Устройството и принципът на действие на превключващия съединител

Устройството на някои механизми на автомобила включва превключващ съединител. По-специално, той е неразделна част от генератора. Сега ще се съсредоточим върху това какъв механизъм е, на какъв принцип ще работи, какви повреди има, а също и как да изберем нов съединител.

Какво представлява алтернаторът на свободното колело

Преди да разберете защо тази резервна част е в генератора, трябва да се задълбочите малко в терминологията. Както обяснява добре познатата услуга Wikipedia, превключващият съединител е механизъм, който ви позволява да прехвърляте въртящ момент от един вал на друг. Но ако задвижваният вал започне да се върти по-бързо от задвижването, силата не тече в обратна посока.

Най-простата модификация на такива механизми се използва при велосипеди (пет части, монтирани в конструкцията на задните колела или тресчотка в спортни модели). Когато педалите са натиснати, ролковият елемент се задейства и зъбното колело започва да върти колелото. Когато се извършва свободно движение, например при спускане надолу, механизмът за превишаване се задейства и въртящият момент от колелото не се прилага към педалите.

Подобен механизъм се използва в генераторите. Струва си да се спомене, че в много по-стари автомобили този елемент не е предвиден. С увеличаване на мощността на двигателя с вътрешно горене, натоварването на автомобилния генератор започна да се увеличава. Инсталирането на съединител за свободен ход осигурява увеличаване на експлоатационния живот на ангренажния ремък (тази подробност е подробно описана в друга статия) или задвижването на самото захранване.

Наличието на ролков елемент в задвижващото устройство на генератора осигурява баланс между оборотите на коляновия вал (от него въртящият момент се предава през ангренажния ремък към всички приспособления и през отделен ремък към генератора) и задвижващия вал на източника на захранване. Когато двигателят в колата работи, генераторът е този, който се превръща в основен източник на електроенергия, въпреки че електрическата верига на автомобила е обвързана с акумулатора. Докато захранващият блок работи, батерията се презарежда чрез генериране на електричество от генератора.

Нека да разберем каква е целта на съединителя на свободния ход.

Защо се нуждаете от превключващ съединител

Както повечето шофьори знаят, електричеството в автомобила по време на работа на двигателя с вътрешно горене се генерира чрез прехвърляне на въртящ момент от коляновия вал към задвижването на генератора. Няма да навлизаме в тънкостите на устройството му - подробно за това защо машината се нуждае от генератор и каква е нейната работа, се казва в друго ревю.

Съвременните агрегати се различават от по-старите версии с високи усукващи вибрации, генерирани на коляновия вал. Това е особено ясно при дизеловите двигатели, като се започне с тези, които отговарят на екологичния стандарт Euro4 и по-високи, тъй като дори при ниски обороти такива двигатели имат висок въртящ момент. Поради това задвижващата ролка не се върти толкова равномерно, колкото когато стартерът върти двигателя в момента на стартиране.

Прекомерните вибрации на прикачните устройства водят до факта, че зъбният ремък развива ресурса си след около 30 хиляди километра. Също така тези сили влияят отрицателно върху изправността на коляновия механизъм. За да направите това, на много автомобили е инсталиран двумасов маховик (за подробности как тази част се различава от стандартния аналог, прочетете тук), както и демпферна ролка.

Същността на съединителя е да се гарантира, че двигателят не изпитва допълнителни натоварвания при превключване в друг режим. Това се случва, когато водачът смени предавката. В този момент педалът за газ се освобождава и съединителят е натиснат. Двигателят се забавя за части от секундата. Поради инерционната сила оста на генератора продължава да се върти със същата скорост. Поради това става необходимо да се премахне разликата между въртенето на задвижващите и задвижващите валове.

Докато двигателят с вътрешно горене набира скорост, подходяща за задвижване на генератора, валът на енергийния източник може да се върти свободно със собствена скорост. Синхронизирането на въртенето на тези елементи се случва в момента, когато коляновият вал се завърти до необходимата скорост и механизмът на задвижване на вала на генератора отново е блокиран.

Наличието на този амортисьорен механизъм на свободното колело гарантира безопасността на ремъка (в процеса на промяна на режимите на работа на двигателя не се образуват пренапрежения на въртящия момент). Благодарение на това в съвременните машини работният ресурс на колана вече може да достигне 100 хиляди километра.

В допълнение към генератора, превключващият съединител може да бъде инсталиран и в някои модификации на стартера (за подробности относно тяхното устройство и какъв е принципът им на работа прочетете отделно). Този механизъм е инсталиран и в класически автоматични трансмисии с преобразувател на въртящия момент. Във всички тези случаи въртящият момент трябва да се предава само в една посока, а в обратната посока връзката трябва да се прекъсне. Това е необходимо, за да не се срутят устройствата и да не страдат от вибрации, които се образуват по време на работа на двигателя.

Предимствата на тези механизми включват:

1. Не са необходими допълнителни задвижващи механизми, които да отделят задвижването от уреда (не са необходими задвижване, електронни блокировки и др.). Устройството се самозаключва и изключва, без да е необходимо да контролира този процес.
2. Поради простотата на конструкцията, механизмите, в които се използва продуктът, не се усложняват от различни изпълнителни механизми. Това прави ремонта на блоковете малко по-лесен, сякаш са оборудвани с допълнителна електроника, която може да се повреди.

Как работи съединителят

Въпреки факта, че има няколко вида прегъващи съединители, всички те имат един и същ принцип на работа. Устройствата от ролков тип се използват широко в автомобилната индустрия. Нека обсъдим принципа на действие на механизма, като използваме тази модификация като пример.

Този тип конструкция има две части. Едната половина на съединителя е монтирана на задвижващия вал, а другата на задвижващия вал. Когато задвижващата половина на съединителя се завърти по посока на часовниковата стрелка, силата на триене премества ролките (разположени в кухините между скобите на половината съединители) в тясната част на механизма. Поради това се формира клин на механизма и задвижваната част започва да се върти с задвижването.

Веднага след като въртенето на задвижващия вал се забави, се образува изпреварване на задвижвания вал (той започва да се върти с по-висока честота от задвижващата част). В този момент ролките се преместват в по-широката част на скобите и силата не идва в обратна посока, тъй като полусъединителите са разделени.

Както можете да видите, тази част има много прост принцип на действие. Той предава въртеливи движения само в една посока и само превърта в обратна посока. Следователно продуктът се нарича още свободен ход.

Устройство и основни компоненти

Помислете за устройството на ролковия съединител. Тази модификация се състои от:

• Външна клетка (вътре на стената може да има специални канали);
• Вътрешна клетка с издатини;
• Няколко пружини, прикрепени към външната клетка (тяхната наличност зависи от конструктивните характеристики). Те изтласкват ролките, за да накарат устройството да работи по-бързо;
• Ролки (фрикционен елемент на устройството), които при преместване в тясна част на конструкцията затягат двете части и съединителят се върти.

Снимката по-долу показва чертеж на една от модификациите на съединителите на свободния ход.

Тази част замества стандартната ролка на генератора. Самото захранване визуално не се различава от класическия тип. Единствената разлика е, че на вала на такъв модел ще бъде направена резба. С негова помощ съединителят е здраво закрепен към задвижването на генератора. Ролката е свързана към силовия агрегат по същия начин, както при класическия модел генератор - чрез ангренажния ремък.

Когато двигателят превключи на по-ниска скорост, ускоряващият ефект на тежкия вал на генератора не създава изтичане в ремъка, което увеличава работния му живот и прави работата на източника на енергия по-равномерна.

Разновидности на превключващи съединители на генератора

И така, универсалният тип механизми за свободен ход позволява на ротора на генератора да се върти свободно поради прехвърлянето на сила от коляновия вал. В този случай важно условие е по-висока скорост на въртене на задвижващия вал - само в този случай механизмът ще бъде блокиран и валът на източника на енергия ще може да се развие.

Недостатъците на модификацията на ролката са:

1. Неразделен дизайн;
2. Осите на задвижващите и задвижваните валове трябва да съвпадат идеално;
3. Поради използването на подвижни елементи (както при лагер), продуктът изисква по-голяма прецизност в производствения процес, поради което в производството се използва високо прецизен струг. Само в този случай е възможно да се постигне идеалната геометрия на всички компоненти на устройството;
4. Те не могат да бъдат поправени или коригирани.

Версията с тресчотка има подобен дизайн. Единствената разлика е, че зъбите са направени във външната клетка, а триещият елемент е представен от лапи, които са фиксирани от едната страна към вътрешната клетка, а от друга страна са пружинно натоварени. Когато задвижващата половина на съединителя се завърти, лапите се притискат към зъбите на клетката и съединителят се блокира. Веднага щом има разлика в скоростта на въртене на валовете, лапите се плъзгат по принципа на тресчотката.

Естествено, втората модификация има няколко предимства пред ролковия тип. Основното е, че такава модификация осигурява по-твърда фиксация на двете полусвързващи устройства. Друг плюс на храповия тип е, че може да се поправи, но ролковият не може.

Въпреки по-високата надеждност, тресчотките не са без недостатъци. Те включват:

• Ефект на удар в момента, когато съединителят е блокиран. Това се дължи на факта, че кучетата рязко опират до зъбите на външната половинка на съединителя. По тази причина тресчотките не са ефективни в агрегати с висока скорост на задвижващия вал.
• В процеса на изпреварване съединителят издава характерни щракания (кучетата се плъзгат по зъбите). Ако устройството често изпреварва задвижвания вал, лапите или зъбите в механизма (в зависимост от използвания метал) бързо ще се износят. Вярно е, че днес вече има модификации на превключващи съединители с тресчотки, които работят много по-тихо поради факта, че при изпреварване кучетата не докосват зъбите.
• При високи скорости и често заключване / отключване елементите на този механизъм се износват по-бързо.

За да определите независимо коя ролка е инсталирана на генератора на конкретна кола, просто погледнете нейното монтиране. Превключващият съединител не е закрепен със застопоряваща гайка на вала на машината. Но в съвременните автомобили няма много свободно пространство под капака, така че не винаги е възможно да се обмисли какъв вид закрепване има ролката на генератора (опцията с съединител с свободен ход в повечето случаи просто ще завинтва на вала). Генераторите, оборудвани с разглеждания механизъм, са затворени с тъмно защитно покритие (корпус на корпуса), така че много майстори определят типа задвижване на генератора специално за това покритие.

Симптоми на неправилно функциониращ превключващ съединител

Тъй като това устройство е в постоянно движение, неговите повреди не са необичайни. Най-честите причини за повреда включват замърсяване на механизма (опити за преодоляване на дълбок, мръсен брод) или естествено износване на части. Тези фактори водят до факта, че превключващият съединител може да бъде напълно блокиран или фиксирането на половинките на съединителя може да не се случи.

Възможно е да се определи неизправността на превключващия съединител по неизправности в генератора. Така че, при резки скокове в оборотите на коляновия вал (водачът рязко натиска педала на газа и оборотите скачат), може да се получи разкъсване на полусъединителите. В този случай, дори ако ролките се преместят в по-тясна част на устройството, поради сериозни повреди, те просто се плъзгат. В резултат на това коляновият вал се върти и генераторът спира да работи (въртящият момент спира да тече към неговия вал).

При такава повреда (полусъединителите не се захващат) източникът на захранване спира да произвежда електричество или не презарежда батерията и цялата бордова електрическа система се захранва от батерията. В зависимост от параметрите на батерията в този режим, машината може да работи до два часа. Когато правите това, вземете предвид нивото на зареждане на батерията. Повече подробности за това как да проверите генератора са описани тук.

Ако възникне повреда, в резултат на която половинките на съединителя са заседнали, тогава в този случай механизмът ще работи като конвенционална задвижваща ролка на генератор, докато поради износване ролките не спрат да опират в клетката. Не може да бъде пренебрегната нито една неизправност на превишаващия съединител, тъй като това ще повлияе неблагоприятно на работата на източника на захранване, до деформация на вала му.

Също така, неизправност на механизма може да бъде придружена от срив по време на стартиране или спиране на силовия агрегат. По време на работата на двигателя откъм страната на генератора се чува постоянен шум (това също е симптом на неуспешен лагер на източника на захранване).

Как да определите, че съединителят не работи

С въвеждането на свободен ход в дизайна на съвременните генератори, според много експерти, ресурсът на енергийния източник се е увеличил 5-6 пъти. Както вече разбрахме, този елемент е необходим за премахване на усукващите вибрации на вала на генератора. Благодарение на това механизмът работи по-равномерно, без преждевременно износване на лагера, а работата му не е придружена от шум.

Но в колата няма части, които не трябва да се сменят. Същото може да се каже и за обгонния съединител. Основната му неизправност е обща за всички лагери - подлежи на износване и често се получава клинът му. Приблизителният ресурс на съединителя на генератора е в района на 100 хиляди километра.

Ако съединителят задръсти, той ще спре да абсорбира инерцията и ще работи като нормален лагер. Поради това натоварването на ремъка на алтернатора ще се увеличи. Ако вече е стар, тогава може да се счупи. Обтегачът на колана също ще се износва по-бързо.

Можете да идентифицирате клина на свободния ход по следните характеристики:

1. Плавната работа на генератора изчезна - в него се появиха вибрации. По правило по време на работа на двигателя тази неизправност ще бъде придружена от подскачане на ремъка на алтернатора.
2. Сутрин при запалване на двигателя и докато поработи малко ремъкът свири много.
3. Обтегачът на колана започна да работи с щракания.

Много по-рядко съединителят не се заклинва, но спира да върти вала на генератора. Такава разбивка е много по-трудна да се определи визуално, без да се демонтира механизмът. Основният симптом на такава неизправност е липсата на заряд на батерията или нейното недозареждане (разбира се, тази неизправност има други причини).

Диагностика на превключващия съединител

Проверката на превключващия съединител е необходима в следните ситуации:

1. Индикаторът за батерията (жълт или червен) на подреденото светна. Това се случва, когато батерията не се зарежда или не получава достатъчно енергия.
2. При смяна на предавките (съединителят се изстисква и газът се освобождава) се усещат малки вибрации, сякаш двигателят се забавя принудително от някакъв механизъм. Този ефект възниква в случай на задръстен съединител. В този случай, когато двигателят превключи на ниска скорост, валът на генератора създава краткотрайно съпротивление на двигателя поради инерционни сили. Този ефект увеличава натоварването на колана, което води до по-бързото му износване.
3. Планова поддръжка на превозното средство. На този етап се проверява автоматичната скоростна кутия, задвижващият вал (ако той присъства в трансмисията, тогава неговите неизправности също причиняват вибрации при промяна на режимите на работа на двигателя с вътрешно горене), стартера, съединителя (недостатъчно отваряне на кошницата също провокира резки на двигателя на празен ход).

За да проверите изправността на съединителя на свободния ход, е необходимо да се свържете със специалист, тъй като тази работа е придружена от демонтиране на механизма. Ако стандартната ролка се отстранява чрез развиване на затягащата гайка, тогава свободното колело се отстранява със специален инструмент. Импровизираните средства в тази ситуация могат сериозно да повредят вала на генератора.

Как да разбера дали свободният ход на алтернатора трябва да бъде сменен?

За да се определи точно дали преходният съединител е повреден, генераторът ще трябва да бъде демонтиран. Но има и други начини, които ще помогнат да се определи неизправността на съединителя по косвени признаци.

Помислете за опцията за проверка с демонтажа на съединителя и без премахване на генератора.

Демонтиран тест

След отстраняване на съединителя от вала на генератора, вътрешната шайба се захваща с два пръста, за да може външното да се върти свободно. Принципът на действие на преходния съединител е, че превъртането на клипсите в едната посока трябва да бъде независимо, а в другата посока - синхронно.

При заключено вътрешно гнездо, опитайте да завъртите външното в посока на въртене на колана. В тази посока клипсите трябва да се въртят заедно. Ако е възможно да завъртите външното състезание дори леко, тогава съединителят не работи и с голямо усилие валът няма да се върти, което ще доведе до недозареждане на батерията. В този случай съединителят трябва да бъде сменен.

Подобна процедура се извършва, за да се определи дали съединителят е заседнал. При захванат вътрешния пръстен се прави опит да се завърти външната шайба в посока, противоположна на въртенето на ремъка на алтернатора. Добрият съединител трябва да се върти свободно в тази посока. Ако работи със забележими ритъци или изобщо не се върти в никаква посока, значи е заседнал и частта трябва да бъде сменена.

Проверете без демонтаж

Ето някои косвени признаци, които показват износване или проблемна работа на свободния ход:

1. Двигателят работи на празен ход. Обтегачът на ремъка на алтернатора трябва да се върти равномерно, без потрепване;
2. Двигателят се довежда до скорост от 2-2.5 хиляди в минута. ICE спира. В този момент трябва да слушате звуците, идващи от генератора. Ако след спиране на двигателя се чува кратко бръмчене (1-5 секунди), това е признак на износване на лагера на шайбата;
3. По време на стартиране на двигателя или неговото спиране ясно се чуват щракания, идващи от генератора. Това се случва, когато към съединителя се приложи инерционен товар и той е блокиран и се плъзга при голямо натоварване;
4. Свиренето на колана може да е признак на заседнал съединител.

Специални проверки за свободен ход на алтернатора

Останалите видове проверка на работата на преходния съединител (ако е монтиран специален тип инерционен разединителен механизъм) се извършват в условията на специализирани автосервизи.

Рутинният тест ви позволява да определите дали механизмът работи или вече се е счупил. С подробна проверка на специални стойки, експертите могат приблизително да кажат колко скоро частта ще се провали.

Избор на нов механизъм

Изборът на нов превключващ съединител не се различава от избора на друга авточаст. Най-сигурното нещо е да потърсите съвет от магазин за авточасти. Достатъчно е продавачът да посочи модела на автомобила и годината на производство. Можете също така да търсите превключващи съединители за конкретни генератори по каталожен номер или маркировки на самия продукт (ако има такива).

Ако шофьорът е сигурен, че колата напълно отговаря на фабричната конфигурация, тогава изборът на нов механизъм може да се извърши с помощта на VIN кода (прочетете къде да търсите този код и каква информация за колата съдържа) отделно).

Много шофьори предпочитат оригинални авточасти, но в много случаи това не винаги означава, че частта ще бъде с най-добро качество, но цената винаги ще бъде висока. Същото се отнася и за превключващите съединители. Няма толкова много компании, които произвеждат оригинални опции за фабричната конфигурация. Много от тях доставят своите продукти и на вторичния пазар. Забележителни бюджетни аналози на оригиналите на превключващите съединители се предлагат от марки като:

• Френски Валео;
• Немски INA и LUK;
• Американски порти.

Още по-евтини, но по-малко качествени продукти се предлагат от следните компании:

• Бразилски ZEN;
• Японски Lynxauto, въпреки че тази марка продава продукти, произведени в други страни;
• Американски WAI;
• Холандски Nipparts;
• Италианска ERA.

Когато купувате част, е важно да разгледате продукта отблизо. Всякакви механични повреди или зрителни дефекти са неприемливи, тъй като тази резервна част трябва да има перфектна геометрия.

Инсталиране на нов превключващ съединител на генератора

Обикновено превключващият съединител се сменя в специализиран сервиз, тъй като много съвременни автомобили имат сложно двигателно отделение, което затруднява достъпа до частта. Също така за тази процедура се използва инструмент, който рядко се използва никъде другаде, така че обикновеният шофьор често няма такива ключове.

За да демонтирате и замените механизма от вала на генератора, ще ви трябва:

• Специален издърпвач за съединителя (той се нуждае от многостранна дюза с двустранен бит);
• Ключ с отворен край на съответната секция или подходяща глава;
• Динамометричен ключ;
• Торкс порта.

Най-добре е работата да се извърши след демонтиране на генератора, тъй като някои автомобили нямат достатъчно място в двигателното отделение, за да подменят съединителя. В зависимост от това как е организирано двигателното отделение, работата се извършва в следната последователност;

• Клемите се отстраняват от батерията (описано е как да направите това правилно тук);
• Коланът на алтернатора е отслабен;
• Захранването е демонтирано;
• С помощта на дърпач съединителят се отвива от вала (докато валът трябва да се държи така, че да не се върти);
• Замества се нов механизъм вместо стария;
• Устройството се затяга на вала с помощта на динамометричен ключ със сила около 80 Nm;
• Конструкцията е инсталирана на нейно място;
• Клемите на батерията са свързани.

Една малка характеристика на смяната на превключващия съединител. Той трябва да бъде затворен с пластмасова обвивка (предпазва от прах и чужди предмети от влизане в механизма). Ако този артикул не е включен, трябва да го закупите отделно.

Как да промените - ремонтирайте със собствените си ръце

За да смените/ремонтирате повреден съединител, е необходимо да го демонтирате от генератора. За да направите това, разхлабете напрежението на ремъка, разглобете самия генератор и след това развийте гайката, която фиксира съединителя на вала.

Монтажът на нов съединител се извършва в обратен ред. Единствената трудност е, че производителите използват специален болт, който изисква специален ключ. Обикновено такава дюза присъства в професионалните комплекти инструменти за автомобилисти. Ето защо, когато избирате нов комплект инструменти за машината, трябва да обърнете внимание на наличието на дюза за болта TREX.

Ако говорим за ремонт на преходния съединител, тогава този механизъм не подлежи на ремонт, въпреки че има майстори, които се опитват да възстановят счупения механизъм. Но в случай на съединител, причината за ремонт е същата като в случай на задържан или силно износен лагер. Такива елементи винаги трябва да се заменят с нови.

Видео по темата

Ето кратко видео за устройството и предназначението на свободните въртели на генератора:

Предназначение и устройство на преходния съединител

Продукция

Така че, въпреки че не е задължително за по-старите превозни средства да монтират превключващ съединител на алтернатора, този механизъм осигурява по-плавна работа на източника на захранване и също така предотвратява преждевременното износване на задвижващия ремък. Ако такива машини могат лесно да се справят без този елемент, то в съвременните модели неговото присъствие е задължително, тъй като силовият агрегат създава големи усукващи вибрации, а при резки преходи от високи скорости към XX режим, инерционният ефект е много по-висок, отколкото при ниско- силови двигатели.

Тези механизми имат опростена конструкция, поради която имат дълъг живот на работа. Но ако има нужда от ремонт или подмяна на устройството, по-добре е да потърсите помощ от специалисти.

В заключение предлагаме кратко видео за това как можете да проверите превключващия съединител, без да го сваляте от генератора:

Признаци за неизправност на превключващия съединител на алтернатора.

Въпроси и отговори:

Какво прави съединителят на препълващия алтернатор? Той е част от макарата в много съвременни модели автомобили. Това устройство осигурява плавно движение на вала и независимо въртене на макарата с еднопосочно движение на тези части.

Какво се случва, ако съединителят на генератора заседне? Ще се появи вибрация на ремъка на алтернатора, шумът от него ще се увеличи. Обтегачът ще издаде щракане и коланът ще свири. С течение на времето ремъкът и неговият обтегач се износват и се разпадат.

Как да премахнете съединителя от генератора? Акумулаторът е изключен, пречещите части са демонтирани. Ремъкът на алтернатора е разхлабен и свален. Задържа вала на макарата (с помощта на динамометричен ключ). Гайката за закрепване на макарата се развива.