Jaký druh kapaliny je v Thermal Drive?

Viskózní spojka má poměrně jednoduchý design. Proč ta složitost, když speciální typ kapaliny plnící toto zařízení má úžasné vlastnosti?

V automobilovém designu se viskózní spojka používá k řešení různých problémů a docela úspěšně. Jak je toho dosaženo?

• Co je to
• Zařízení
• Výhody a nevýhody
• Poruchy
• Jak si vybrat

Co je to viskózní spojka

Viskózní spojka (viskozní spojka / VC neboli viskózní spojka) je zařízení pro přenos síly využívající viskózní vlastnosti speciálních kapalin. Viskózní spojku vynalezl Američan Melvin Severn v roce 1917, ale praktické uplatnění našlo zařízení až o půl století později. Na britském Jensen Interceptor FF, prvním sériově vyráběném osobním voze s pohonem všech kol bez nároků na off-road, byla viskózní spojka zodpovědná za uzávěrku středového diferenciálu. Od té doby se VC používá v automobilovém průmyslu:

1. Pro automatické připojení pohonu všech kol.
2. Pro uzávěrku diferenciálů.
3. V systému chlazení spalovacího motoru.

Konstrukce a princip činnosti viskózní spojky

Působení viskózní spojky je založeno na vlastnosti tzv. nenewtonských (neboli dilatantních) kapalin houstnout a expandovat pod vnějšími vlivy. VC používá kapaliny na bázi silikonu. V závislosti na úkolech, které spojka vykonává, existují dva hlavní typy její konstrukce:

1. Při použití VC v převodovce je utěsněné válcové těleso pracovní spojky naplněno dilatační kapalinou z 90 %, s přihlédnutím k její roztažnosti při míchání a ohřevu. Uvnitř skříně jsou dvě sady střídavě děrovaných kotoučů, mezi kterými je mezera 0,2 až 0,4 mm. Některé disky jsou připojeny k hnací hřídeli a jiné k hnané hřídeli převodovky. Za normálních jízdních podmínek jsou rychlosti otáčení kotoučů přibližně stejné a dilatační kapalina zůstává tekutá. Když dojde k prokluzování, doprovázenému znatelným rozdílem v rychlosti otáčení převodových hřídelí, tekutina se začne intenzivně míchat a houstnout. V důsledku toho se buď připojí pohon všech kol, nebo se zablokuje diferenciál.
2. Při použití VC v pohonu ventilátoru chlazení motoru je dilatační kapalina umístěna ve speciálních komorách uvnitř skříně spojky a vstupuje do prostoru mezi hnacím (připojeným ke klikové nebo vačkové hřídeli spalovacího motoru) a hnaným (připojeným k oběžnému kolu ventilátoru ) kotouče přes pružinové ventily. O jejich otevírání se stará tepelně citlivý bimetalový pásek, který je připevněn na straně pouzdra VC přivrácené k radiátoru. Spojka se tedy začne zavírat, když se motor zahřeje. Čím je chladič teplejší, tím více dilatantní kapaliny vstupuje do prostoru mezi disky a tím rychleji se ventilátor otáčí. S klesající teplotou chladicí kapaliny v chladiči získává bimetalový pás postupně svůj původní tvar. Současně se uzavřou ventily odpovědné za přívod dilatační tekutiny do prostoru mezi disky a otevře se odtokový kanál. Jeho prostřednictvím se vlivem odstředivé síly postupně vrací dilatující kapalina do zásobníků, což vede ke zpomalení ventilátoru. V současné době tato konstrukce u osobních automobilů ustoupila účinnějším ventilátorům chlazení elektrických spalovacích motorů.

Výhody a nevýhody viskózní spojky

Jak víte, každá mince má dvě strany a VC není výjimkou. Mezi výhody viskózní spojky:

1. Jednoduchost zařízení.
2. Nízká cena pro výrobce.
3. Spolehlivost.
4. Nezávislost na elektrické síti vozidla, což snižuje zatížení generátoru.
5. Zachování provozuschopnosti po dlouhé době nečinnosti, včetně vysoké vlhkosti, na kterou jsou elektrické systémy citlivé.
6. Nevyžaduje žádnou údržbu.
7. Měkký chod, který je patrný zejména při použití VC v převodovce.

Viskózní spojky mají také mnoho nevýhod:

1. Nedostatečný výkon, který snižuje účinnost pohonu všech kol.
2. Tendence k přehřívání v náročných terénních podmínkách při použití v převodovce.
3. Objemnost a výrazná závislost rozměrů na velikosti přenášené síly, což komplikuje konstrukci převodovky vysoce výkonných automobilů a SUV.
4. Neschopnost zajistit chod ventilátoru při vypnutém motoru.
5. Odebírání části výkonu motoru při použití k pohonu ventilátoru chladicího systému spalovacího motoru.
6. Nízká udržovatelnost. Často je to způsobeno nedostatkem informací o typu použité dilatační kapaliny v daném VC, jejíž vlastnosti určují moment uzavření disku a velikost přenášené síly.

Známky poruchy viskózní spojky

Navzdory své spolehlivosti může VC, jako každý mechanismus, selhat. To ukazuje na následující problémy.

1. Přítomnost dilatujících kapalinových pruhů na tělese spojky indikuje opotřebení těsnění.
2. Stejná rychlost otáčení ventilátoru na studeném a teplém motoru. Důvodem je únik dilatační kapaliny nebo nefunkčnost mechanismu jejího přívodu do prostoru mezi hnacím a hnaným kotoučem.
3. Cizí zvuky a vibrace při provozu ventilátoru jsou známkou opotřebení VC ložiska.

Jak vybrat viskózní spojku

Pokud je nutné vyměnit viskózní spojku a neexistují žádné informace o jejím modelu, má smysl kontaktovat internetové obchody. Zde najdete kód pro originální spojku a kódy pro analogy. Při tomto hledání potřebujete vědět:

1. VIN kód vozidla.
2. Údaje o modelu vozu, roce výroby a parametrech motoru.