Сапун: що це таке, як він працює і чи потрібно його обслуговувати?

9

Сапун-це клапан для повідомлення з атмосферою, неодмінний елемент всіх більш-менш великих пустотілих вузлів техніки, в яких присутній мастило і повітря.

Коли всередині герметичного вузла обертаються вали і шестерні, їх тертя нагріває масло і повітря над ним. Відповідно, і рідина, і газ збільшуються в об’ємі. Адже масло ніколи не наливається доверху – над ним завжди присутня “повітряна подушка”. Порожнеча, іншими словами. Це порожній простір дозволяє маслу піднімати свій рівень при нагріванні, але не витікати при цьому назовні. Вузол нагрівся від руху-масло розширилося, і частина повітря вийшла в атмосферу. Машина встала, вузол охолов-масло зменшилося в об’ємі, і розрідження затягнуло всередину відсутнє повітря. Тому тиск всередині завжди атмосферний, нульове, якщо по-простому.

Щоб забезпечити рівність тисків всередині і зовні, в принципі досить простого отвору у верхній частині вузла – корпусу кпп або редуктора моста. Однак просто отвір зробити не можна: через нього всередину, до масла і шестерень, може потрапляти і абразивна піщаний пил – при русі по запилених дорогах, і волога – при митті або їзді в дощ. А при парковці під значним ухилом здатне витікати і саме масло. Хоча сапун у вигляді простого отвору, прикритого повітропроникною фетрової пробкою, можна зустріти, наприклад, у вузлах невеликого обсягу і працюють не з рідкою, а з консистентної мастилом – наприклад, в редукторах великих і потужних болгарок або циркулярних пилок. Але в автомобілях, де цей клапан в першу чергу є в коробках передач, роздавальних коробках на повнопривідних машинах, а також в редукторах мостів, сапун влаштований дещо складніше.

В авто він являє собою невеликий різьбовий штуцер з наскрізним отвором, вкручується в корпус того чи іншого автомобільного вузла або механізму. Зверху цей штуцер закритий рухомим (здатним при натисканні злегка вертикально переміщатися і обертатися) ковпачком-стаканчиком. А під ковпачком торець штуцера закритий гумовим диском – такою собі «таблеткою», яку притискає до штуцера пружина. Власне, цей диск і є клапанним елементом сапуна.

Конструкція-елементарна, але в її роботі є кілька важливих нюансів, які знають далеко не всі… Давайте розглянемо, як це працює, що називається, «в базовому варіанті»!

По-хорошому, всередині корпусу агрегату, де є сапун, має бути завжди атмосферний тиск – відсутність як надлишкового тиску, так і розрідження. Але на ділі, якщо почати викручувати сапун або хоча б просто енергійно ворушити його ковпачок вгору-вниз і вправо-вліво, домігшись зсуву «таблетки», можна почути тихий «пшик». Причому» пшик ” здатний бути наслідком як легкого надлишкового тиску, так і легкого розрідження. Але і те, і інше – норма, а не несправність!

Автомобіль поїхав. Шестерні і вали обертаються, тертя гріє їх, а вони – масло. Воно розширюється, гріє і стискає повітряний прошарок над ним. Тиск повітря всередині кпп або моста підвищується. Але тарована пружинка в сапуні надзвичайно слабенька і придавлює гумову «таблетку» з зневажливо малою силою в 10-12 грамів. Як тільки тиск досягає якогось незначного значення, ледь-ледь вище атмосферного, воно скидається в атмосферу, піднімаючи «таблетку», подолавши опір кволої пружинки.

Автомобіль зупинився. Агрегати почали остигати. Температура і рівень масла знижується, тиск повітря всередині-теж. Поступово всередині моста утворюється розрідження, оскільки пружина притискає до торця штуцера сапуна гумову таблетку, герметизуючи міст … Однак в підсумку тиск всередині, нехай і з деякою затримкою, стане атмосферним. Чому?

Нагадаємо, що пружина дуже і дуже слабенька. А гумова “таблетка” не є прецизійним клапаном з ідеально притертими сідлом і диском. Для довготривалого утримання розрідження сапун не призначений-це закладено в його конструкцію, так потрібно! він пропускає повітря атмосфери всередину агрегату приблизно з тією ж швидкістю, з якою зростає там розрідження синхронно з охолодженням масла. Так що розрідження всередині хоча і виникає, але несуттєве і нетривале.

Ну і третя ситуація. Власне, саме в ній і зіграють свою роль “таблетка «і пружинка, бо в перших двох (планомірний нагрів при їзді і повільне охолодження на парковці) без них цілком можна було обійтися – сапун б успішно працював, будучи просто» діркою”, що повідомляє картери агрегатів з атмосферою…

А ситуація ця – різке охолодження при заливанні редукторів мостів, роздаток і коробок при раптовому попаданні в глибоку калюжу або усвідомленому подоланні бродів. У цьому випадку розрідження всередині агрегатів виникає швидко і досягає помітних величин – приміром, розігрітий до 90 градусів задній міст може потрапити в глибоку промоїну талої води з температурою близько нуля… Тут до зусиллю підтискної пружини додається стрибок розрідження, який ще сильніше присасывает «таблетку» до торця штуцера, не дозволяючи воді, яка може запросто перехоплює через рівень сапуна, засмоктуватися всередину редуктора або кпп. Сапун самогерметизується, і досить надійно.

При нетривалому (нехай і вельми різкому) охолодженні агрегату сапун досить успішно захищає його внутрішній обсяг від проникнення води ззовні, але що станеться, якщо доведеться залишитися у воді по маточини (або навіть глибше) надовго? скажімо, коли штурм броду затягнувся або позашляховик застряг в болоті? в цьому випадку досить ймовірно, що воду засмокче в масло через гумові манжети – сальникові ущільнення півосей або шрусов. Манжети сальників мають профіль, що забезпечує деяку самогерметизацію, але не від води зовні, а від масла зсередини. Сальник в цілому герметичний в обидві сторони завдяки постійному підтиску від кільцевої пружинки, але в напрямку «назовні» його пружність все ж помітно вище, ніж навпаки, за рахунок форми профілю. І якщо нове оригінальне ущільнення може успішно чинити опір засмоктуванню вакуумом води ззовні, то ось бувалий і/або не дуже якісний сальник – навряд чи. Хоча трансмісійне масло вони і в тому, і в іншому випадку можуть тримати чудово!

З цієї причини більшість власників позашляховиків (особливо ненових) не довіряють (і абсолютно справедливо) сапунам в їх штатному варіанті. Вони зрізають з них ковпачок, викидають пружинку і «таблетку», надягають на залишився штуцер тонкі шланги і виводять їх спереду в підкапотний простір, а ззаду – в порожнину в крилі всередині багажника або в порожнину ліхтаря. Загалом, в чисте сухе місце і вище… В цьому випадку клапан в сапуні стає не потрібен, а свою роль зв’язку з атмосферою він продовжує успішно виконувати. А ось власникам шосейних машин ця процедура абсолютно не потрібна.

Втім, якщо ви не власник позашляховика, то і вам сапун здатний доставити неприємності. Коли засмітиться або просто виявиться виробом низькоякісного виробника. Справа в тому, що при всій своїй простоті ця деталь вимагає досить високої точності і повторюваності при виготовленні! пружинка повинна бути строго тарованої по зусиллю стиснення, таблетка повинна бути виконана з дуже якісної гуми, що не допускає деформації і прилипання від масла і температури. Перекоси і заїдання ковпачка категорично неприпустимі і т. П.

Дефекти і недбалість в конструкції сапуна викликають його швидке забруднення або залипання (що веде до видавлювання масла через сальники при нагріванні) і навпаки – легке пропускання води всередину (що веде до утворення емульсії з масла). Якщо навіть сапун спочатку якісний і не “лівий«, то він, незважаючи на його повну, на перший погляд, автономність і самодостатність, вимагає періодичного» обслуговування”, що виражається в простому поворухненні і прокручуванні ковпачка рукою. Це дозволяє запобігти його заростання брудом всередині і закисання»таблетки”.

Хоча іноді низький контроль якості виробника (в основному це стосується вітчизняного автопрому) змушує автовласників втручатися з доопрацюваннями і в умовно справний вузол… Наприклад, відомі нерідкі випадки викидів масла через сапун на кпп передньопривідних вазів старих моделей. Оскільки гаражна практика (і навіть, здається, якісь офіційні листи автовазу) рекомендували заливати масло в коробку трохи більше номінального обсягу, повітряна подушка над рівнем масла виявлялася недостатньою для компенсації теплового розширення-мастило починало сочитися через сапун і текти по корпусу коробки… Водії в такій ситуації виносили його на короткому шлангу вище, як прийнято у джиперів.

Або взяти сапуни заднього моста на ваз-класиці, волгах і іжах смутних 90-х, коли все робилося ногами-якість виготовлення комплектуючих було настільки моторошним, що на заводах з сапунів навмисно витягували і пружинку, і “таблетку”, нахлобучівая назадКовпачок і роблячи з сапуна, таким чином, просту «дірку» – аби хоч якось працювало і не тиснуло масло назовні… І якщо власники таких машин не їздили по руслах струмків і не паркувалися на горах, то і не відчували особливих проблем від подібного спрощення, а часто навіть на знали про нього…