Designul și principiul de funcționare al ambreiajului Haldex cu tracțiune integrală

Ambreiajul Haldex este componenta principală a sistemului XNUMXWD, oferind transmisie controlată a cuplului, a cărei cantitate depinde de gradul de compresie al ambreiajului. În cele mai multe cazuri, acest dispozitiv transmite cuplul de la puntea din față către axa din spate a mașinii. Mecanismul este situat în carcasa diferenţialului axei spate. Luați în considerare principiul de funcționare, componentele cuplajului Haldex, caracteristicile fiecărei generații, avantajele și dezavantajele acestora.

Cum funcționează un ambreiaj

Să analizăm principiul de funcționare folosind sistemul 4Motion ca exemplu. Această tracțiune automată pe patru roți este instalată pe mașinile Volkswagen. Principalele moduri de funcționare ale cuplajului Haldex:

1. Începutul mișcării - mașina începe să se miște sau să accelereze, un cuplu mare este furnizat punții din spate. Fricțiunile ambreiajului în acest caz sunt complet comprimate, iar supapa de control este închisă. Supapa de control este un element al sistemului de control, a cărui poziție determină presiunea în discurile de frecare. Valoarea presiunii, în funcție de modul de funcționare al ambreiajului, variază de la 0% la 100%.
2. Pornirea învârtirii roților - vehiculul pornește cu roțile din față în rotație, apoi tot cuplul este transferat roților din spate. Dacă o singură roată din față alunecă, atunci se activează mai întâi blocarea electronică a diferențialului, iar apoi ambreiajul intră în funcțiune.
3. Conducerea cu viteză constantă - viteza nu se modifică în timpul mișcării, apoi supapa de control se deschide și fricțiunile ambreiajului sunt comprimate cu forțe diferite (în funcție de condițiile de conducere). Roțile din spate sunt conduse doar parțial.
4. Conducerea cu alunecarea roților - viteza de rotație a roților mașinii este determinată de semnalele senzorilor și ale unității de control ABS. Supapa de control se deschide sau se închide în funcție de axa și roțile care patinează.
5. Frânare - când mașina încetinește, ambreiajul este eliberat complet, respectiv, supapa este deschisă. În acest mod, cuplul nu este transmis la puntea spate.

Cum funcționează Haldex

Luați în considerare principalele componente ale cuplajului Haldex:

• Pachet cu discuri de frecare. Este format din discuri de frecare cu coeficient de frecare crescut și discuri de oțel. Primele au o conexiune internă la hub, cele din urmă au o conexiune externă la tambur. Cu cât sunt mai multe discuri în pachet, cu atât cuplul transmis este mai mare. Discurile sunt comprimate de pistoane sub acțiunea presiunii fluidului.
• Sistem electronic de control. Acesta, la rândul său, constă din senzori, o unitate de control și un actuator. Semnalele de intrare către sistemul de control al ambreiajului provin de la unitatea de control ABS, unitatea de control al motorului (ambele unități transmit informații prin magistrala CAN) și senzorul de temperatură a uleiului. Aceste informații sunt procesate de unitatea de control, care generează semnale pentru actuator - supapa de control, de care depinde raportul de compresie al discurilor.
• Acumulatorul hidraulic și pompa hidraulică mențin presiunea uleiului în ambreiaj în -3 MPa.

Dezvoltarea cuplajelor Haldex

În prezent, există cinci generații de Haldex. Să ne uităm la caracteristicile fiecărei generații:

1. Prima generație (din 1998). Baza ambreiajului este un mecanism care determină diferența de viteză a arborilor care merg pe axele față și spate ale mașinilor. Mecanismul este blocat atunci când alunecarea axului principal.
2. A doua generație (din 2002). Principiul de funcționare nu s-a schimbat. Au fost aduse doar îmbunătățiri tehnice: așezarea într-o singură carcasă cu diferențial spate, supapa electro-hidraulică a fost înlocuită cu o supapă solenoidală (pentru creșterea vitezei), electropompa a fost modernizată, a fost instalat un filtru de ulei care nu necesită întreținere. , cantitatea de ulei a fost crescută.
3. A treia generație (din 2004). Principala modificare a designului este o pompă electrică mai eficientă și o supapă de reținere. Dispozitivul poate fi acum preblocat electronic. După 150 de milisecunde, mecanismul este complet blocat.
4. A patra generație (din 2007). Principiul de funcționare nu s-a schimbat. Transformări structurale: presiunea din sistemul hidraulic al mecanismului creează acum o pompă electrică puternică, ambreiajul este controlat doar de electronică, dispozitivul de generația a patra este instalat doar pe mașinile cu sistem ESP. Principala diferență este că vitezele diferite pe axele față și spate nu mai sunt o condiție pentru cuplarea ambreiajului.
5. A cincea generație (din 2012). Principiul de funcționare nu s-a schimbat. Caracteristici de design Haldex de ultimă generație: pompa funcționează continuu, ambreiajele sunt controlate electric sau hidraulic, mecanismul poate fi înlocuit separat. Principala diferență este un nivel mai ridicat al componentelor de calitate.

Avantaje și dezavantaje ale unui ambreiaj

Beneficii:

• timp minim de reacție (de exemplu, un cuplaj vâscos permite mai întâi roților să alunece și apoi să se blocheze);
• dimensiuni minime;
• poate fi combinat cu sisteme antiderapante;
• vă permite să evitați sarcinile grele asupra transmisiei atunci când parcați și manevrați mașina;
• control electronic.

Dezavantaje:

• crearea intempestivă a presiunii în sistem (prima generație);
• oprirea ambreiajului după intervenția sistemelor electronice (generația I și a II-a);
• fără diferențial central, astfel încât puntea din spate nu se poate roti mai repede decât puntea față (a patra generație de ambreiaje);
• fără filtru, ca urmare, sunt necesare schimbări frecvente de ulei (generația a cincea);
• Elementele electronice sunt de obicei mai puțin fiabile decât cele mecanice.

A patra generație de unități Haldex este unul dintre cele mai ideale sisteme de tracțiune integrală. Acest ambreiaj este folosit pe minunatul Bugatti Veyron. Mecanismul a devenit popular datorită simplității, fiabilității și controlului electronic de înaltă calitate. Amintiți-vă că ambreiajul Haldex este utilizat pe scară largă nu numai în mașinile Volkswagen (de exemplu, Golf, Transporter, Tiguan), ci și în mașinile de la alți producători: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab și alții.