它是什么以及它是如何工作的
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它是什么以及它是如何工作的


粘性联轴器或粘性联轴器是用于传递和均衡扭矩的车辆传动单元之一。 粘性联轴器也用于将旋转传递给散热器冷却风扇。 并非所有车主都精通粘性联轴器的装置和工作原理,因此我们决定在我们的 vodi.su 门户网站上专门写一篇文章来讨论这个主题。

首先,不应将粘性联轴器的工作原理与液力联轴器或变矩器混淆,其中由于油的动态特性而发生扭矩传递。 在粘性耦合的情况下,实施完全不同的原理 - 粘性。 问题是基于氧化硅的膨胀流体,即硅树脂,被倒入耦合腔中。

什么是扩张液? 它是一种非牛顿流体,其粘度取决于速度梯度并随着剪切应变率的增加而增加。. 这就是百科全书和技术文献中描述膨胀流体的主要特征的方式。

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如果我们将所有这些公式翻译成绝大多数人更容易理解的语言,我们将看到膨胀的非牛顿流体会在快速搅拌下凝固(增加粘度)。 这种液体在汽车曲轴旋转的速度下硬化,即至少在 1500 rpm 及以上。

你是如何设法在汽车行业使用这个属性的? 必须说粘性联轴器早在 1917 年就由美国工程师 Melvin Severn 发明。 在那些遥远的岁月里,没有应用粘性联轴器,所以这项发明被搁置了。 上世纪六十年代首次有人猜测将其用作自动锁定中央差速器的机构。 他们开始将其安装在全轮驱动 SUV 上。

设备

该设备非常简单:

  • 离合器为圆筒形;
  • 内部有两个在正常状态下不相互作用的轴 - 驱动轴和从动轴;
  • 特殊的前导和从动金属盘连接到它们上-它们数量很多,它们同轴放置并且彼此之间的距离最小。

值得注意的是,我们已经示意性地概述了新一代粘性联轴器。 它的旧版本是一个带有两个轴的小型密封圆柱体,上面装有两个叶轮。 轴没有相互啮合。

了解了设备,就很容易猜出其工作原理。 例如,当一辆插电式全轮驱动的汽车在普通高速公路上行驶时,发动机的旋转只传递到前桥。 粘性联轴器的轴和盘以相同的速度旋转,因此外壳中没有油的混合。

它是什么以及它是如何工作的

当汽车行驶在泥土或积雪的道路上并且其中一个轴上的车轮开始打滑时,粘性联轴器中的轴开始以不同的速度旋转。 正是在这样的条件下,流动性液体的特性才显现出来——它们会迅速凝固。 因此,来自发动机的牵引力开始平均分配到两个车轴。 全轮驱动已接合。

有趣的是,流体的粘度取决于旋转速度。 其中一个轴旋转得越快,液体变得越粘稠,从而获得固体的特性。 此外,现代粘性联轴器的设计方式是,由于油压,盘和轴粘合在一起,确保将最大扭矩可靠地传输到两个轮轴。

冷却系统的粘性耦合以相同的原理运行,平滑地调节风扇速度。 如果发动机在没有过热的情况下以低速运行,则流体的粘度不会增加太多。 因此,风扇不会旋转得很快。 一旦速度增加,离合器中的油就会混合并凝固。 风扇开始旋转得更快,将空气流向散热器单元。

优点和缺点 

从以上信息可以看出,粘性联轴器真是一个绝妙的发明。 但近年来,汽车制造商大量拒绝安装它,更喜欢强制控制的 Haldex 离合器。 这是因为在带 ABS 的全轮驱动车辆上使用粘性联轴器存在很大问题。

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此外,尽管设计简单,但粘性联轴器是一个笨重的传动单元。 汽车的质量增加,离地间隙减小。 好吧,正如实践所示,带有粘性离合器的自锁差速器不是很有效。

优点:

  • 简单的设计;
  • 可自行修理(风扇离合器);
  • 密封外壳;
  • 使用寿命长。

曾经,粘性联轴器安装在几乎所有知名汽车公司的全轮驱动车辆上:沃尔沃、丰田、路虎、斯巴鲁、沃克斯豪尔/欧宝、吉普大切诺基等。如今,具有强制锁定功能的电子系统已成为首选。 好吧,在发动机冷却系统中,粘性联轴器仍然安装在许多车型上:VAG、欧宝、福特、AvtoVAZ、KamAZ、MAZ、康明斯、YaMZ、ZMZ 发动机。

粘性耦合的工作原理




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