Халдекс в автомобиле это

Содержание

Что такое муфта Haldex, зачем нужна и как работает?

Основным элементом подключаемого полного привода считается муфта Haldex. Она обеспечивает управляемую передачу крутящего момента, величина которого напрямую зависит от степени ее замыкания. В большинстве своем данное устройство передает крутящий момент от передней оси к задней. Сам механизм располагается в картере дифференциала заднего моста. О том, что же такое муфта Haldex, какой ее принцип работы и какие компоненты она включает подробнее будет рассказано в этом полезном материале.

Как работает и из чего состоит муфта Haldex?

Муфта Haldex состоит из нескольких компонентов. Она включает в себя пакет фрикционных дисков, которые изготовлены из стали или покрыты специальным составов с повышенным коэффициентом трения. Чем больше в пакете дисков, тем больше передаваемый крутящий момент. А сжатие их происходит за счет поршней под действием давления жидкости. Есть в ней и электронная система управления, которая состоит из входных сенсоров, блока управления и исполнительного устройства. Также среди компонентов муфты представлен аккумулятор давления и гидравлический насос, которые призваны поддерживать давление масла в ней в пределах 3 МПа.

Принцип действия муфты Haldex можно разобрать на примере системы 4Motion, что устанавливается на Volkswagen. В этом случае основные режимы работы муфты выглядят следующим образом:

Подробнее о принципе работы

В момент того, как авто трогается или разгоняется задний мост получает максимальный крутящий момент. Фрикционы муфты сжимаются и клапан управления находится в закрытом положении. Клапан управления — это элемент, от которого зависит величина давления фрикционных дисков. Когда начало движения сопровождается проскальзыванием передних колес, то крутящий момент передается на задние колеса. При буксировке только одного переднего колеса, перед работой муфты начинает работать электронная блокировка дифференциала. Если же авто движется с постоянной скоростью, то клапан управления открывается и фрикционы сжимаются. Тогда на задние колеса крутящий момент начинает передаваться частично. Сам же процесс проскальзывания колес определяется по сигналам датчика и блока управления. Клапан в зависимости от того, какие колеса буксуют будет либо открываться, либо закрываться. Когда же происходит торможение, фрикционы полностью разжимаются и клапан открывается. В этом случае крутящий момент вообще не поступает на задний мост.

Подробнее о муфте Haldex и ее работе будет рассказано в этом видеоматериале:

Источник

Муфта Haldex. Принцип действия. Преимущества

Преимущества муфты Haldex

Муфта Haldex широко используется фирмой Volkswagen для автомобилей класса А (Volkswagen Golf, Bora, Audi TT, Skoda Oktavia, Seat Toledo и т.д.). С одной стороны, она предлагает преиму­щества постоянного привода на все колеса, с другой — она может комби­нироваться с такими системами, пре­дотвращающими пробуксовку колес, как ABS, EDS, ASR, EBV и ESP.

В отличие от традиционных систем постоянного привода система «4 motion» имеет ряд преимуществ:

Кон­структивно муфта Haldex устанавли­вается в том же месте, где раньше располагалась вязкостная муфта, а именно – непосредственно на заднем мосту. Вместе со всеми компо­нентами, включая блок управления, это компактный узел, который приводится в действие от карданного вала.

Рис. Общая компоновка автомобиля с муфтой Haldex

Видео: Работа муфты Haldex на Volkswagen Golf 7

Принцип работы муфты Haldex

Механическая часть муфты Haldex состоит из цилиндрического входного вала с аксиально-поршневым насосом и рабочим поршнем, ведомого вала с приводной головкой и дисковым кулачком, а также набора фрикционных дисков. Наружные диски соединены с ведущим валом, а внутренние диски через продольное зубчатое зацепление с ведомым валом.

Рис. Схема муфты Haldex:
1 – ведомый вал с кулачковой шайбой; 2 – рабочий поршень; 3 – многодисковая муфта; 4 – насосный поршень; 5 – нагнетательный клапан; 6 – впускной клапан; 7 – регулятор давления управления муфтой; 8 – ведущий вал

При пробуксовке одного из колес автомобиля возникает разница в частоте вращения между ведомым 1 и ведущим 8 валами, и на поршень 4 направляется то выступающая, то опускающаяся часть кулачковой шайбы. В результате возвратно-поступательного движения поршня давление масла в гидравлической системе повышается и рабочий поршень давит на нажимной диск набора фрикционных дисков. Набор фрикционных дисков сжимается, и между входным и выходными валами возникает таким образом сцепление.

Гидравлическая часть муфты Haldex состоит из электрического подпиточного насоса 9, масляного фильтра 10, впускных 11 и нагнетательных 3 клапанов, регулятора давления 5 с регулировочным клапаном, предохранительного клапана 4 и гидроаккумулятора 6. Для того чтобы система могла быстро срабатывать, подпиточный электрический насос 9, начиная с частоты вращения 400 об/мин, нагнетает в гидравлической системе муфты давление подпитки 4 кгс/см2. Давление подпитки поддерживается гидроаккуму­лятором 6 и воздействует как на поршни насоса 12, так и на рабочий поршень 13. Преимуществом такой компоновки, является то, что, с одной стороны, поршень насоса прилегает к дисковому кулачку и, с другой стороны, благодаря легкому давлению подпора устра­няется зазор из набора фрикционных дисков.

Гидроаккумулятор наряду с поддержанием давления подпитки имеет еще одну задачу – выравни­вать колебания давления в системе. При отсутствии давления в питающей магистрали пружина аккумулятора максимально разжата и масло через аккумулятор из питающей магистрали не сбрасывается. Повышение давления в питающей магистрали ограничивается на заданном уровне за счет перепуска масла из нее через аккумулятор в резервуар для его сбора. При понижении давления пружина аккумулятора разжимается, уменьшая или полностью прекращая сброс масла в емкость.

Предохранительный клапан 4 предотвращает подъем управляющего давления свыше 100 кгс/см2, защищая детали муфты от перегрузок. Клапан открывается, если действующее на его запорный орган давление преодолевает усилие предварительно сжатой пружины. При повышении давления до 100 кгс/см2 клапан открывается, перепуская масло в питающую магистраль и в резервуар через гидроаккумулятор, в результате чего давление масла в системе снижается до заданного уровня.

Рис. Гидравлическая часть муфты Haldex:
1 – кулачковая шайба; 2 – толкающие ролики насосных поршней; 3 – нагнетательные клапана; 4 – предохранительный клапан; 5 – регулятор давления управления муфтой; 6 – гидроаккумулятор; 7 – резервуар рабочей жидкости; 8 – сетчатый масляный фильтр; 9 – электронасос; 10 – фильтр; 11 – впускные клапана; 12 – насосные поршни; 13 – рабочий поршень; 14 – пакет дисков

Основной элемент гидравлики – регулировочный клапан регулятора давления, определяет величину давления на диски и управляется от исполнительного двигателя, который в свою очередь работает по сигналам блока управления.

Рис. Регулировочный клапан:
1 – сливное отверстие; 2 – регулировочный клапан; 3 — регулировочный штифт; 4 – приводной двигатель; 5 – зубчатое колесо

Когда регулировочный клапан закрыт, то при разнице в частоте вращения между входным и выходным валами создается рабочее давление, величина которого огра­ничивается предохранительным клапаном. Крутящий момент через муфту передается на задний мост.

Читайте также:  Таможенная пошлина на ввоз автомобилей льготы

Рис. Работа регулировочного клапана:
а) клапан закрыт; б) клапан открыт частично; в) клапан открыт полностью

При частично открытом регулировочном клапане муф­та допускает определенное проскаль­зывание, т.е. крутящий момент на задние колеса передается лишь частично. Когда регулировочный клапан открыт полностью, рабочее давление создаваться не может, и крутящий момент через муфту не передается. Однако давление понижается не полностью, а частично благодаря гидроаккумулятору до уровня давления подпитки.

Блок управления муфты

Блок управления через шину данных (CAN-Bus) получает от ABS информацию о частоте вращения колес, продольном ускорении, сигнале торможения и включении ручного тормоза. Если автомобиль дополнительно оснащен ESP, то регулировка ESP имеет пре­имущественное право перед функци­ей привода всех колес. Блок управления двигателя также через CAN-Bus выдает информацию о частоте вра­щения двигателя и положении педали акселератора. Наряду с входными сигналами через CAN-Bus блок управления Haldex получает также до­полнительные сигналы непосредст­венно от выключателя сигнала торможения ручного тормоза (муфта размы­кается при включенном ручном тор­мозе) и от датчика температуры муфты. Чтобы предотвратить перегрев, функции муфты отключаются при температуре масла свыше 100 °С.

Выходные сигналы блока управления муфты – это напряжение питания для масляного насоса и возбуждение исполнительного двигателя ре­гулировочного клапана. Блок управления может имеет функцию самодиагностирования. Если отсутствует какой-либо сигнал, блок управления рассчитывает резервное значение этого сигнала для включения аварийно­го функционирования.

Источник

Описание и принцип работы муфты Haldex

Качество автомобилей постоянно повышается. Появляется новое оборудование, электроника. Новые механизмы и системы работают гораздо лучше. Они намного точнее реагируют на ситуации, в которые попадает автомобиль. Муфта «Халдекс» тоже меняется. Муфта 5-го поколения сейчас является самой лучшей из существующих. Доверь ремонт муфты только профессионалам!!

Задачи муфты

Как работает полноприводная трансмиссия с муфтой «Халдекс» 5-го поколения, можно рассмотреть при тестировании кроссовера «Вольво». Во время его съезда с холма срабатывает ассистент спуска, запускаются тормозные механизмы. Это становится понятно по звукам, они похожи на короткие автоматные очереди. В таком режиме автомобиль плавно спускается вниз.

Принцип работы

Основная часть муфты – блок управления. С его помощью проводят анализ данных со всех датчиков автомобиля. Когда формируется команда, которая относится к муфте, компьютер принимает во внимание все данные, касающиеся таких показателей, как пробуксовка колес, скорость, а также положение руля, поперечное ускорение, движение накатом или нагрузкой. Это нужно, чтобы система полного привода могла вовремя среагировать на то, что ситуация изменилась.

Не очень правильно считать, что муфта подключает или невольно блокирует заднюю ось. Даже при идеальном сцеплении есть процент момента вращения, который передается на корму. Это примерно 10 %.

Такая работа внатяжку нужна, чтобы система была готова распределить тягу между осями автомобиля равномерно или необходимым образом.

Принцип работы муфты состоит в том, что момент вращения передается от двигателя к ведущим дискам. Ведомые диски соединены с приводом на задней оси. Электроника может отдать команду гидравлическим дискам на сжатие пакета дисков. Чем оно сильнее, тем больше тяги передается на заднюю ось тогда, когда передние колеса проскальзывают. Это процесс происходит очень плавно.

Сравним муфты 4-го и 5-го поколений. В чем разница

В новой разработке в основном были произведены изменения в гидравлической системе. До этого жидкость передавалась к кольцевому поршню под давлением 30 бар (это давление нагнетал электронасос) и была ограничена электромагнитным клапаном. Сила, с которой происходит сжатие дисков, напрямую зависит от объема жидкости, которая проходит через клапан, и номинала крутящего момента, который передается на задние колеса.

Работает муфта 5-го поколения значительно быстрее.

А может быть, зря облегчили?

Конечно, сейчас почти все детали автомобиля становятся легче. Муфта была облегчена в основном потому, что из нее убрали масляный фильтр. При правильном уходе проблем с ней возникнуть не должно. Автовладелец должен менять масло в муфте примерно один раз за три года, когда он проехал 100 000 км. (Если он прошел это расстояние раньше, соответственно, масло нужно менять раньше). Если масло не менять, это может привести к серьезной поломке муфты. Ремонт обычно очень дорог, так что нет смысла рисковать и затягивать со сменой масла.

Так что при правильной эксплуатации никаких проблем с новой муфтой «Халдекс» быть не должно. Ведь главное – не забывать вовремя менять в ней масло. Словом, муфта «Халдекс» была сделана в «облегченном формате» совсем не зря. Конечно, появились нюансы в использовании. Но плюсы такого усовершенствования значительно превышают минусы.

Серийная установка муфты «Халдекс» на автомобили началась в 1998 году. Первыми автомобилями, на которые она была установлена, стали «Ауди» с полным приводом и автомобили Volkswagen (у них был поперечно расположенный двигатель).

Прототипом муфты «Халдекс» можно назвать вискомуфту. Сейчас ее не устанавливают на автомобили по той причине, что она переводит тягу на заднюю ось не так быстро, как это требовалось.

Как показывает практика, каждое новое поколение муфты «Халдекс» становится все лучше. Улучшается ее быстрота, надежность. Она становится более удобной и технологичной, компактной и легкой. Кроме того, она «умнеет». Сейчас ее устанавливают на многие автомобили, среди них такие марки, как Skoda, Cadillac. Кроме того, такая муфта используется на Buggatti, Audi, Opel, Ford, Volkswagen, LandRover и Volvo.

Источник

Полноприводная трансмиссия с муфтой Haldex V: пятая задняя

По телу пробегает холодок — а вдруг не сработает? «Шкода-Йети» резко кивает, в ветровом стекле горизонт взлетает вверх, я вижу только землю и… Тр-тр-тр! Короткими автоматными очередями заговорили тормозные механизмы — сработал ассистент спуска с холма. И «Йети» потихоньку съезжает вниз.

Автомобильная электроника совершенствуется: быстрее реагирует, точнее работает. Не осталась в стороне и знаменитая многодисковая муфта «Халдекс», которая являет собой хитроумную смесь механики, гидравлики и электроники. На многие новые машины ставится муфта пятого поколения — самая совершенная. В том числе и на новые «шкоды».

Haldex 4

ЗАДАЧИ И ОБЯЗАННОСТИ

«Халдекс» — муфта с электронным управлением. Установлена перед задним межколесным дифференциалом и перебрасывает тягу на задние колеса — естественно, когда в этом есть необходимость. Например, на скользкой дороге. Или при троганье с места — чтобы эффективнее реализовать крутящий момент.

Блок управления «Халдексом» собирает данные по всему автомобилю — от датчиков двигателя, коробки передач, антиблокировочной системы, рулевого управления. Отдавая команду исполнительным механизмам муфты, компьютер учитывает не только пробуксовку колес, но и скорость, поперечное ускорение, положение руля, движение под тягой или накатом. Столь большой объем информации нужен для того, чтобы полноприводная трансмиссия заранее реагировала на возникающие на дороге ситуации. Например, при заблокированной муфте можно передать на заднюю ось максимум крутящего момента — чтобы вытащить автомобиль, попавший на скользкую поверхность передними колесами. Или, наоборот, убрать тягу с кормы и тем самым помочь другим системам при пробуксовке передних колес пресечь возникающий занос.

Не совсем корректно говорить, что «Халдекс» подключает заднюю ось. Даже при отличном сцеплении колес с дорогой на корму все равно перетекает до 10% крутящего момента. Это своего рода «преднатяг». Зачем он нужен? Чтобы система всегда была наготове и при необходимости молниеносно перебросила тягу — ведь от быстроты срабатывания зависят управляемость и вездеходные качества.

Принцип действия «Халдекса» не менялся на протяжении нескольких десятилетий, но с каждым поколением муфта становилась технологичнее и компактнее, работала быстрее и точнее (подробности — ЗР, 2011, № 4). На ведущие диски приходит крутящий момент от двигателя, а ведомые связаны с приводами задней оси. Гидравлические приводы по команде электроники сжимают пакет дисков, — чем крепче они сцепляются, тем больше тяги может быть переброшено назад при проскальзывании передних колес. И крутящий момент, передаваемый на вторую пару колес, изменяется плавно.

Читайте также:  Тур на своем автомобиле в германию

ОТЦЫ И ДЕТИ

На полноприводные «шкоды» изначально устанавливали четвертый «Халдекс». В трансмиссии новых моделей появилась более совершенная муфта — пятого поколения. Основные изменения произошли в гидравлической системе, которая под контролем электроники сжимает и разжимает диски.

В четвертом «Халдексе» электронасос создавал рабочее давление жидкости (до 30 бар), а управляющий электромагнитный клапан ограничивал ее подачу к кольцевому поршню, сжимающему пакет дисков. Чем больше жидкости перепускал клапан, тем плотнее прижимались друг к другу диски и тем более высокий крутящий момент мог передаваться на заднюю ось.

В муфте пятого поколения насос снабдили центробежным регулятором, который отмеряет нужное рабочее давление в системе. При вращении рычаги регулятора под действием центробежной силы расходятся и перекрывают каналы, по которым масло сливается в поддон. При этом давление в системе растет, поршень начинает сжимать диски. Если требуется разблокировать муфту, автоматика снижает обороты электромотора, рычаги возвращаются в исходное положение, клапаны открываются и давление падает.

По сути, центробежный регулятор заменил две детали: управляющий электромагнитный клапан и гидроаккумулятор, необходимый для поддержания давления.

Правда, для страховки ввели компактный предохранительный клапан — он открывается и стравливает излишки масла в резервуар, когда давление поднимается выше 44 бар.

Борьба за миллиметры и килограммы (кстати, пятый «Халдекс» легче предшественника на 1,7 кг) оправданна лишь в том случае, если не идет в ущерб надежности. Не уверен, что был смысл отказываться от столь важной детали, как масляный фильтр. Ведь четвертый «Халдекс» имел фильтр — а в пятом его нет! Вряд ли диски и прочие вращающиеся детали стали покрывать неким волшебным материалом, который полностью исключает их изнашивание. А куда деваться продуктам износа? Накопившаяся в масле «стружка» может нарушить работу нежных гидравлических механизмов, а ремонт муфты обходится недешево. К тому же смазку теперь рекомендуют менять не каждые 60 000 км, а раз в три года. Многие автомобилисты за это время накатывают и по 100 тысяч! Надеемся, разработчики об этом не забыли.

«ХАЛДЕКС» И КОМПАНИЯ

Впервые на серийных машинах муфта «Халдекс» появилась в 1998 году. Ее примерили полноприводные «ауди» и «фольксвагены» с поперечно расположенными двигателями. В отличие от предшественницы — вискомуфты — «Халдекс» с его электронным управлением быстрее и точнее перекидывал тягу на заднюю ось. Ездить стало не только удобнее и интереснее, но и безопаснее. От поколения к поколению совершенствовалась гидравлика и механика, расторопнее и умнее становилась электроника, узел терял в массе и габаритах, что облегчало жизнь компоновщикам. «Халдекс» устанавливают не только на «шкоды» — многодисковую муфту с электронным управлением примеряют модели «Ауди», «Фольксваген», «Кадиллак», «Бугатти», «Опель», «Форд», «Ленд-Ровер», «Вольво».

Источник

Авто-потроха: что у машинок внутри?

Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов

Фрикционная муфта Haldex

Haldex — бренд фрикционной муфты подключаемого полного привода (on-demand 4WD) шведской компании Haldex Traction; устройство, передающее вращающий момент посредством гидравлически сжимаемого пакета фрикционов. Применяется в разного рода дифференциалах, использовалась во множестве моделей Audi, Volkswagen, Skoda, Seat, Lamborghini (Aventador LP 700-4), Bugatti (Veyron), Volvo, Ford, Land Rover, Saab, GM, Mazda. Отличается высокой скоростью срабатывания (в последних поколениях) и постоянным нахождением в небольшом преднатяге.

Имеет на сегодня пять поколений, сильно различных по конструкции и свойствам. Несмотря на заявленную «необслуживаемость», требует регулярной замены масла и фильтров (обычно через 60000км пробега).

Интересно, что техническая эволюция муфты Haldex очень схожа с эволюцией системы DPS (Honda), что определяется особенностями использованного в обоих продуктах гидравлического решения.

Первое поколение Haldex (1998-)

Принцип действия

Муфта Haldex первого поколения построена на гидравлически сжимаемом мокром пакете фрикционов. Механический насос, питающий гидравлику, приводится разницей в скоростях вращения ведущего и ведомого валов. Таким образом, Haldex первого поколения включается в работу только при довольно существенном проскальзывании (не менее четверти оборота колеса).

Обратите внимание на волнообразную рабочую поверхность гидравлического насоса:

Кулачковые шайбы гидравлического насоса, обкатываясь по волнообразной рабочей поверхности, толкают поршни насосов, которые накачивают масло в исполнительный цилиндр, который, в свою очередь, сжимает пакет фрикционов.

Тонкая регулировка степени сжатия фрикционов производится путем стравливания давления электроникой в ситуациях, когда:

В нормальном состоянии муфта первого поколения находится в небольшом преднатяге (5%, что соответствует 97,5% момента на переднюю ось и 2,5% момента на заднюю). Преднатяг осуществляется за счет зацепления дисков фрикциона вследствие вязкого трения в слое масла между ними. При блокировке муфты момент распределяется в пропорции 50/50.

Поведение автомобиля с такой муфтой на скользкой дороге неоднозначно и выражается во внезапном подключении задней оси автомобиля, что особенно заметно при поворотах, когда недостаточная поворачиваемость вдруг становится избыточной.

Уже в первом поколении Haldex применялся подпиточный электронасос с давлением в 4 атмосферы, предназначенный для поддержания системы под давлением и ускорения ее срабатывания. Однако развиваемое им давление недостаточно для сколько-нибудь заметного преднатяга и способно лишь удерживать фрикционы в слегка прижатом состоянии.

Отсутствие давления в гидросистеме

Возможно определенное проскальзывание муфты в свободном и почти сжатом состоянии. В корпусе муфты два рабочих поршня, на которые воздействует пара роликовых опор. Поэтому впускных и напорных клапанов тоже два.

Гидросистема под предварительным давлением

Масляный насос включается при частоте вращения двигателя более 400 об/мин, через сетку забирает масло (жидкость для гидросистем) из полостей внутри корпуса муфты, где давление отсутствует, и прокачивает масло через фильтр и впускные клапана к сдвижным поршням. Сдвижные поршни подпитываются маслом и одновременно через роликовые опоры прижимаются к ступице и удерживаются в таком состоянии.

Одновременно масло через регулировочный и напорные клапана попадает в рабочий поршень, который также занимает прижатое положение. Предварительное давление выбирает люфты в пакете дисков, что повышает быстродействие муфты.

Предварительное давление в 4 бар обеспечивается аккумулятором. Еще одной функцией аккумулятора является выравнивание колебаний давления масла.

Давление над сдвижными клапанами, регулировочный клапан закрыт

Созданное сдвижными клапанами давление масла через напорные клапаны достигает рабочего клапана. Пакет дисков сжимается и ообеспечивает передачу момента между входным (синим) и выходным (красным) валами. Величина давления на диски определяется регулировочным клапаном.

Серводвигатель по командам блока управления муфты определяет положение регулировочного клапана. Когда регулировочный клапан закрыт, на пакет дисков воздействует максимальное по величине давление (определяется ограничительным клапаном).

Давление над сдвижными клапанами, регулировочный клапан открыт на одну треть

Регулировочный клапан открыт примерно на одну треть, поэтому часть масла через аккумулятор
сливается в масляный поддон. Давление ограничено, и муфта может передать только ограниченный по величине крутящий момент. Таким образом, при определенных режимах движения автомобиля муфта может передавать ограниченное по величине тяговое усилие на заднюю ось.

Давление над сдвижными клапанами, регулировочный клапан открыт

Регулировочный клапан открыт, так что масло через регулировочный клапан и аккумулятор сливается в поддон. Поэтому в рабочем цилиндре нет давления. Пакет дисков не поджат, передачи крутящего момента нет. Аккумулятор поддерживает в сливной магистрали регулировочного клапана предварительное давление (4 бар).

При перегреве масла выше 100 градусов электроника принудительно отключает муфту для ее охлаждения.

Читайте также:  Украинские автоприцепы для легковых автомобилей

Конструкция

Второе поколение Haldex (2001-)

При переходе от первого поколения ко второму принцип действия муфты Haldex не изменился. Были произведены конструктивные и компоновочные улучшения.

Муфта стала срабатывать намного быстрее — при угловой разнице между осями уже в 10 градусов, достигая полной блокировки при 20 градусах.

Технические улучшения относительно первого поколения:

Третье поколение Haldex (2006-)

Принцип действия

Дебютировало на Land Rover Freelander 2 и затем было внедрено на всей линейке Volvo, где проходило под торговой маркой «Instant Traction».

Начиная с третьего поколения, муфта Haldex получила возможность преднатяга пакета фрикционов с помощью электронасоса (торговая марка PreX), что обеспечивает возможность замыкания муфты по командам электроники даже на неподвижном автомобиле. Поскольку подпиточный электронасос использовался и раньше, можно сказать, что только в третьем поколении муфты электронасос достиг минимально необходимого давления. Полная блокировка муфты достигалась за 150 миллисекунд. Необходимость включения полного привода определяется электроникой в реальном времени на основании датчика положения педали газа, угла поворота руля и т.п.

Однако, в гидравлике третьего поколения в качестве основного все ещё используется механический насос (в силу недостаточности давления, развиваемого электронасосом).

Конструкция

Четвертое поколение Haldex (2007-)

Принцип действия

Была впервые применена на автомобиле Saab 9-3 Turbo-X в конце 2007 года под торговой маркой XWD (Cross-Wheel Drive).

Ключевым фактором четвертого поколения муфты Haldex стал полный отказ от механического насоса и полный переход на электрогидравлическую схему, что радикально упростило конструкцию. Блокировка муфты стала независимой от угловой разницы вращения передней и задней оси, что позволяет постоянно перебрасывать назад заметный момент (около 10%). Благодаря увеличенному почти в 10 раз (до 30 атм) давлению в гидроаккумуляторе (относительно Haldex 2 поколения) сократилось время, необходимое для полной блокировки муфты.

Блок управления муфтой получает информацию по CAN шине от датчиков: поперечного ускорения, продольного ускорения, рысканья автомобиля, оборотов двигателя, положения педали акселератора, частоты вращения колес, выключателя стоп-сигнала и угла поворота рулевого колеса. Основным является датчик педали газа. При нажатии на газ муфта превентивно блокируется, не дожидаясь пробуксовки колес, что хорошо заметно при прохождении поворотов под тягой. Важной особенностью четвертого поколения Haldex является требование наличия на машине системы ESP, т.к. Haldex использует её сигналы в своей работе.

Для наглядности ниже — график распределения общей мощности (WhlPwr) по передней (FwRIPw) и задней (RwRIPw) осям Audi TT на стоковом контроллере Haldex. Наглядно видно быстрое убывание мощности на задней оси после 5000 об/мин, когда электроника распускает муфту и переводит момент на переднюю ось.

Конструкция

В силу отказа от гидравлического насоса конструкция муфты радикально упростилась.

Количество дисков в пакете фрикционой зависит от модели автомобиля (от передаваемого крутящего момента). Так, для полноприводной Шкоды Октавии предельный крутящий момент составляет 2000Нм, а для VW Tiguan 2400Нм.

Начиная с четвертого поколения, в муфте Haldex используется новое масло (G 055 175 A2) в емкости 1 литр, ранее использовалось масло G 052 175 A1. Важно, что это масло только для муфты и не имеет отношения к редуктору заднего моста.

Заявленный интервал смены масла — 60000км, а фильтр — несменяемый. Однако на практике нормальный срок эксплуатации масла — 30000км, а фильтра — 60000км, после этих пробегов начинаются проблемы:

Ниже — поработавший фильтр Haldex и его крышка с комками грязи.

Таким образом, на муфтах Haldex 1-4 поколений замена фильтра и масла требуется каждые 40-60 тысяч километров (!), в зависимости от режима эксплуатации. Каждые 80 тысяч практики рекомендует снимать насос и чистить его сетку.

Пятое поколение Haldex (2012-)

Принцип действия

Разрабатывалась фирмой BorgWarner. Принцип действия остался неизменным, однако были произведены множественные конструктивные улучшения. Ключевым из них является новое электро-гидравлическое сцепление с центробежным перепускным клапаном, что устраняет необходимость в гидроаккумуляторе, клапане управления сжатием и фильтре.

Конструкция

Обеспечивает передачу момента до 3600Нм.

Сердцем муфты пятого поколения является поршневой насос со встроенным центробежным регулятором. Он создаёт давление в гидросистеме муфты и регулирует его, а блок управления J492 постоянно удерживает насос включённым.

Поршневой насос приводится валом от электродвигателя. Установленный под углом упорный шарикоподшипник (качающаяся шайба) поочерёдно нажимает подпружиненные поршни шести цилиндров. При вращении барабана насоса поршни совершают возвратно-поступательное движение. Масло засасывается в камеры и подаётся затем от стороны нагнетания к кольцевому поршню и во внутреннюю часть центробежного регулятора.

Встроенный центробежный регулятор управляет давлением масла и состоит из центробежных рычагов и центробежных клапанов (шариков). При вращении рычаги регулятора под воздействием центробежной силы отжимаются наружу и прижимают шарики клапанов к их сёдлам.

Когда давление масла в насосе превышает 44 бара и становится больше прижимающего усилия пружины, пружина сжимается и шарик предохранительного клапана отходит от седла. Через открывшееся отверстие масло муфты возвращается в масляный поддон.

Давление масла подается на кольцевой поршень в результате совместной работы поршневого насоса и центробежного регулятора. Кольцевой поршень сжимает пакет дисков фрикциона с различной силой. Величина усилия сжатия определяет передаваемый на заднюю ось крутящий момент.

При небольшой частоте вращения электродвигателя насоса давление масла на кольцевой поршень не подаётся. Центробежные рычаги пока не могут создавать никакого усилия на шариках клапанов. Перекачиваемое насосом масло через открытые шариковые клапаны стекает обратно в масляный поддон.

При увеличении частоты вращения электродвигателя в кольцевом цилиндре создаётся давление масла. Центробежные рычаги прижимают шарики клапанов к сёдлам. Создаваемое давление масла слегка отжимает шарики назад. Устанавливается равновесие между центробежными усилиями и гидравлическим давлением. По мере дальнейшего повышения частоты вращения увеличивается и давление на кольцевой поршень, а с ним и передаваемый муфтой крутящий момент.

При очень высокой частоте вращения электродвигателя центробежные рычаги прижимают шарики клапанов с таким большим усилием, что на кольцевой поршень действует недопустимо высокое давление. При превышении значения рабочего давления в 44 бара открывается предохранительный клапан. Тем самым рабочее давление уменьшается, масло стекает обратно в масляный поддон.

При снижении частоты вращения электродвигателя сила нажатия центробежных рычагов на шарики клапанов уменьшается. Через образующийся зазор масло перетекает в масляный поддон. Рабочее давление масла уменьшается. Между центробежными усилиями и гидравлическим давлением вновь устанавливается равновесие.

После каждой замены насоса муфты и блока управления необходимо выполнять базовую установку. В ходе такой базовой установки привод муфты сначала прокачивается, после чего калибруется на 0 и на 44 бар. В результате этой калибровки устанавливается, какая сила тока требуется для поддержания определённого давления. Блок управления насоса использует эту нелинейную характеристику, чтобы определить значение тока, необходимого для реализации крутящего момента, передаваемого на заднюю ось в той или иной ситуации. При сбое базовой установки устанавливаются значения по умолчанию, заданные производителем. Прокачка и калибровка выполняются автоматически в ходе каждой поездки.

Управление муфтой осуществляется блоком управления по заложенной в нём динамической модели. Важные для регулирования сигналы, такие как скорость вращения колёс, положение автомобиля и испытываемое им ускорение, поступают от блока управления ABS J104. Другие сигналы, например, развиваемый общий крутящий момент, поступают от блока управления двигателя J623. Сигналы движения в повороте регистрируются датчиком угла поворота рулевого колеса и передаются блоком управления усилителя рулевого управления J500. Через межсетевой интерфейс поступают также сигналы от блока Mechatronik КП DSG J743 и блока управления комбинации приборов J285.

Т.к. пятое поколение Haldex не имеет фильтра, оно требует смены масла каждые 20-40 тысяч километров. Если этого не делать, муфта очень быстро «умирает».

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Расскажем обо всем понемногу
Adblock
detector