Как работает муфта свободного хода

Муфта свободного хода

Муфта свободного хода служит для подключения-отключения между приводом и ступицей. Чтобы колеса автомобиля вращались вместе с ШРУСами, в ступицу переднего моста ставят муфты свободного хода. Различают муфты свободного хода (хабы) ручные и автоматические.

Муфты свободного хода хабы ручные весьма просто и надежно устроены. В них, блокировка ступицы осуществляется при помощи достаточно жесткого зацепления шестерни ступицы и колеса. Ручные хабы обеспечивают стопроцентную блокировку, поэтому у водителя есть гарантия, что при раскачке машины в грязи, передний мост не отключится.

Однако, если возникла необходимость в подключении переднего моста, то водителю нужно выйти из автомобиля, и вручную поставить хабы на передних колесах в положение «LOCK». А после этого подключать полный привод. И опять же, когда полный привод уже не нужен, то опять надо выйти из автомобиля и установить хабы в положение «FREE». При длительном торможении ручные хабы сильно нагреваются, поэтому желательно их выключать в перчатках. Хотя, конечно можно ездить на машине и с заблокированными хабами в режиме 2WD.

Рассмотрим принцип действия автоматических хабов. Он заключается в том, что при подключении полного привода, то есть подачи крутящего момента на передний карданный вал, шрусы начинают вращаться. Здесь включаются в работу автоматические хабы, и осуществляют блокировку. Чтобы вывести из зацепления хабы и шрусы нужно остановить автомобиль, и выключить полный привод. Потом сдать назад 3-5 метров, чтобы полностью вывести из зацепления хаб и ступицу, и избежать отключения переднего карданного вала от заднего. Передний мост будет вращаться, но полного привода не будет. Вроде бы все хорошо, даже из автомобиля не надо выходить. Но следует признать, что минусов в этой ситуации гораздо больше чем плюсов:

  • Во время езды на заднем приводе в хабе стачиваются друг с другом пластиковая обойма механизма зацепления муфты свободного хода и кольцо-трёхшиповик, и в тот ответственный момент, когда возникает необходимость в полном приводе, его просто не будет. Просто кольцу хаба не будет хватать хода чтобы совершить зацепление ШРУС – хаб — колесо.
  • Можно применить самодельный вариант: образовавшийся износ сошлифовывается. Вытачивается кольцо из бронзы или латуни. Таким образом происходит восстановление высоты кольца, и трущаяся пара дополняется бронзовым (латунным) подшипником скольжения. У пластиковой обоймы так же необходимо прошлифовать верхнюю поверхность и вставить поверх нее другое бронзовое (латунное) кольцо. Таким образом изношенные детали восстанавливаются, и вносятся изменения в конструкцию подшипника скольжения получаем пару «бронза-бронза». Но этот вариант просто продлевает на некоторое время процесс стирания.
  • Автоматические хабы, в отличие от ручных, не обеспечивают стопроцентную блокировку. Если попытка въехать на горку получилась неудачной, и автомобиль скатывается назад на нейтрале, то автоматические хабы будут полностью отключены. И полный привод не включится, пока машина не проедет назад или вперед, до зацепления хаба с ШРУСом. На размокшей глине автомобиль может крепко засесть, и очень может быть, что у Вас не будет этих нескольких метров, которые так необходимы для зацепления хабов.

Одна из последних разработок инженеров WARN — вакуумные хабы. Они работают так: при подключении полного привода, электронный сигнал подается на ваккумный насос, который откачивает воздух из хаба, что приближает его к ступице и соответственно блокировке. После отключения идет обратный процесс — воздух подается и хабы отсоединяются от ступиц.

Автомобиль переходит в задний привод. Все делается автоматически, и после отключения полного привода не надо сдавать назад. Но дело в том, что вся система вакуумных хабов изготовлена из трубок и сальников невысокого качества. Они не выдерживают эксплуатации, и начинают подкачивать воду, воздух, грязь…. В итоге, хабы перестают полностью блокировать. Производители, пока, эту проблему так и не решили.

Какие можно сделать выводы:

  • Если Вы много времени проводите на бездорожье, и поэтому постоянно необходим полный привод, то лучше всего установите ручные хабы.
  • Для езды в городских условиях, Вам будет достаточно автоматических хабов, которых приблизительно хватает на 40 000-60 000 км. Их надо время от времени проверять, и при износе менять на новые.
  • Вакуумные хабы стоят на всех новых автомобилях. Менять их нет никакого смысла до той поры, пока они не выйдут из строя. Ну а дальше просто можно или их постоянно менять по гарантии, или вместо вакуумных устанавливать автоматические хабы.

Муфта свободного хода стартера служит для защиты якоря стартера от разрушения центробежными силами после запуска двигателя. В стартерах малой мощности применяется роликовая муфта свободного хода. В дизельных стартерах — большой мощности роликовая муфта не гарантирует надежную передачу момента и расцепления. Здесь используют храповые муфты разных типов.

Муфта свободного хода стартера состоит из внутренней и внешней обоймы. При включении стартера, внутренняя обойма, соединенная с валом якоря, поворачивается. Ролики внутренней обоймы, заклиниваются между обоймами, и внешняя обойма с шестерней привода будет вращаться вместе с внутренней.

Двигатель начинает работать, скорость внешней обоймы возрастает и становится большей, чем у внутренней. При этом ролики, под действием силы трения отойдут в более глубокую часть канавок. В результате образовавшегося зазора между роликами и внешней обоймой, она будет свободно вращаться по отношению к внутренней обойме.

Муфта свободного хода, в данном случае, передает крутящий момент только от вала якоря к шестерне привода, а не наоборот.

Читайте также на портале myfta.ru:

Вольфрамовая проволока Данная категория металлического.

Mitsubishi Pajero Sport “PATTAYA” › Бортжурнал › Муфта свободного хода — хаб

Очередная частоподнимаемая тема в личке — что такое хабы? С чем их едят? Есть ли смысл их ставить? Как влияет лунный свет на рост телеграфных столбов? … ой простите, это не так часто спрашивают.

Хаб — муфта свободного хода. Основная цель хабов механически подсоединять или отсоединять колеса с полуосями, как правило на переднем приводу.

Существует два вида хабов — автоматические и ручные. Внешне их можно отличить по надписям “Automatic hub” — автоматические хабы.

На ручных хабах имеется две надписи замыкания и размыкания в ручную “Lock” и “Free” либо “4х4” и “4х2”. Так же имеются хабы у которых переключатель выполнен в виде шестигранной головки и переключать можно, не запачкав руки, ключом.

Работа автоматического хаба
Чтобы замкнуть колесо с полуосью на автоматическом хабе достаточно подключить полный привод и проехать1-2 метра — автоматический хаб замыкает внутри себя механизм соединяющий колесо и шлицы полуоси. Для отключения автоматического хаба нужно остановиться, отключить полный привод, включить заднюю передачу и проехать назад 1-2 м. Но у автоматических хабов имеется минус — при попытке выехать из болота в “раскачке” они могут сами отключиться.

Работа ручного хаба надежнее автоматического и дает 100% замыкание колеса с полуосью.
Чтобы включить/замкнуть ручной хаб, нужно остановиться, выйти из машины и перевести переключатель хаба в положение “Lock” или “4х4”, сесть в авто и подключить полный привод. Выключение, соответственно, выключить полный привод, выйти из авто и перевести переключатель хаба в положение “Free” или “2х4”.

В основном хабы ставят на авто для подключения полного привода. На MPS, MMS и Challenger с их системой 4WD и AWD полного привода хабы ставят для разъединения полуосей от колес. Для чего же это нужно?! Нужно или нет это уже решать вам. А что происходит механически и на что это влияет попробую на пальцах объяснить.

Итак. Когда на МПСе нет хабов, что же происходит с вращениями и усилиями в узлах переднего моста: когда рукоятка раздатки в положении 2Н — передний кардан у нас не вращается, но вращается правая полуось, которая жестко соединена с колесом, от него же и получает вращение. Так же с правой полуосью соединена промежуточная полуось (внутренний приводной вал), которая так же вращается во время движения.

Левая полуось так же вращается во время движения жестко соединенная с колесом. А внутри дифференциала от левой полуоси вращаются сателлиты в свободном движении.

Но если поставить хабы, то мы можем разъединить колеса от полуосей, тем самым предотвращаем вращение левой полуоси с сателлитами и правой полуоси с промежуточной полуосью, тем самым облегчаем движение и нагрузку.

Плюсы данной манипуляции:
— теоретически увеличивается ресурс полуосей и шрусов (гранат);
— разгон немного улучшается/ускоряется и соответственно накат идет легче;
— расход топлива уменьшается до 1л. на 100км.

Минусы установки хабов:
— отсутствие возможности резко в нужный момент подключить полный привод при съезде с асфальта на бездор, при заезде на высокий бордюр, а главное зимой, когда трасса чередуется снежным переметом и сухим асфальтом и для безопасности требуется резкое подключение и отключение полного привода.

Хабы для MPS, MMS и Challenger
Технические характеристики хабов, которые подходят на наши авто:
— количество шлицов полуоси — 28 шт.
— диаметр расположения посадочных отверстий — 88 мм.
— количество крепежных болтов — 6 шт.
— длина муфты — от 59 мм.

Хабы, которые подходят по данным характеристикам и могут быть установлены на MPS, MMS и Challenger.
AVM-443 — ручные хабы
AVM-443HP — ручные усиленные хабы
AVM-943 — автоматические хабы
AISIN MB160940 — ручные хабы
ORA для MPS — ручные хабы
Superwinch для MPS — ручные хабы
АмисА для MPS — ручные хабы

Установка хабов
Снимаем защитную крышку фланца и стопорное кольцо полуоси.

Окручиваем болты флянца и снимаем фланец.

Устанавливаем хаб на полуось, ставим стопорное кольцо на место. Если имеется продольный люфт полуоси, то под стопорное кольцо подкладываем регулировочные шайбы уменьшив люфт до допустимого значения 0,4-0,7мм. И ставим крышку хаба.

Прикручиваем хаб к ступице (как правило удлиненные болты идут в комплекте) и устанавливаем нужное нам положение хаба.

Теперь имея полную информацию о муфте свободного хода — хаба, вы сами для себя можете решить нужно ли вам установка хаба либо нет, важнее для вас экономия пару долларов на 100 км либо уверенность и возможность резко справиться с непредвиденной ситуацией.

Устройство и принцип работы обгонной муфты

Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону. Рассмотрим принцип действия, компоненты муфты, а также ее преимущества и недостатки.

Принцип работы муфты

Разберем принцип действия роликовой муфты свободного хода, так как данная разновидность этого механизма наиболее распространена в автомобильной промышленности.

Роликовая муфта свободного хода делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.

При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.

Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.

Устройство и основные компоненты

Рассмотрим устройство и компоненты двух основных разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.

Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:

  1. внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности;
  2. внутренняя обойма;
  3. пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов;
  4. ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты.

Храповая обгонная муфта

В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.

Преимущества и недостатки

Обгонная муфта имеет следующие преимущества:

  • автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления);
  • с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины;
  • простота конструкции.

Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.

Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:

  • невозможность регулирования;
  • строгая соосность валов;
  • повышенная точность изготовления.

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

  • Главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
  • Храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума.
  • Из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.

Применение муфты

Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:

  • системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. В момент, когда двигатель запустился и набрал рабочие обороты, муфта отключает от него стартер. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер;
  • АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач;
  • генераторах — здесь муфта выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВС. Также муфта нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода. В целом, здесь механизм свободного хода существенно продлевает срок службы генератора.

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.

Что такое хабы на внедорожнике

Колесный хаб, известный еще под названием муфта свободного хода – это специальная конструкция, которую покупают владельцы внедорожников для своих автомобилей. Ее основное предназначение – отключить колеса от полуосей.

Традиционно внедорожник от других типов машин отличается тем, что он имеет привод на все колеса. В зависимости от модели джипа, привод может быть постоянным либо отключаемым. Во втором случае водитель самостоятельно решает, когда ему нужно ехать с полным или передним приводом.

Муфта свободного хода станет очень полезным приобретением, в том случае, если водитель управляет машиной с отключаемым приводом. Поскольку отключив полный привод, он не может обеспечить полноценное отсоединение от ступиц. Колеса цепляют их, в результате же во время езды и кардан, и полуоси не перестают вращаться. Из-за этого возрастает показатель потребления топлива, а также преждевременно изнашиваются дорогостоящие детали.

Виды хабов

На сегодня автовладельцы могут выбирать один из нескольких видов муфт для своего внедорожника. Первый из них – это ручная муфта свободного хода. Она эксплуатируется следующим образом. Чтобы включить или отключить такой хаб, водителю необходимо выйти из машины, повернуть переключать в нужное положение.

Хаб AVM для УАЗ Патриот

С одной стороны, не всем собственников джипов нравится такой принцип подключения муфты. С другой, они отлично демонстрируют такие свои положительные стороны, как надежность и долговечность.

На рынке автозапчастей и комплектующих представлены ХАБы разных производителей. Среди самых популярных стоит назвать такие марки, как AVM из Бразилии и WARN из США. Но неплохую конкуренцию им способны составить продукты, которые изготавливают не столь именитые марки. К числу последних можно отнести украинскую фирму «АмисА». Ее муфты произведены по новой запатентованной технологии, благодаря чему не подводят автовладельца даже в самых тяжелых условиях эксплуатации.

Второй вид колесных муфт – автоматические. Традиционно их ставят на заводах производители. Работают такие конструкции следующим образом.

При подаче крутящего момента на передний вал начинается вращение шрусов. Автоматические хабы тут же начинают свою работу, блокируя их. Для того чтобы вывести муфты и шрусы из зацепления, водителю необходимо остановить машину и выключить полный привод. После этого нужно сдать назад на несколько метров. Тогда муфта и ступица полностью будут выведены из зацепления.

Из плюсов такой конструкции выделяется простота ее работы для водителя. Ведь ему не нужно даже покидать салон. Однако на практике она не так надежна. Во время эксплуатации автоматического хаба быстрее изнашиваются некоторые детали. Кроме того, в некоторых ситуациях система может подвести. Так что любители гонок по настоящему бездорожью обычно выбирают муфты, которые нужно подключать вручную.

Третий вид – вакуумные. Их можно назвать более совершенными, чем автоматические либо ручные. Но и такие конструкции не лишены недостатков. Чтобы понять, какие у них есть слабые места, необходимо познакомиться с принципом их работы.

После подключения полного привода вступает в работу после соответствующего сигнала вакуумный насос. Он отсасывает из колесной муфты воздух. В результате она блокирует ступицу. Если же нужно отключить привод, то все работает с точностью до наоборот. После подачи воздуха хабы отсоединяются от ступиц.

Проблемы с вакуумными ХАБами возникают в том случае, когда нарушается герметичность сальников либо трубок. Тогда система может подкачивать грязь, воздух либо воду. В итоге колесные муфты работают неправильно. Изначально они перестают эффективно выполнять блокировку. Потом же конструкция вовсе не запускается.

Правильный выбор устройства

Чтобы автолюбитель не получил разочарование от конструкции, которая может выручить, а может и подвести на дороге, ее нужно правильно выбирать. Ориентироваться же необходимо на особенности эксплуатации автомобиля.

Если водитель много времени планирует проводить в поездках по реальному бездорожью, тогда ему стоит выбирать ручные хабы. Если же вы больше ездите по городу, тогда можно пользоваться автоматикой. Просто ее нужно чаще проверять на предмет износа. Вакуумные же конструкции производители сами устанавливают на все внедорожники последних лет. Так что можно просто пользоваться ими до выхода из эксплуатации.

Ссылка на основную публикацию