики к внешнему цилиндру, передавая крутящий момент. В обжимных муфтах используются ролики в форме восьмерки, называемые кулачками, которые позволяют устройству свободно вращаться в одном направлении, но при изменении направления заклинивают между внутренним и внешним цилиндрами.

Эти типы сцеплений, как правило, предназначены для работы с малой мощностью ниже 3600 оборотов в минуту. Компоненты сцепления могут деформироваться или бринеллировать, особенно при высоких нагрузках и при наличии некоторой сопутствующей вибрации оборудования, и чувствительны к ударам, внезапным перегрузкам по крутящему моменту и чистоте смазочного масла. Тем не менее, они по-прежнему хорошо подходят для многих сервисных приложений с низким энергопотреблением.

Для двигателей с высокой мощностью и критически важных условий эксплуатации обычно используется автоматическая обгонная муфта, такая как обгонная муфта с синхронным самопереключением (SSS).Эти муфты передают крутящий момент через несколько зубьев шестерни и отделяют функцию синхронизации от компонентов, несущих крутящий момент.

В таких муфтах маленькие собачки используются для сопряжения с храповыми зубьями для выравнивания и последующего смещения зубьев муфты в зацепление по винтовым шлицам (см. рис. 1). Зубья зацепляются автоматически синхронно на любой скорости от покоя до полной рабочей скорости. Собачки и храповики неактивны, за исключением короткого процесса включения. После зацепления крутящий момент передается через контактную поверхность концентрических зубьев эвольвентной формы.Внутренний масляный демпфер между входным и выходным компонентами смягчает включение сцепления.

Мощные обгонные муфты могут полностью поддерживаться валом и быть спроектированы так, чтобы действовать как прочная муфта при включении и передаче крутящего момента или предназначены для восприятия осевого и смещения смещения. В качестве альтернативы обгонные муфты могут быть установлены в маслонепроницаемом корпусе, который может быть установлен на лапах или соединен с корпусом ведущей или ведомой машины.

Рис. 2: Схема насоса с двойным приводом

Поезд оборудования с двойным приводом и обгонной муфтой позволяет одному машинисту отсоединяться от поезда и останавливаться, в то время как второй машинист продолжает приводить в движение ведомую машину.Это также позволяет приводимому в движение оборудованию начинать работу с одним из машинистов, когда второй машинист недоступен из-за технологических, технических или других ограничений, и запускать и задействовать этого машиниста с уже работающим поездом, когда ограничение больше не существует.

Например, в трубопроводах природного газа используется более сотни компрессоров с двойным приводом мощностью от 1000 до 7000 лошадиных сил. Эти поезда используют электродвигатели и газовые двигатели в качестве двойных водителей.Двойные драйверы позволяют выбирать источник питания в зависимости от преимуществ стоимости одного источника питания в реальном времени по сравнению с другим. Техническое обслуживание двигателя может выполняться, пока поезд продолжает движение с использованием машиниста.

При наличии двух сцеплений трансмиссию также можно использовать в качестве источника электроэнергии. Когда сжатие не требуется, двигатель может отключиться от компрессора и управлять только двигателем/генератором, экспортируя энергию в сеть. Или при включенных обоих сцеплениях и требуемой мощности компрессора меньше, чем номинальная мощность двигателя, дополнительная мощность может быть использована для выработки очень эффективной мощности для экспорта, поскольку расход топлива двигателя при полной нагрузке значительно лучше, чем при частичной нагрузке.

Рисунок 3: Режимы работы насосов с двойным приводом

Эта же концепция двойного привода может быть применена как к компрессорам, так и к насосам, используемым в водопроводно-канализационном хозяйстве.

Во-первых, давайте посмотрим на компрессоры. На очистных сооружениях обычно имеется двигатель, сжигающий газ метантенка в качестве топлива, который приводит в действие генератор, а на отдельном фундаменте есть двигатель, который приводит в действие воздушный компрессор, подающий кислород, необходимый для метантенка.Используя концепцию двойного привода, двигатель, компрессор и двигатель/генератор будут объединены в одну линию на едином фундаменте, что потребует только одного двигателя/генератора по сравнению с отдельными двигателем и генератором в традиционной схеме. Кроме того, требуется только один комплект распределительного устройства и кабелей.

будут использовать другую конфигурацию двойного привода. Многим насосным станциям, как водопроводным, так и канализационным, требуется резервное электроснабжение для обеспечения перекачки при перебоях в подаче электроэнергии. Часто это решается путем установки насоса с приводом от двигателя рядом с насосом с приводом от двигателя, используя насос с приводом от двигателя, когда электроэнергия недоступна.Это означает, что инвестиции в насос с приводом от двигателя (двигатель, насос, фундамент, трубопровод и т. д.) используются редко.

В остальных случаях устанавливается резервная генераторная установка для работы насоса с электроприводом при отключении электроэнергии. В этом случае мощность двигателя должна быть значительно больше мощности насоса, приводимого в действие генератором, чтобы обеспечить крутящий момент, необходимый во время ускорения насоса с приводом от двигателя. Генератор, который очень похож на двигатель насоса, нуждается в собственном наборе распределительных устройств и кабелей.

При двойном приводе насоса с двигателем и двигателем, как показано на рис. 2, требуется только один двигатель/генератор с одним комплектом распределительного устройства и кабелей. Кроме того, объем двигателя значительно уменьшается при прямом приводе насоса. Требуется только один фундамент. Общая площадь уменьшается. Во время отключения электроэнергии двигатель запускается, и муфта автоматически включает насос, приводящий в действие двигатель, при разомкнутом выключателе двигателя. Используя автоматический переключатель и выбрав синхронный двигатель (а не асинхронный), двигатель работает как генератор, обеспечивая питание станции.

Использование конфигурации с двумя приводами для насосов и компрессоров дает коммунальным предприятиям большую гибкость в эксплуатации своего оборудования, минимизируя затраты и повышая надежность. Вот пять различных сценариев, которые можно использовать для работы насосов, и аналогичные варианты можно использовать с компрессорами. Эти режимы работы показаны на рисунке 3.

В непиковые часы, когда цены на электроэнергию низкие, двигатель выключается и муфта между двигателем и мотор-генератором отключается.Двигатель использует электроэнергию из сети для работы насоса.

Во многих районах электроэнергетические компании или операторы сетей имеют программы реагирования на спрос, предлагающие до 100 000 долларов в год для снижения нагрузки на 1000 киловатт несколько раз в год. Или коммунальное предприятие будет взимать гораздо более высокие тарифы в периоды пикового спроса, что делает использование двигателя более экономичным, чем покупка электроэнергии. В любом случае двигатель будет запускаться и использоваться для вращения двигателя и насоса.В зависимости от экономических соображений выключатель будет разомкнут, когда двигатель будет обеспечивать всю мощность, или двигатель может потреблять меньшее количество электроэнергии из сети в дополнение к тому, что обеспечивает двигатель.

Когда электричество недоступно, двигатель включится и продолжит работу насоса. Двигатель будет вращаться, но не будет потреблять или генерировать ток.

Могут быть аварийные сценарии, когда насос не нужен, а электричество нужно.В таком случае муфта между двигателем и насосом отключается. Двигатель приводит в действие двигатель-генератор и с разомкнутыми выключателями, чтобы он мог обеспечивать электричество.

В этом случае оба сцепления включены, а двигатель обеспечивает крутящий момент, необходимый для запуска насоса и выработки электроэнергии.

В дополнение к гибкости, обеспечиваемой этими пятью режимами работы, только двойной привод дает инженерам возможность останавливать либо свой двигатель, либо двигатель для проведения технического обслуживания без прерывания обслуживания.

_______________________________________________________________________

Морган Хендри — президент SSS Clutch. С момента своего образования более сорока лет назад компания SSS сосредоточилась исключительно на маркетинге, разработке и производстве муфт SSS, в первую очередь для мощных и высокоскоростных приложений. Для получения дополнительной информации посетите сайт www.sssclutch.com.

_______________________________________________________________________

СОВРЕМЕННОЕ НАСОСНОЕ СЕГОДНЯ, сентябрь 2013
Вам понравилась эта статья?
Подпишитесь на БЕСПЛАТНУЮ цифровую версию журнала Modern Pumping Today!

Диагностика и устранение проблем с обгонной муфтой генератора

Они бывают двух типов: обгонные муфты (OWC) и обгонные муфты генератора (OAD) . Решая аналогичную проблему, OWC и OAD сильно различаются по тому, как они функционируют. OWC свободно вращаются в одном направлении и сразу блокируются в другом направлении; обгонные муфты генератора переменного тока (OAD) свободно вращаются в одном направлении и допускают небольшой угловой поворот в другом направлении.

Как и любая другая деталь, обгонные шкивы генератора не вечны, и техники будут заменять их все больше и больше. Поскольку ни один из типов шкивов не является взаимозаменяемым, очень важно использовать только тот тип шкива, который изначально был установлен на автомобиле . Таким образом, если для автомобиля требуется сплошной шкив, OWC или OAD, необходимо установить шкив той же категории. Кроме того, для снятия и установки этих шкивов необходимо использовать соответствующие инструменты.

Кроме того, когда срок службы обгонного шкива генератора подходит к концу, компания Gates рекомендует заменять все быстроизнашивающиеся детали одновременно, чтобы обеспечить наилучшее долгосрочное решение.Также важно заменить обгонный шкив генератора при установке нового генератора.

КАК ПРОВЕРИТЬ, НЕОБХОДИМА ЛИ ЗАМЕНА ШКИВА ГЕНЕРАТОРА?

Испытания вне автомобиля

Если один из этих тестов не пройден, необходимо немедленно заменить обгонную муфту генератора:

Тест 1 (слева)

1. Держите внутреннее кольцо
2. Попробуйте повернуть внешнее кольцо в том же направлении, что и ремень
.
3. Внешнее кольцо не должно двигаться.Если это так, замените обгонную муфту генератора
.

Тест 2 (справа)

1. Держите внутреннее кольцо.
2. Поверните внешнее кольцо в направлении, противоположном вращению ремня.
3. Внешнее кольцо должно вращаться. Если это не так, замените обгонный шкив генератора.

Специальное испытание обгонной муфты генератора переменного тока

имеют дополнительный функционал и требуют специального тестирования.

должны иметь ощущение гладкой пружины в направлении привода и свободно вращаться в противоположном направлении. В противном случае OAD требует замены.

Примечание : Внутренняя пружина прочная, поэтому для правильной диагностики шкива потребуется гаечный ключ и специальный инструмент.

Муфты — Группа RENK

/fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0001.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0002.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0003.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0004.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0005.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0006.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0007.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0008.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0009.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0010.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0011.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0012.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0013.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0014.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0015.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0016.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0017.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0018.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0019.jpg, /fileadmin/Produkte_und_Service/Produkte/Bilder/360slider/Kupplungen/Trennkupplung/KAZ_0020.jpg,

Муфты RENK типа КАЗ гарантируют критически важную с точки зрения безопасности функциональность системы электрического привода PTH (Power Take Home) для судов с традиционным двигателем с дизельным, газовым или электрическим двигателем.В случае повреждения машины КАЗ может отсоединить основную машину от остальной системы валов. Электрический двигатель, который в противном случае служит генератором (выбор мощности) или усилителем (выбор мощности), затем берет на себя функцию маневрирования корабля, позволяя судну и его команде добраться до следующей безопасной гавани.

Сцепление КАЗ работает в разомкнутом состоянии как комбинированный опорно-осевой подшипник. Тяга винта передается на неподвижный упорный подшипник двигателя.В закрытом состоянии КАЗ вращается без трения и износа как жесткая составляющая валосистемы. КАЗ также может применяться на судах с двумя независимыми главными движителями. В этом случае КАЗ предотвращает вращение неисправного привода вместе с остальной системой в результате буксировки гребного винта по воде, обеспечивая тем самым свободный «ветровой фрез» с уменьшенным сопротивлением.

Повышающая передача генератора — GEN MOTORS CORP

Изобретение относится к подвижным генераторам скорости, а именно к генераторам, приводимым в действие двигателями автомобильных транспортных средств.

В моем патенте № 2 266 164, выданном 16 декабря 1941 г., я раскрываю генератор, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания автомобиля, и средство для автоматического изменения передаточного числа между двигателем и генератором при достижении определенной скорости. Целью этого устройства является получение относительно высокого передаточного числа при низких оборотах двигателя, чтобы аккумуляторная батарея могла заряжаться от генератора, даже если транспортное средство движется с низкой скоростью. При определенной средней скорости автомобиля, скажем, 25 М.P. H. передаточное число автоматически изменяется на более низкое значение, так что во всем диапазоне более высоких оборотов двигателя частота вращения генератора не будет чрезмерной. Чтобы обеспечить это автоматическое изменение передаточного числа, я предлагаю двухступенчатую коробку передач, обычно известную как повышающая передача. В нижнем диапазоне скоростей автомобиля генератор работает на ускоренной передаче; а в более высоком диапазоне скоростей автомобиля автоматически устанавливается более низкое передаточное отношение трансмиссии к генератору.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции деталей и сборки деталей двухскоростного привода генератора.

Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего описания со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором ясно показан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения.

На чертеже: рис. 1 представляет собой продольный разрез моего усовершенствованного двухскоростного приводного механизма для генератора; и фиг. 2 представляет собой сечение по линии 2-2 фиг. 1.

На рис. 1 цифра 20 относится к раме генераторного поля, прикрепленной к торцевой пластине 21 — поддерживающей.шариковый подшипник 22, внутри которого закреплен вал 23 якоря генератора. Вал поддерживает якорь генератора 24, фрагмент которого показан.

Вал 23 проходит справа от подшипника 22 и поддерживает вентилятор 25 для создания потока воздуха вокруг обмоток якоря.

Вентилятор 25 размещен в отделении 26, которое ограничено корпусом 27, включающим описываемую трансмиссию и разделительную пластину 28, которая в окончательной сборке прикреплена к корпусу.2’винтами 29.

Корпус 27 трансмиссии поддерживает шариковый подшипник 30, внутреннее кольцо которого имеет запрессовку с приводным валом 31, шлицевым соединением 32 со шкивом 33. Уплотнение 34 подшипника опирается на распорное кольцо 35, заключенное между внутренним кольцом подшипника 30 и ступицу шкива 33, ступица которой фиксируется затяжкой гайки 36, навинченной на правый конец вала 31.

Вал 31 соединяется с валом 23 напрямую через обгонную муфту, состоящую из внутреннего элемента 40 и внешнего элемента 45.

Внутренний элемент 40 снабжен ступицей 41 с внутренними шлицами для зацепления с внешними шлицами 42 вала 31. Элемент 40 имеет цилиндрическую периферию 43, которая закреплена внутри элемента 45 с внутренними цилиндрическими поверхностями, прерываемыми выемками 46. Каждая выемка охватывает ролик 47 сцепления. Внешний элемент 45 сцепления и распорное кольцо 48 прикреплены заклепками 49 к чашеобразному элементу 50, плоская торцевая стенка 51 которого прикреплена в позиции 52 к ступице. 53, который приводит в движение вал 23 через шлицы 54.Нормальный или низкоскоростной привод генератора включает в себя шкив 33, вал 32, внутренний элемент сцепления 40, внешний элемент сцепления 45, чашеобразный элемент 50, ступицу 53 и вал 23.

Теперь будет описана повышающая передача между валами 3 и 23. Ступица 41 элемента 40 сцепления представляет собой шейку для солнечной шестерни 60, которая входит в зацепление с множеством планетарных шестерен 61, закрепленных на шпильках 62, закрепленных на диске или водиле 63 планетарной передачи, прикрепленном к элементу сцепления 40 и приводимом в движение им. Планетарная шестерня 61 зацепления с внутренним зубчатым венцом 14, прикрепленным к периферии цилиндра 55 чашеобразного элемента 50.Для включения повышающей передачи необходимо предотвратить вращение солнечной шестерни 60. Это достигается за счет использования тормоза, состоящего из тормозного барабана 70, плоская торцевая стенка 71 которого прикреплена в позиции 72 к солнечной шестерне. шестерня 60. Барабан 70 взаимодействует с тормозной лентой 73, имеющей накладку 73а. Лента 73 прикреплена одним концом к неподвижному штифту 74, а на другом конце она несет выступ 75, снабженный прорезью 76 для приема рифленого конца 71 стержня-7, который проходит вверх через стенку 7 9 в корпусе 27. , и прикреплен к якорю (не показан) соленоидного блока 80, установленного на корпусе 27.Обычно ленточная накладка 73а входит в зацепление с барабаном 70 под действием спиральной пружины 81, окружающей стержень 78 и зацепляющейся на своем верхнем конце с тарельчатой ​​шайбой-82: поджимается пружиной к нижней стороне части стенки корпуса 27. В нижней части конец пружины 81 входит в зацепление с тарельчатой ​​шайбой 83, опирающейся на выступ 75. Когда двигатель работает на скорости в более низком диапазоне скоростей транспортного средства, например, 25 MPI или меньше, соленоидный блок 80 не может преодолеть усилие пружины. 81, который удерживает накладку 73а тормозной ленты на тормозном барабане 70 и, таким образом, ограничивает вращение солнечной шестерни 60.Следовательно, генератор будет работать в режиме повышающей передачи, что означает, что генератор приводится в движение двигателем через трансмиссию и будет находиться в состоянии с более высоким передаточным числом. Повышающая передача трансмиссии включает в себя следующие элементы: вал 31, внутренний элемент сцепления 40, диск 63, шпильки 62, планетарные шестерни 61, внутренний зубчатый венец 04, чашечный элемент 50, ступицу 53 и вал 2-. Когда генератор работает на ускоренной передаче, чашечный элемент 50 вращается со скоростью, превышающей; вал 3:1 и элемент сцепления 40. В этих условиях внешний элемент сцепления 45, прикрепленный к элементу 50, опережает внутренний элемент 40.

При некоторой заданной скорости транспортного средства, такой как, например, 25 миль в час, переключатель, реагирующий на скорость (не показан), приводит в действие соленоид 80, преодолевая пружину 81 и втягивая накладку 73а тормозной ленты с барабана 10. Затем солнечная шестерня 60 освобождается, и все планетарные передачи будут вращаться с той же скоростью, что и вал 31. Затем происходит передача мощности между валом 31 и валом 23′ через обгонную муфту 40- 45.

За счет обеспечения более высокого передаточного отношения в диапазоне низких оборотов двигателя частота вращения генератора такова, что аккумуляторная батарея будет заряжаться при относительно низкой скорости автомобиля.Поэтому аккумулятор будет заряжаться практически на полную мощность все время движения автомобиля по городу. При движении с высокой скоростью за городом; предотвращается превышение скорости генератора, поскольку трансмиссия автоматически отключается от повышающей передачи и передается мощность от двигателя к генератору через привод с более низким передаточным числом.

Срок службы генератора намного дольше, чем он был бы, если бы не уменьшалось отношение привода от двигателя к генератору.

Настоящее изобретение обеспечивает* простое и экономичное изготовление- частей- трансмиссии и облегчение сборки этих частей. Сборка этих деталей производится следующим образом. Генератор собирается обычным образом, а вентилятор 2S’ устанавливается на выступающий конец вала 23, снабженный шлицами 54. Детали планетарной передачи и обгонная муфта собраны вместе в узел, который содержит чашеобразный элемент 50 со ступицей-53 с внутренними шлицами: и внутреннюю шестерню 64; Ролики 56 сцепления и внутренний элемент 40 сцепления собраны с внешним элементом 45, уже прикрепленным к корпусу 50.

Планетарные шестерни 61 помещаются на шпильки 02, удерживаемые пластиной 63′, уже прикрепленной к элементу сцепления 40. Затем солнечная шестерня 61 с тормозным барабаном 70 устанавливается на ступицу 4-: внутреннего элемента сцепления 40. узел планетарных шестерен и обгонной муфты собирается с разделительной пластиной 28, имеющей уплотнительное кольцо 28а, которое входит в зацепление со ступицей 53 корпуса 50. Затем этот узел деталей собирается с валом 23; шлицы 54 принимают внутреннюю шлицевую втулку 53 элемента 50.Винт 56 вводится с помощью торцового ключа через ступицу 4 и ввинчивается в конец вала 23, чтобы зажать шайбу 57 d на ступице 53′ и, таким образом, прикрепить этот узел к этому. вал.

Для завершения этой конструкции необходимо добавить еще один узел. Этот узел включает корпус 27, подшипник 30, вал 31, шкив 33, тормозную ленту 73, пружину 81, шток 78 и соленоид 80.

На соленоид 80 может быть подано питание, или между штоком 78 и корпусом 27 может быть вставлен инструмент, чтобы сжать пружину 81 сверх ее нормального состояния сжатия, чтобы футеровка ленты 73а вышла из барабана 70.Этот подсборочный узел затем собирают с остальной частью конструкции, шлицы вала 42 проходят во втулку 41 элемента сцепления 40, а накладка 73а тормозной ленты проходит вокруг тормозного барабана 70. Затем корпус 27 соединяется непосредственно с перегородку 28 винтами 29: Затем корпус 27 крепится к торцевой пластине генератора 21 винтами 90.

Нет необходимости, чтобы соленоидный блок 80, пружина 81- и стержень 78 были собраны с конструкцией- перед сборкой корпуса 27 с торцевой рамой 21.Рама 27 снабжена отверстием 91- на фиг. 2, через которое может быть введена пружина 81 и расположена вокруг стержня 78, и через которое сборщик может работать, чтобы выполнить соединение между стержнем 78 и 6. — выступ 16- на тормозной ленте 7Т3.

Хотя вариант осуществления; настоящее изобретение, раскрытое здесь; представляет собой предпочтительную форму, следует понимать, что могут быть приняты и другие формы, все из которых входят в объем формулы изобретения, которая следует ниже.

Заявлено следующее: 1.Повышающая передача, содержащая часть рамы, поддерживающую подшипник, вторую часть рамы, поддерживающую подшипник, выровненный с первым названным подшипником, средства для разъемного соединения частей рамы вместе для предотвращения разделения подшипников, приводной вал, поддерживаемый’ первый подшипник, a, ведомый вал, опирающийся на второй подшипник; сборочный узел для соединения валов и! отделяемый как единое целое от валов; указанный подузел содержит одностороннюю муфту, имеющую ведущий элемент, разъемно соединенный с ведущим валом, и 4-.удерживается в соединении за счет соединения частей рамы вместе, и упомянутая односторонняя муфта имеет ведомый элемент, разъемно соединенный с ведомым валом, и указанный подузел, содержащий также солнечную, планетарную и кольцевую шестерни, при этом указанная солнечная шестерня поддерживается с возможностью вращения элемент ведущей муфты, причем упомянутая зубчатая передача соединена с ведомой деталью муфты, водило, прикрепленное к элементу ведущей муфты и поддерживающее с возможностью поворота планетарные шестерни; тормозное 5 средство для нормального предотвращения вращения солнечной шестерни и электромагнитное средство, предназначенное для управления тормозным средством.

2. Повышающая передача, содержащая часть рамы, поддерживающую подшипник, вторую часть рамы, поддерживающую подшипник, совпадающую с первой названной подшипником; средство для разъемного соединения частей рамы вместе — для предотвращения разъединения подшипников, приводной вал, поддерживаемый первым подшипником; ведомый вал, опирающийся на второй подшипник; сборочный узел для соединения валов и отделяемый от валов как единое целое; указанный подузел содержит одностороннюю роликовую муфту, имеющую: а- приводной элемент и а; ведомый член; последнее окружение: форро мер; ступицу, установленную вокруг конца ведомого вала и соединенную с ним с возможностью привода; средства, соединяющие указанную ступицу с внешним и ведомым элементом сцепления; зубчатый венец, закрепленный указанными средствами, ступица, образованная ведущим элементом 75 сцепления и установленная вокруг конца ведущего вал и соединен с ним, при этом указанное соединение сохраняется за счет соединения частей рамы вместе, причем указанный узел содержит также солнечную шестерню в плоскости зубчатого венца и поддерживается с возможностью вращения ступицей ведущего элемента сцепления, планетарной передачи водило шестерни, прикрепленное к приводному элементу сцепления, планетарные шестерни, шарнирно поддерживаемые водилом и находящиеся в зацеплении с зубчатым венцом и солнечной шестерней, и тормозной барабан, прикрепленный к солнечной шестерне; и фрикционный элемент, поддерживаемый корпусом для включения тормоза барабан и электрореактивное средство, установленное на корпусе, для управления фрикционным элементом.

3. Повышающая передача, содержащая часть рамы, поддерживающую подшипник, вторую часть рамы, поддерживающую подшипник, соосно с первым названным подшипником, приводной вал, поддерживаемый первым подшипником, средства для разъемного соединения частей рамы вместе для предотвращения разделения подшипники, ведомый вал опирается на второй подшипник; подузел для соединения валов и отделяемый от валов как единое целое, указанный подузел содержит одностороннюю роликовую муфту, имеющую ведущий элемент и ведомый элемент, причем последний окружает первый, ступицу, установленную вокруг конца ведомого вал и связанный с ним с приводом, чашеобразная часть, имеющая кольцевой фланец и плоскую торцевую стенку, прикрепленную к указанной ступице и ведомому элементу сцепления, зубчатый венец, установленный на указанном кольцевом фланце, ступица, образованная ведущим элементом сцепления, и фитинг вокруг конца ведущего вала и соединено с ним, при этом указанное соединение поддерживается за счет соединения частей рамы вместе, причем указанный узел содержит также солнечную шестерню в плоскости зубчатого венца и поддерживается с возможностью вращения ступицей ведущего элемента сцепления, водило планетарной передачи, прикрепленное к ведущему элементу сцепления, планетарные шестерни, шарнирно поддерживаемые водилом и находящиеся в зацеплении с зубчатым венцом и солнечной шестерней, и вторую чашеобразную форму. уголек, имеющий фланец, образующий тормозной барабан, окружающий зубчатый венец, и имеющий плоскую торцевую стенку, прикрепленную к солнечной шестерне; и поддерживаемый корпусом фрикционный элемент для зацепления с тормозным барабаном; и соленоид, закрепленный на корпусе и соединенный с фрикционным элементом, причем упомянутый соленоид при срабатывании освобождает фрикционный элемент от тормозного барабана.

ЭДВАРД М. КЛЕЙТОР.

Индукционный генератор

Индукционный генератор

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является превосходным генератором, если его скорость превышает синхронную. Те же характеристики, которые делают этот двигатель предпочтительным по сравнению с другими типами двигателей, делают асинхронный генератор предпочтительным по сравнению с другими типами генераторов, а именно присущая конструкции с короткозамкнутым ротором прочность и простота систем управления.

Асинхронный двигатель становится генератором, когда он подключается к системе электроснабжения, а затем приводится в действие каким-либо первичным двигателем со скоростью, превышающей его синхронную скорость. Первичным двигателем может быть турбина, двигатель, ветряная мельница или что-то еще, способное обеспечить крутящий момент и скорость, необходимые для приведения двигателя в состояние превышения скорости.

Рабочие характеристики генератора будут немного отличаться от характеристик двигателя. Как правило, скольжение оборотов и коэффициент мощности будут ниже, а эффективность будет выше.Различия могут быть настолько незначительными, что их невозможно обнаружить обычными методами полевых измерений.

Основным преимуществом индукционного генератора является регулировка частоты. Скорость должна жестко регулироваться синхронным генератором, чтобы его частота не отклонялась от частоты сети. Выходная частота и напряжение регулируются системой питания индукционных генераторов и не зависят от колебаний скорости. Эффект саморегулирования минимизирует сложность системы управления.

Управление асинхронным генератором очень похоже на управление асинхронным двигателем, за некоторыми исключениями:

1. Система должна быть оснащена ограничителем скорости.В случае потери электрической нагрузки крутящий момент первичного двигателя быстро разгонит систему до потенциально опасных скоростей. Чтобы избежать опасных скоростей, требуется тормоз, регулятор или отключение дроссельной заслонки.
2. Электрический выключатель должен быть оборудован для ограничения тока короткого замыкания. В случае короткого замыкания в энергосистеме генератор подает ток неисправности. Обычно достаточно токоограничивающих предохранителей.
3. Выходной крутящий момент первичного двигателя должен быть ограничен, чтобы предотвратить перегрузку генератора.Это управление может быть заложено в конструкции первичного двигателя или может быть основано на сигналах обратной связи с выхода генератора. В крайнем случае первичный двигатель может превысить крутящий момент генератора, что приведет к неуправляемой скорости.
4. В некоторых случаях скорость первичного двигателя может упасть ниже синхронной скорости генератора. Если это произойдет, генератор будет приводиться в движение системой. Если такая реакция нежелательна, то питание можно отключить с помощью реле обратной мощности или можно использовать обгонную муфту, чтобы двигатель мог работать без нагрузки.

Асинхронный генератор можно использовать в качестве двигателя для разгона системы до рабочей скорости, либо для обеспечения ускорения можно использовать первичный двигатель. В последнем случае нет необходимости учитывать в конструкции машины пусковой момент и ток. Это дает разработчику полную свободу действий для максимизации эксплуатационных характеристик при полной нагрузке.

Индукционный генератор все чаще используется как средство восстановления энергии, которая в противном случае была бы потеряна. Генерируемая электроэнергия может потребляться на месте или продаваться коммунальной системе, питающей объект (Закон о регулировании коммунальных услуг требует, чтобы коммунальное предприятие покупало электроэнергию).Генераторы с приводом от ветра и воды используются для преобразования этой энергии в электрическую.

Некоторые типичные области применения индукционных генераторов:

1. Бумажная фабрика имеет значительный запас доступного топлива в виде коры и древесных отходов. При использовании в котле он может генерировать 4000 л.с. избыточного пара. Самая большая разовая нагрузка — это насос мощностью 2000 л.с., 3600 об/мин. При механическом соединении турбины мощностью 4000 л.с. и индукционного генератора мощностью 2000 л.с. с насосом топливо можно использовать для привода насоса и выработки электроэнергии мощностью 2000 л.с.В случае отказа пара генератор можно использовать в качестве двигателя для привода насоса. Кроме того, насос поможет ограничить превышение скорости системы в случае потери электрической нагрузки.
2. Компания водоснабжения обнаружила, что она может покупать электроэнергию по низким ценам в ночное время и продавать ее по высоким ценам в дневной период пиковой нагрузки. Он строит низкие и высокие накопительные бассейны и устанавливает несколько насосов. Ночью он перекачивает воду из нижнего бассейна в высокий, покупая электроэнергию у коммунальных предприятий. В пиковые периоды вода течет обратно вниз через насосы, приводя в движение двигатели как генераторы.Энергия продается коммунальным службам. Устройство настолько простое, что им можно управлять дистанционно.
3. Между пустыней и горами Калифорнии постоянно дует ветер. Предприимчивый человек установил несколько башен с ветряными мельницами, приводящими в действие индукционные генераторы через редукторы. Электроэнергия вырабатывается пропорционально скорости ветра и продается местной коммунальной службе. Работа «Ветряной электростанции» при наличии соответствующего оборудования практически автоматическая.

Существуют определенные различия в использовании индукционного генератора, которые следует учитывать при применении:

1. Следует избегать беспорядочного использования асинхронных двигателей в качестве генераторов.Возможно, конкретный двигатель не будет работать в качестве генератора из-за внутреннего магнитного насыщения. Внутреннее напряжение генератора может быть выше, чем у двигателя с тем же напряжением на клеммах. Магнитные плотности в машине определяются напряжением на воздушном зазоре схемы замещения. Для двигателя напряжение воздушного зазора обычно составляет 85-95 процентов от напряжения на клеммах. Для генератора напряжение воздушного зазора обычно составляет 100-105 процентов от напряжения на клеммах. Это более высокое напряжение воздушного зазора может привести к магнитному перенасыщению машины, высоким потерям в сердечнике и высоким токам намагничивания.Вполне возможно, что машина может перегреться при очень низкой выходной нагрузке. Если асинхронный двигатель будет использоваться в качестве генератора, эта информация должна быть известна разработчику, чтобы он мог сделать соответствующие допуски в плотности магнитного поля.
Асинхронные двигатели
2. обычно рассчитаны на 460 вольт для использования в системе 480 вольт. Индукционные генераторы должны быть рассчитаны на номинальное напряжение системы или немного выше, чем ниже, потому что теперь генератор является источником питания, а не нагрузкой на энергосистему.
Конденсаторы для коррекции коэффициента мощности
3. можно использовать для коррекции коэффициента мощности генератора так же, как и для асинхронного двигателя. Однако, если существует вероятность превышения скорости генератора, независимо от того, подключен он к системе питания или нет, конденсаторы должны быть подключены к системе через отдельный выключатель, чтобы при размыкании выключателя генератора конденсаторы не подключен к генератору. В условиях превышения скорости конденсаторы могут перевозбуждать генератор и вызывать неконтролируемые высокие напряжения.Эти напряжения могут разрушить системы изоляции генератора, а также могут быть опасны для другого оборудования и персонала.

Асинхронные генераторы предназначены для конкретных применений, а не для общего использования. Свяжитесь с местным дистрибьютором или торговым представителем, чтобы отправить технический запрос.

Comments |0|