超越离合器的装置和工作原理
内容
汽车某些机构的装置包括一个超越离合器。 特别地，它是发电机的组成部分。 现在，我们将集中讨论它是一种什么样的机制，它将以什么原理工作，它具有什么样的故障以及如何选择一个新的离合器。
什么是飞轮发电机
在弄清楚为什么要在发电机中使用此备件之前，您需要稍微研究一下术语。 众所周知，维基百科（Wikipedia）解释说，超越离合器是一种使扭矩从一个轴传递到另一个轴的机制。 但是，如果从动轴开始旋转的速度大于驱动器的旋转速度，则力不会沿相反的方向流动。
这种机构的最简单的修改用于自行车（安装在后轮结构中的五件式零件或运动模型中的棘轮）。 当您踩下踏板时，滚子元件被触发，并且链轮开始使车轮旋转。 当执行惯性滑行时，例如在下坡时，将触发超速机构，并且来自车轮的扭矩不会施加到踏板上。
生成器中使用了类似的机制。 值得一提的是，许多较旧的车辆都没有安装此元件。 随着内燃机功率的增加，汽车发电机上的负载开始增加。 飞轮的安装增加了同步带的使用寿命（有关此部分的详细信息， 在另一篇文章中）或电源本身的驱动器。
发电机驱动装置中存在滚动元件，可在曲轴转数之间实现平衡（从曲轴转轴，扭矩通过正时皮带传递到所有附件，并通过单独的皮带传递到发电机）和从动轴。电源。 当汽车中的发动机运转时，发电机是主要的电力来源，尽管汽车的电路与电池相连。 动力单元运行时，通过发电机发电为电池充电。
让我们找出飞轮离合器的目的是什么。
为什么需要超速离合器
如大多数驾驶员所知，在内燃机运行期间，汽车中的电力是通过将扭矩从曲轴传递到发电机驱动装置产生的。 我们不会讲究其设备的复杂性-告诉我们有关机器为何需要发电机以及其工作原理的详细信息 在另一则评论中.
现代动力装置与旧动力装置的不同之处在于曲轴上产生的高扭转振动。 从符合Euro4环保标准及更高标准的柴油发动机开始，这在柴油发动机中尤其明显，因为即使在低转速下，此类发动机也具有高扭矩。 因此，驱动轮在启动时不会像启动器使电动机旋转时那样均匀地旋转。
附件的过度振动导致同步带在大约30万公里后发展其资源。 而且，这些力会对曲柄机构的使用寿命产生负面影响。 为此，许多汽车上都安装了双质量飞轮（有关此零件与标准模拟车有何不同的详细信息，请阅读 这里），以及风门轮。
离合器的本质是确保在切换到另一种模式时，电动机不会承受额外的负载。 这在驾驶员换档时发生。 此时，松开油门踏板并踩下离合器。 发动机减速了一秒钟。 由于惯性力，发电机轴继续以相同的速度旋转。 因此，有必要消除驱动轴和从动轴的旋转之间的差异。
在内燃机获得适合于驱动发电机的速度的同时，动力源的轴可以以其自己的速度自由转动。 这些元件的旋转同步发生在曲轴旋转至所需速度且发电机轴驱动机构再次被锁止的那一刻。
飞轮减震器机构的存在确保了皮带的安全性（在改变电动机的运行模式的过程中，不会形成扭矩波动）。 因此，在现代机器中，皮带的运行资源已经可以达到100万公里。
除发电机外，超速离合器还可以安装在起动机的某些改进型中（有关其装置以及其工作原理的详细信息，请阅读 另）。 该机构也安装在带有变矩器的经典自动变速器中。 在所有这些情况下，扭矩只能在一个方向上传递，而在相反的方向上，则必须断开连接。 这是必要的，以使设备不会崩溃并且不会受到在发动机运行期间形成的振动的影响。
这些机制的优点包括：
- 无需额外的执行器即可将驱动器与从动装置分离（无需驱动器，电子联锁装置等）。 设备自锁和断开，无需控制此过程。
- 由于设计的简单性，使用产品的机制不会因不同的致动器而变得复杂。 这样就使设备的维修变得容易一些，就好像它们配备了可能会发生故障的其他电子设备一样。
离合器如何工作
尽管存在多种类型的超速离合器，但它们均具有相同的工作原理。 辊式装置广泛用于汽车工业。 让我们以该修改为例来讨论该机制的操作原理。
这种类型的结构有两个部分。 一半联轴器安装在驱动轴上，另一半安装在从动轴上。 当驱动器半联轴器顺时针旋转时，摩擦力将滚轮（位于半联轴器夹之间的空腔中）移动到机构的狭窄部分。 因此，形成机构的楔形，并且从动部件随驱动器开始旋转。
一旦驱动轴的旋转速度变慢，就会形成从动轴的超车（它开始以比驱动部件更高的频率旋转）。 此时，滚子移入夹子的较宽部分，并且由于半联轴器已分离，因此力没有相反的方向。
如您所见，这部分具有非常简单的操作原理。 它仅沿一个方向传递旋转运动，而仅沿相反方向滚动。 因此，该产品也称为飞轮。
装置及主要零件
考虑滚子离合器装置。 此修改包括：
- 外笼（内部可能在墙上有特殊的凹槽）；
- 内笼带突起；
- 多个弹簧连接到外部保持架（它们的可用性取决于设计特征）。 他们将滚轮推出以使设备工作更快。
- 滚子（设备的摩擦元件），当移入结构的狭窄部分时，将其夹紧，并旋转离合器。
下图显示了飞轮离合器的其中一种改型图。
该零件代替了标准的交流发电机皮带轮。 电源本身在外观上与经典类型没有区别。 唯一的不同是，将在此类模型的轴上打螺纹。 在其帮助下，联轴器牢固地固定在发电机驱动器上。 皮带轮通过同步皮带以与经典发电机型号相同的方式连接至动力单元。
当电动机切换到较低速度时，重型发电机轴的加速作用不会在皮带上产生跳动，从而延长了皮带的工作寿命，并使动力源的工作更加均匀。
各种超速发电机联轴器
因此，由于来自曲轴的力传递，通用类型的飞轮机构允许发电机转子自由旋转。 在这种情况下，重要的条件是驱动轴的转速更高-仅在这种情况下，机械装置才会被锁定，动力源的轴才能够松开。
滚轮修改的缺点是：
- 不可拆卸的结构；
- 主动轴和从动轴的轴线必须完美匹配；
- 由于使用滚动元件（如在轴承中），产品在制造过程中需要更高的精度，因此，在生产中使用了高精度车床。 只有在这种情况下，才能实现设备所有组件的理想几何形状。
- 它们无法修理或调整。
棘轮版本具有类似的设计。 唯一的区别是，齿在外保持架内部制成，摩擦元件由棘爪表示，棘爪的一侧固定到内保持架，而另一侧则是弹簧加载的。 当联轴器的驱动半部旋转时，棘爪靠在保持架的齿上，联轴器被卡住。 一旦轴的转速不同，棘爪就会沿棘轮原理滑动。
自然地，第二变型具有优于辊子类型的多个优点。 最主要的是，这样的修改为两个半联轴器提供了更牢固的固定。 棘轮型的另一个优点是可以修理，而滚子型则不能修理。
尽管可靠性更高，但棘轮离合器并非没有缺点。 这些包括：
- 离合器卡死时的冲击效果。 这是由于这样的事实，即卡爪突然紧靠外部半联轴器的齿。 因此，棘轮在驱动轴转速高的装置中无效。
- 在超车过程中，离合器发出独特的咔嗒声（卡爪在齿上滑动）。 如果设备经常超越从动轴，则机构中的棘爪或齿（取决于所用的金属）将很快磨损。 没错，今天已经有一些棘轮超越离合器的改进，它们的工作要安静得多，这是因为在超越时，狗不要碰牙齿。
- 在高速和频繁的锁定/解锁状态下，该机构的元件磨损得更快。
要独立确定在特定汽车的发电机上安装了哪个皮带轮，只需查看其安装即可。 超越离合器未通过机器轴上的锁紧螺母固定。 但是在现代汽车中，发动机罩下没有太多的自由空间，因此，并非总是可以考虑发电机皮带轮具有哪种紧固方式（在大多数情况下，带飞轮离合器的选件会简单地拧到轴上）。 配备有正在考虑中的机制的发电机都用深色的保护盖（外壳）封闭，因此许多工匠确定了专门为此盖设计的发电机驱动类型。
离合器超速故障的症状
由于此设备始终处于运动状态，因此发生故障的情况并不少见。 最常见的故障原因包括机构污染（试图克服深而脏的福特）或零件的自然磨损。 这些因素导致超越离合器可能被完全锁止或半联轴器无法固定的事实。
可以通过发电机的故障来确定超速离合器的故障。 因此，如果曲轴转数急剧跳动（驾驶员突然踩下油门踏板，转数跳动），则可能会发生半联轴器破裂。 在这种情况下，即使辊移动到设备的较窄部分，由于严重损坏，它们也只会滑动。 结果，曲轴旋转，并且发电机停止工作（扭矩停止流向其轴）。
如果发生这种故障（半联轴器不啮合），电源将停止发电或不给电池充电，并且整个车载电气系统将由电池供电。 根据此模式下电池的参数，机器最多可以工作两个小时。 执行此操作时，请考虑电池电量。 描述了有关如何检查发电机的更多详细信息 这里.
如果发生故障，导致两半联轴器被卡住，则在这种情况下，该机构将像发电机的传统驱动轮一样工作，直到由于磨损而使滚轮停止停在保持架上。 不能忽略任何一个超速离合器故障，因为这会严重影响动力源的运行，直至其轴变形。
而且，在启动或停止动力单元时，机构的故障可能伴随着碰撞。 在电动机运行期间，会从发电机侧听到持续的噪音（这也是电源轴承故障的征兆）。
如何判断离合器失灵
据许多专家介绍，随着现代发电机设计中引入飞轮，能源资源增加了 5-6 倍。 正如我们已经发现的那样，这个元件对于消除发电机轴上的扭转振动是必要的。 得益于此，该机构工作更均匀，轴承不会过早磨损，并且其运行不会伴随噪音。
但车上没有不需要更换的零件。 超越离合器也是如此。 它的主要故障对所有轴承来说都是常见的——它会磨损并且经常会出现楔形。 发电机离合器的大概资源在100万公里左右。
如果离合器卡住，它将停止吸收惯性，并像普通轴承一样工作。 因此，交流发电机皮带上的负载会增加。 如果它已经很旧，那么它可能会破裂。 皮带张紧器也会磨损得更快。
您可以通过以下特征识别飞轮楔：
- 发电机的平稳运行消失了——其中出现了振动。 通常，在发动机运行期间，这种故障会伴随着交流发电机皮带的弹跳。
- 早上，当启动发动机直到它运行一点时，皮带会发出很多声音。
- 皮带张紧器开始发出咔哒声。
更少见的是，离合器不会楔入，而是停止旋转发电机轴。 这种故障在不拆卸机制的情况下更难以从视觉上确定。 这种故障的主要症状是电池电量不足或充电不足（当然，这种故障还有其他原因）。
超越离合器诊断
在以下情况下，必须检查超越离合器：
- 整齐的电池指示灯（黄色或红色）亮起。 当电池没有充电或没有足够的电量时，就会发生这种情况。
- 换档时（离合器被压出，并且放出了气体），感觉到很小的振动，好像是通过某种机制强制降低了发动机的速度一样。 在离合器卡住的情况下会产生这种效果。 在这种情况下，当电动机切换到低速时，发电机轴会由于惯性力而对电动机产生短期阻力。 这种效果会增加皮带上的负荷，从而使皮带磨损更快。
- 预定的车辆维护。 在此阶段，检查自动变速箱，驱动轴（如果变速箱中存在驱动轴，则其故障也会在更改内燃机的运行模式时引起振动），起动器，离合器（篮子的打开不足）也会在怠速时激起发动机的抽搐）。
为了检查飞轮离合器的可维修性，有必要联系专家，因为这项工作伴随着机构的拆卸。 如果通过拧松固定螺母卸下标准皮带轮，则用专用工具卸下飞轮。 在这种情况下，即兴的手段可能会严重损坏发电机轴。
我如何知道交流发电机飞轮是否需要更换？
为了准确确定超越离合器是否发生故障，需要拆卸发电机。 但是还有其他方法可以通过间接迹象帮助确定离合器的故障。
考虑在不拆除发电机的情况下拆卸联轴器进行检查的选项。
拆机测试
从发电机轴上拆下联轴器后，用两个手指夹住内圈，使外圈可以自由转动。 超越离合器的工作原理是剪辑在一个方向上的滚动必须是独立的，而在另一个方向上是同步的。
锁定内圈后，尝试沿皮带旋转方向转动外圈。 在这个方向上，夹子应该一起旋转。 如果能稍微转动外圈，离合器就不起作用，用力后轴也不转动，导致电池充电不足。 在这种情况下，必须更换离合器。
执行类似的程序以确定离合器是否卡住。 在夹紧内圈的情况下，尝试使外圈沿与交流发电机皮带旋转相反的方向转动。 一个好的离合器应该在这个方向上自由旋转。 如果它在工作时出现明显的颠簸或根本不向任何方向旋转，那么它被卡住了，必须更换零件。
不拆机检查
以下是一些表明磨损或飞轮操作有问题的间接迹象：
- 电机怠速运转。 交流发电机皮带张紧器应转动均匀，无抽动；
- 电机的速度为每分钟 2-2.5 次。 冰停止。 此时，您需要聆听来自发生器的声音。 如果在停止电机后听到短暂的嗡嗡声（1-5 秒），则这是皮带轮轴承磨损的迹象；
- 在发动机启动或停止期间，可以清楚地听到来自发电机的咔嗒声。 这种情况发生在离合器承受惯性负载时，在重负载下卡住打滑；
- 皮带啸叫可能是离合器卡住的迹象。
交流发电机飞轮的特殊检查
其余类型的超越离合器性能检查（如果安装了特殊类型的惯性分离机构）在专业汽车服务的条件下进行。
例行测试可让您确定机制是否正常工作或已经损坏。 通过对特殊支架的详细检查，专家可以大致判断零件多久会失效。
选择一种新机制
选择一个新的超越离合器与选择另一个汽车零件没有什么不同。 最安全的做法是从汽车配件商店寻求建议。 卖方足以指定汽车的型号和制造年份。 您还可以通过产品目录号或产品本身上的标记（如果有）搜索特定发电机的超速离合器。
如果驾驶者确定汽车完全符合出厂配置，则可以使用VIN代码选择新的机制（了解在何处查找此代码以及有关该汽车包含的信息） 另).
许多驾驶者更喜欢原始的汽车零部件，但是在许多情况下，这并不总是意味着该零部件将具有最好的质量，但是价格始终很高。 超越离合器同样如此。 很少有公司为工厂配置提供原始选项。 他们中的许多人也向二级市场提供产品。 诸如以下品牌的超速离合器原件的值得注意的预算类似物：
- 法国法雷奥；
- 德国INA和LUK；
- 美国盖茨。
以下公司提供更便宜但质量更差的产品：
- 巴西ZEN；
- 日本Lynxauto，尽管该品牌销售其他国家/地区生产的产品；
- 美国WAI；
- 荷兰小碎;
- 意大利ERA。
购买零件时，仔细检查产品很重要。 任何机械损坏或视觉缺陷都是不可接受的，因为此备件必须具有完美的几何形状。
安装新的超速发电机离合器
通常，超速离合器的更换是在专门的维修站进行的，因为许多现代汽车都具有复杂的发动机舱，这使得很难检修该零件。 另外，在此过程中，使用的工具很少在其他任何地方使用，因此普通驾车者通常没有这样的钥匙。
要从发电机轴上拆下并更换机构，您将需要：
- 联轴器专用拉拔器（他需要带双面钻头的多面喷嘴）；
- 适当部分或适当头部的开口扳手；
- 扭矩扳手；
- 沃罗托克·特克斯（Vorotok Torks）。
最好在拆卸发电机后进行工作，因为有些汽车的发动机舱内没有足够的空间来更换离合器。 根据发动机室的组织方式，工作按以下顺序进行：
- 将端子从电池上卸下（说明如何正确执行此操作 这里);
- 交流发电机皮带被削弱；
- 拆除电源；
- 使用拉拔器从轴上拧下联轴器（同时必须握住轴，使其不会转动）；
- 一种新的机制被取代了旧的机制。
- 使用扭矩扳手以约80 Nm的力将设备拧紧在轴上。
- 该结构已安装到位；
- 电池端子已连接。
超越离合器更换的一个小功能。 它必须用塑料外壳封闭（防止灰尘和异物进入机械装置）。 如果不包括此物品，则必须单独购买。
如何改变 - 用自己的双手修复
要更换/修理故障离合器，必须将其从发电机上拆下。 为此，松开皮带张力，拆下发电机本身，然后拧下将联轴器固定在轴上的螺母。
新离合器的安装以相反的顺序进行。 唯一的困难是制造商使用需要特殊钥匙的特殊螺栓。 通常这种喷嘴出现在驾驶者的专业工具包中。 因此，在为机器选择一套新工具时，应注意 TREX 螺栓的喷嘴是否存在。
如果说超越离合器的修复，那么这个机构是不可修复的，虽然有工匠在试图修复损坏的机构。 但在离合器的情况下，维修的原因与轴承卡住或严重磨损的情况相同。 这些元素应始终用新的对应物替换。
有关的影片
这是关于设备和发电机飞轮用途的简短视频：
结论
因此，尽管对于较老的车辆不是必须在交流发电机上安装超越离合器，但该机构可提供更平稳的动力源操作，并防止传动带过早磨损。 如果这样的机器可以轻松地做到这一点，那么在现代模型中，它的存在是必不可少的，因为动力单元会产生较大的扭转振动，并且从高速突然过渡到XX模式时，惯性效果要比低速模式高得多。动力引擎。
这些机构设计简单，因此使用寿命长。 但是，如果需要维修或更换设备，最好寻求专家的帮助。
总之，我们提供了一个简短的视频，介绍如何在不将其从发电机上拆下的情况下检查超速离合器：
问题与解答：
超越的交流发电机离合器有什么作用？ 它是许多现代车型的皮带轮的一部分。 该装置通过这些部件的单向运动提供平稳的轴运动和带轮的独立旋转。
如果发电机离合器卡住会发生什么？ 交流发电机皮带会出现振动，由此产生的噪音会增加。 张紧器会发出咔哒声，皮带会鸣叫。 随着时间的推移，皮带及其张紧器会磨损并损坏。
如何从发电机上拆下离合器？ 电池已断开，干扰部件已拆除。 交流发电机皮带松开并拆下。 固定皮带轮轴（使用扭矩扳手）。 松开皮带轮紧固螺母。
