Муфта свободного хода, иначе называемая обгонной муфтой – это один из важных компонентов автомобильных генераторов, призванных предотвратить передачу крутящего момента ведущему валу в тех случаях, когда скорость вращения ведомого вала становится слишком большой. Кроме того, данная муфта включается в работу в случае, когда крутящий момент нужно передать в одну сторону. Об устройстве муфты свободного хода, ее неисправностях и методике выбора новой детали – в материале Avto.pro.

Немного о работе генератора

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

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

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

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

Для чего нужна обгонная муфта

Одним из самых слабых мест генераторов является именно ременная передача. Не так давно ремни генераторов служили от силы 30 тысяч километров – после такого пробега они почти гарантированного обрывались. Проблема в том, что двигатель автомобиля работает неравномерно – крутящий момент через вал передавался импульсами, очередность которых соответствовала сгоранию топлива в цилиндрах. В свою очередь, частота вращения ротора должна в 2-3 превышать частоту вращения коленчатого вала. Прибавьте к этому и то, что автомобиль постоянно меняет скоростной режим (разгон-торможение), и представьте, как со временем ремень генератора растягивается, после чего рвется. Нивелировать этот эффект удалось внедрением обгонной муфты, подсоединенной к шкиву генератора. Ее основные элементы:

• Внутренняя обойма, соединенная с ротором;
• Наружная обойма, выходящая на шкив.

Работает обгонная муфта так же, как и бендикс стартера, о котором мы писали в данном материале. Когда вал ротора начинает слишком сильно разгоняться в момент сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС, стопорные ролики замыкают обоймы муфты, что позволяет передавать весь крутящий момент. Когда смесь не сгорает и коленчатый вал немного притормаживает, скорость вращения наружной обоймы начинает «отставать» от скорости внутренней обоймы. По сути, в этот момент обоймы рассоединены. Шкив и ротор при этом вращаются отдельно друг от друга, что позволяет нивелировать отрицательный эффект разности скоростей вращения.

Обгонная муфта генератора – принцип работы

Еще лет 15–20 назад ремни генератора служили не более 25–30 тысяч километров езды, после чего их приходилось менять из-за неизбежного разрыва. Столь малый эксплуатационный ресурс ремней обусловлен неравномерностью функционирования двигателя автомобиля, крутящий момент от коего передается импульсами при сгорании топлива в цилиндрах.

За два полных оборота коленчатого вала данный процесс осуществляется один раз, что вызывает непостоянный показатель вращения коленвала. При этом детали, приводимые в действие ремнем генератора, вращаются по инерции с иной цикличностью, нежели вал (они либо опережают его, либо существенно отстают). Если к описанному явлению прибавить режимы разгона машины и ее торможения, запуска и остановки двигателя, можно понять, почему фиксируется растяжка ремня, а затем (через некоторое время) и его разрыв.

Чтобы нивелировать этот негативный факт и была создана обгонная муфта, которую просто-напросто встроили в шкив генератора. Она располагает двумя обоймами:

• внутренней, связанной с валом генераторного якоря;
• наружной, которая соединяется непосредственно со шкивом.

Принцип функционирования данного узла аналогичен принципу, по которому работает бендикс стартера. При разгоне якоря во время сгорания топлива в цилиндрах специальные стопорные ролики замыкают друг с другом две части обоймы муфты, и на якорь поступает крутящий момент. А когда горючее не сгорает (вращение коленчатого вала притормаживается из-за сжатия топлива), наружная обойма начинает «отставать» от внутренней. Это приводит к разъединению обойм, а значит, вращение якоря и шкива становится самостоятельным, что и обеспечивает отсутствие отрицательного воздействия инерции на генераторный ремень.

Подробнее об устройстве

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

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

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

Из чего состоит обгонная муфта?

Сегодня обгонная муфта встречает в двух исполнениях: роликовая или с храповым механизмом. Простая роликовая муфта свободного хода включает в себя такие компоненты, как внешняя и внутренняя обоймы, расположенные не внешней обойме пружины и передающие соответствующий крутящий момент ролики. Вместо пазлов в роликовой муфте на внутренней поверхности есть зубья, которые имеют упор с одной стороны. Заклинивает оба кольца специальная собачка, которая прижимается к внешнему кольцу пружиной. Преимущества такой обгонной муфты состоят в том, что она обеспечивает автоматическое включение и выключение механизма. В ней конструкции узлов и агрегатов значительно упрощаются за счет механизмов свободного хода. Да и сама конструкция муфты очень проста и понятна.

Что еще стоит знать об обгонных муфтах

Несмотря на простую конструкцию, муфты генераторов имеют ряд недостатков. Стоит сразу сказать, что муфты с роликовыми и храповыми механизмами имеют свои слабые места. Для начала поговорим о роликовых муфтах. Как уже было сказано, они имеют пазы с выталкивающими роликами. Это накладывает некоторые ограничения:

1. Механизм нельзя отрегулировать;
2. Он требует строгой соосности валов;
3. Его довольно сложно изготовить – геометрию каждого элемента нужно соблюдать.

Более простая, как на первый взгляд, храповая обгонная муфта должна иметь более серьезные минусы. Среди них:

1. Возможность возникновения ударов в момент зацепления собачки с зубьями. Это накладывает ограничения – подобный механизм нельзя использовать в узлах, вращающихся на большой скорости;
2. Повышенная шумность работы. Сегодня изготавливают муфты с собачками, движущимися по часовой стрелке и не задевающими храповое колесо, однако большая часть муфт по-прежнему имеют конструкцию с повышенной шумностью работы;
3. Зубья со временем истираются.

Практика успела показать, что муфты с храповым механизмом оказались более надежными, чем их роликовые аналоги. Что также важно, храповые муфты ремонтопригодны. Попытка отремонтировать устройства с роликами ничего не даст, так как само устройство является неразборным. Даже несмотря на все перечисленные недостатки, муфты обоих типов отличаются достойным эксплуатационным ресурсом и высокой надежностью. В среднем, их ресурс в километрах пробега составляет 100 тыс. км. При этом муфта действительно увеличивает срок службы всей ременной передачи. Ее замена обходится намного дешевле, чем покупка качественного ремня, роликов и натяжителя. Некоторые эксперты говорят, что ременной привод с приводом служит в 5-6 раз дольше привода без этого механизма. Кроме того, он, в целом, работает тише.

Признаки неисправности муфты свободного хода

Запчасти на renault 30

Радиатор охлаждения двигателя
2.6 (1273) 112

Запчасти на audi 100

Фланец карбюратора 2.0 E AAE
Как уже было указано выше, муфта генератора может «откатать» порядка 100 тыс. км. Нередки случаи, когда она выходит из строя раньше положенного срока. Автолюбителю стоит понимать, что выход муфты из строя нужно продиагностировать как можно скорее. Если проблему игнорировать, стоит ожидать возникновения неисправностей и с элементами ременной передачи генератора. Вот на какие признаки поломки стоит обратить внимание:

• «Прыжки» ременной передачи, которые водитель вряд ли перепутает с чем-то еще;
• Повышение шумности работы генератора и ремня (особенно на высоких оборотах);
• Треск при запуске и остановке работы ДВС;
• Легкая вибрация авто при движении на небольшой скорости или при работе кондиционера.

Поломок может быть две: муфта постоянно сцепляет обоймы или, напротив, позволяет им вращаться свободно вне зависимости от условий. Здесь понадобится несколько проверок. Мы рекомендуем провести самую простую проверку, так как для полной диагностики придется снимать генератор и проводить над ряд манипуляцией. Без инструментов и специальных знаний рядовой автолюбитель сможет провести лишь одну проверку: застопорив ротор генератора отверткой или внутреннюю обойму пальцами, прокрутить внешнюю обойму в обоих направлениях. Нормально работающий механизм не должен прокручиваться в двух направлениях. Мы рекомендуем не проводить более сложную проверку самостоятельно. Лучше обратить внимание на ряд косвенных признаков поломки муфты. Среди них: мерцание значка батареи на панели и постоянный недозаряд аккумулятора.

Выбор нового механизма

Подобрать новую муфты свободного хода генератора на деле не очень сложно. У автолюбителя есть несколько вариантов поиска. Мы рекомендуем для начала поискать информацию в интернет-магазинах и сохранить коды подходящих запчастей – в будущем они могут оказаться крайне полезными. Нужную деталь можно найти в офлайн- или же онлайн-магазинах запчастей по:

• VIN-коду;
• Параметрам автомобиля (марка, модель, год, двигатель);
• Каталожному номеру запчасти.

Практика успела показать, что в покупке оригинальной запчасти нет необходимости. Обгонные муфты для первичной комплектации автомобилей производит ограниченное число фирм. Они же представлены и на вторичной рынке. На вторичном рынке их продукция реализуется под именами собственных брендов. Хоть качество неоригинальных запчастей может немного уступать качеству оригиналов, их стоимость оказывается намного более демократичной. Стоит обратить внимание на обгонные муфты под именами таких брендов:

• Valeo (Франция);
• INA (Германия);
• Gates (США);
• Magneti Marelli (Италия);
• LUK (Германия).

Более дешевые, но при этом не настолько качественные аналоги предлагают WAI (США), Nipparts (Нидерланды), ERA (Италия), ZEN (Бразилия), Lynxauto (Япония). Особенно распространены муфты от Lynxauto, однако многие покупатели сходятся во мнении о том, что это далеко не японский продукт – качество запчастей данного бренда может сильно варьироваться. Мы рекомендуем покупать муфты от производителей, которые одновременно являются конвейерными поставщиками. При покупке автозапчасти имеет смысл проверить каждое изделие на предмет механических дефектов, а также посмотреть страну производства (в случае упаковщиков страна может отражать качество изделия).

Виды обгонных муфт

Обгонные муфты бывают нескольких видов.

• Роликовая. Одна из самых простых и надежных разновидностей. Основным элементом в ней являются ролики, которые размыкают две обоймы. Ее конструкция и принцип работы описаны выше.
• Многодисковая. Принцип работы этой разновидности устройства больше напоминает функционирование трансмиссии. Основа конструкции – подпружиненные диски. При отсутствии нагрузки они лишь слегка соприкасаются друг с другом и обеспечивают относительно свободное вращение. При увеличении прижимаются, что позволяет вращать ротор с помощью передаточного ремня.
• Шестеренная. Получила наибольшее применение в стартерах. Состоит из передвигающейся по оси муфты и гайки. В отсутствии нагрузки муфта находится в состоянии покоя и обеспечивает свободное вращение. При ее подаче муфта передвигается по оси, а затем закручивает гайку. Таким образом, становится возможна передача движения.
• Храповая. Пожалуй, самая простая разновидность обгонной муфты. Механизм состоит из обоймы с зубцами и, собственно, муфты, на которой также имеется один зубец. Зубцы имеют наклон, который выполнен таким образом, что муфта может вращаться свободно, но при подаче нагрузки обойма начинает приводить ее в движение. Чаще всего используется в стартерах.
• Односторонняя (также ее именуют кулачковая, управляемая). Состоит из двух полумуфт. Они соединяются при подаче нагрузки на вал и обеспечивают передачу крутящего момента. В остальное время возможно свободное вращение.

Следует отметить, что существует множество других разновидностей муфт свободного хода. Только применяют их не в генераторе и стартере, а в других узлах машины (например, автоматическую – в системе подаче топлива, блокировочную – в АКПП, электромагнитная – в компрессоре, редукторная – в редукторе, выключения – в сцеплении).

автомобильный видеорегистратор

Установка новой обгонной муфты генератора

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

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

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

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

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

Замена обгонной муфты

Из чего делают автомобильную резину Из чего сделана резина

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

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

Какие инструменты пригодятся?

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

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

Составляющие специального ключа, с помощью которого можно снять ОМГ:

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

Кроме этого, для снятия ОМГ могут понадобиться такие инструменты:

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

Как снять?

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

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

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

Как поставить новую?

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

Можно ли отремонтировать?

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

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

Движение муфты после сборки должно быть плавным.

Вывод

Обгонная муфта является очень важным компонентом генератора. Без нее ременной привод выходил бы из строя едва ли не ежегодно, что делало бы эксплуатацию автомобиля не только менее удобной, но и намного более затратной. Несмотря на простоту, такие муфты тоже выходят из строя. Подобрать запчасть для ремонта несложно, но вот с ее установкой могут возникнуть проблемы. Вам понадобятся специфические инструменты и насадки к ним, так что если всего необходимого на руках нет, лучше обратиться к квалифицированному ремонтнику. Что касается запчастей для ремонта, то найти их совсем несложно. В этом особенно помогают интернет-магазины.

Снятие и замена обгонной муфты генератора

Несмотря на то, что внешне обычный генераторный узел с усовершенствованным мало чем отличаются, методика их демонтажа несколько иная. В некоторых моделях механизм свободного хода снять крайне тяжело в силу того, что между кузовом автомобиля и самим генератором настолько маленькое расстояние, что ключом попросту невозможно подобраться. Нередки случаи проблем с крепежными элементами, часто даже WD-40 не помогает. Для решения подобного рода задач профессиональные автомеханики рекомендуют пользоваться спецключом, состоящим из двух съёмных частей.

Замена механизма на SsangYong Kyron 2.0

Для демонтажа обгонной муфты на внедорожнике SsangYong Kyron с мотором 2.0 необходимо вооружиться спецключом Force 674 T50х110мм. Ключ состоит из шлица типа Torx, который пригодится во время снятия роликов, и насадки с наружным многогранником. С другой стороны имеется шестигранник под дополнительный ключ для освобождения крепежных элементов.

Рекомендуется придерживаться следующего порядка работы:

1. На первом этапе необходимо демонтировать защиту двигателя и снять кожух вентилятора.
2. Вороток Torx 8 следует упереть в кузов и с помощью изогнутого накидного ключа на «17» открутить муфту.
3. После освобождения детали смазать резьбу и посадочное место.
4. Смазать подшипники, втулки натяжителя и ролик.
5. Произвести сбор узла в обратной последовательности.

После окончания работы важно установить на место защитный колпак

Снятие и установка обгонной муфты на Volvo XC70

Появление постороннего звука и вибрации на автомобиле Volvo XC70 во время низких оборотов является первым симптомом, сигнализирующем о необходимости проведения диагностики инерционного шкива и, возможно, его замены. Для проведения быстрой и эффективной процедуры снятия и замены конструктивного элемента на этой машине необходимо проделать следующее:

1. Вооружиться специальной головкой ATA-0415.
2. Демонтировать приводной ремень, снять генератор.
3. Труднодоступный болт легко освобождается головкой и пневмогайковертом.
4. Устанавливается новая деталь (INA-LUK 535012110).
5. Смазать детали, собрать в обратной последовательности.

На этом работу по демонтажу и последующей установке нового механизма можно считать завершенной. В случае надобности также одновременно осуществляется замена подшипников.

Замена механизма на Kia Sorento 2.5

В качестве нового экземпляра обгонной муфты для Kia Sorento 2.5 подходит шкив от одной из самых известных компаний по производству деталей для авто – INA. Цена на деталь колеблется в районе от 2000 до 2500 тысяч рублей

Также важно вооружиться спецключом – Auto Link 1427 стоимостью 300 рублей

После того, как все необходимые инструменты и вспомогательные материалы под рукой, можно приступать к работе:

1. Освободить кронштейн декоративной крышки двигателя.
2. Демонтировать «фишку» и снять плюсовую клемму.
3. Отсоединить всевозможные трубки: вакуумную, подачи и слива масла.
4. Ключом на «14» освободить два болта крепления генератора.
5. Открутить все стягивающие болты.
6. Зажать ротор в тисках, предварительно заготовив прокладки.
7. С помощью головки и длинного воротка демонтировать шкив с вала.

После чего производится замена вышедшего из строя механизма. Далее необходимо всё это дело собрать и установить обратно на свое место. Но, помешать в этом могут подпружиненные щетки. Чтобы справиться с задачей следует открутить вакуумный насос и обнаружить отверстие напротив щеточного узла. Щетки поджимаются и фиксируются в отверстии характерным звуком.