Ликбез для тех, кто не знает что такое вискомуфта

Вискомуфта (Viskodrive, вязкостная муфта) применяемая в дифференциалах автомобилей, не является чем-то новым, загадочным, и говоря о ней вполне уместна знакомая нам фраза: «все новое — это хорошо забытое старое». Это устройство было изобретено в 1917 году американским изобретателем Мелвином Северном, но, к сожалению, места в мире автомобильной техники в то время ему не нашлось.
Вспомнили об этом устройстве автоконструкторы лишь в середине 60-х годов, как раз в разгар борьбы за создание автомобиля с хорошей устойчивостью, проходимостью и управляемостью. Знакомые нам принудительно-блокируемые дифференциалы и дифференциалы повышенного трения не всегда могли удовлетворить те или иные автомобили, особенно высокоскоростные, поэтому вискомуфты стали хорошей альтернативой всем этим механическим устройствам.
Вискомуфта представляет собой многодисковый фрикцион, отличительной чертой которого являются лишь диски, не контактирующие поверхностями между собой. Напомним, фрикцион — это не что иное как самое обыкновенное сцепление автомобиля, в котором силы трения между дисками используются для передачи крутящего момента. Диски нашего фрикциона — стальные пластины толщиной 0,25 — 1,0 мм, установлены с минимальным зазором (0,15 — 0,2 мм), одна их половина связана с цилиндрическим корпусом, а вторая — с валом привода одного из мостов, либо с одной полуосью, в зависимости от места их установки. Герметичный цилиндрический корпус где-то на 75 - 90% заполнен специальной силиконовой жидкостью, которая является связывающим звеном между дисками. Силиконовая жидкость, а по-научному — силоксан или кремнийорганический полимер — обладает высокой кинематической вязкостью, а отсутствие каких-либо смазывающих свойств позволяет «замыкать» диски при различной угловой скорости их вращения. Химикам удалось синтезировать кремнийорганическую жидкость, имеющую совершенно уникальные свойства. В то время как обычные жидкости при нагреве уменьшают свою вязкость, эта, наоборот, становилась все более густой, пока вовсе не приобретала характеристики твердого тела. Такая особенность оказалась как нельзя кстати.
Вискомуфта (вязкостная муфта) - передает крутящий момент при разных скоростях вращения частей ее корпуса за счет трения кремнийорганической жидкости между дисками.

Принцип работы вискомуфты заключается в
следующем: при движении по поверхности с одинаковым коэффициентом сцепления все колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью, поэтому диски муфты вращаются одинаково, без какого-либо влияния друг на друга. Но как только одно из колес или пара колес одного моста попадают на поверхность с малым коэффициентом сцепления (гололед, грязь) и колеса, а значит и диски муфты начинают вращаться с разной угловой скоростью, вискомуфта включается в работу — блокирует вращение дисков с разной угловой скоростью. А происходит это следующим образом: в процессе работы (трения между дисками) силиконовая жидкость нагревается и тем больше, чем больше разность вращения дисков муфты, это ведет к пропорциональному увеличению заполнения объема муфты жидкостью и в такой же степени увеличивается трение между дисками муфты. Благодаря этому достигается возможность пропорционально изменять передачу крутящего момента в зависимости от разницы вращения колес, т.е. вискомуфта автоматически устанавливает требуемую степень блокировки.
Пока скорости вращения валов примерно одинаковы, муфта остается разомкнутой. Чем больше разность угловых скоростей, тем сильнее взбалтывается рабочая жидкость. Вязкость возрастает, ограничивая тем самым функционирование дифференциала.
Впервые вискомуфту установили в 1964 году в раздаточную коробку полноприводного спортивного купе «Interceptor FF» английской фирмы «Jensen» после того как все механические устройства не смогли обеспечить требуемых характеристик управляемости этому автомобилю. С тех пор эти устройства все чаще стали применяться в автомобилях, и сегодня их можно встретить как на внедорожниках, так и на дорожных автомобилях. Устанавливают эти устройства по-разному: одни просто взамен межосевому дифференциалу (Grand Cherokee, Range Rover-HSE, Volkswagen Golf Syncro и т. д.), другие — параллельно межосевому дифференциалу, а третьи — между колесным дифференциалом и одним из ведущих колес.
Одной из особенностей вискомуфт является «мягкость» их работы, которая заключается в плавном изменении передачи крутящего момента, исключающем появление каких-либо рывков и вибраций при движении. Эта особенность очень ценна для легковых, дорожных автомобилей, где выдвигаются большие требования к комфортабельности. Когда же речь идет об автомобилях повышенной проходимости эта особенность иногда становится больше недостатком, чем преимуществом. Объясняется это некоторым запаздыванием изменения передачи крутящего момента, чего в условиях бездорожья вполне достаточно, чтобы прочно «засадить» автомобиль. По этой причине в некоторых внедорожниках (Grand Cherokee, QuadraTrac) вискомуфта автоматически блокируется на пониженной передаче.
В автомобилях LANCIA Dedra 2000 Turbo и LANCIA Thema вискомуфта установлена между дифференциалом и одной из передних полуосей . При движении на большой скорости и вхождении в поворот внутреннее колесо теряет сцепление с дорогой и пробуксовывает. В этой ситуации с помощью вискомуфты крутящий момент переносится на более нагруженное внешнее колесо, чем снижается стремление автомобиля к недостаточной поворачиваемости и потере силы сцепления. Эти условия проявляются в большей степени на переднем приводе, поэтому использование вискомуфты в переднеприводных автомобилях оправданно как безопасностью прохождения поворотов, так и улучшенной проходимостью автомобиля. Такая схема установки вискомуфты пользуется большой популярностью у раллийных спортсменов, так как им особенно необходимо иметь наилучшее сцепление с дорогой как при движении по прямой, так и на поворотах.
Этот узел не пригоден к ремонту, так как количество и вязкость жидкости определяют характеристики вискомуфты и строго контролируются при ее изготовлении. При утечке части жидкости муфта подлежит замене
Преимущества автомобилей, на которых установлены вискомуфты:
Улучшается проходимость автомобиля и его способность преодолевать крутые подъемы.
Улучшается устойчивость при прохождении крутых поворотов.
Предотвращается пробуксовка колес и занос автомобиля.
За счет передачи крутящего момента на задние колеса, при пробуксовке передних, повышается курсовая устойчивость автомобиля особенно при движении в сложных условиях: гололед, снег, дождь.
Рост тягового усилия может доходить до 100%.
Появляется возможность буксировать более тяжелые прицепы.
Благодаря распределению крутящего момента между всеми четырьмя колесами износ шин значительно меньше, чем у переднеприводных автомобилей.
И самое главное — повышается безопасность движения автомобиля.
Недостатки вискомуфт:
В определенных условиях движения снижается эффективность торможения из-за «жесткой связи» всех колес.
Высокая стоимость производства вискомуфт из-за больших требований к точности изготовления элементов муфт и обеспечения достаточной герметичности корпуса для содержания силиконовой жидкости при высоком давлении (до 15 атм.)
Вопросы еще есть?