Муфта Haldex является основным компонентом системы полного привода, обеспечивая контролируемую передачу крутящего момента, величина которого зависит от степени замыкания муфты. Обычно он передает крутящий момент от передней оси к задней оси автомобиля. Механизм расположен в корпусе дифференциала заднего моста. Разберем принцип работы, компоненты муфты Haldex, особенности каждого поколения, а также их преимущества и недостатки.
Принцип работы муфты
Сцепление Haldex 1-го поколения
Давайте проанализируем принцип работы сцепления на примере системы 4Motion. Эта система автоматического включения полного привода устанавливается на автомобили Volkswagen. Основные режимы работы муфты Haldex:
- Езда с постоянной скоростью. Если автомобиль движется с постоянной скоростью, клапан управления открывается, и фрикцион сцепления сжимается с разной силой (в зависимости от условий движения). На задние колеса передается только частичный крутящий момент.
- Это начинается с пробуксовки колес. Если автомобиль начинает пробуксовывать на передних колесах, весь крутящий момент передается и на задние колеса. Как только переднее колесо проскальзывает, электронная блокировка дифференциала включается раньше, чем сцепление.
- Поскользнуться во время движения. Пробуксовка колес автомобиля определяется сигналами от датчиков и блока управления ABS. Управляющий клапан открывается/закрывается в зависимости от того, какая ось и какое колесо вращается.
- Начинает двигаться. Когда автомобиль начинает движение или ускоряется, максимальный крутящий момент передается на заднюю ось. Фрикционная муфта полностью сжата, а регулирующий клапан закрыт. Регулирующий клапан — это компонент рулевого управления, положение которого влияет на величину давления, оказываемого на фрикционные диски. В зависимости от тяжести сцепления давление изменяется от 0% до 100% от максимального значения.
- Замедление. Когда машина замедляется, сцепления полностью разжимаются и клапан открывается. В этом режиме крутящий момент на заднюю ось не передается.
Устройство и основные компоненты
Общее устройство муфты Haldex
Ниже приведен обзор основных компонентов муфты Haldex:
- Электронная система управления. Он, в свою очередь, состоит из входных датчиков, блока управления и исполнительного механизма. Входные данные для системы управления сцеплением поступают от блока управления ABS, блока управления двигателем (обе информации по шине CAN) и датчика температуры масла. Эти данные перерабатываются блоком управления в сигналы для исполнительного механизма — регулирующего клапана, который определяет степень сжатия диска.
- Пакет фрикционных дисков. Он состоит из фрикционных дисков (покрытых покрытием с высоким коэффициентом трения) и стальных дисков. Первые расположены внутри ступицы, вторые — снаружи барабана. Чем больше дисков в комплекте, тем выше передаваемый крутящий момент. Диски сжимаются под действием давления жидкости в поршнях.
- Аккумулятор давления и гидравлический насос поддерживают давление масла в сцеплении на уровне 3 МПа.
Поколения муфты Haldex
На сегодняшний день разработано пять поколений муфт Haldex. Обратите внимание на особенности каждого поколения:
- Третье поколение (с 2004 года). Основное изменение — более мощный электрический насос и обратный клапан. Теперь возможна предварительная электронная блокировка устройства. Полная блокировка механизма достигается за 150 миллисекунд.
- Второе поколение (с 2002 года). Принцип работы не изменился. Были внесены только технические усовершенствования: интеграция в единый блок с задним дифференциалом, электрогидравлический клапан заменен на электромагнитный (система стала быстрее зарабатывать), модернизирован электронасос, установлен необслуживаемый масляный фильтр и увеличен рабочий объем масла.
- Четвертое поколение (с 2007 года). Принцип работы не изменился. Конструктивные изменения: давление в гидравлической системе теперь формирует мощный электрический насос, сцепление управляется только электроникой, а четвертое поколение может устанавливаться только на автомобили с ESP. Главное отличие заключается в том, что разные скорости на передней и задней осях больше не являются обязательным условием для включения сцепления.
- Первое поколение (с 1998 года). В основе работы сцепления лежит механизм, определяющий разницу во вращении валов, идущих к передней и задней осям автомобиля. Механизм блокируется при проскальзывании ведущей оси.
- Пятое поколение (с 2012 года). Принцип работы не изменился. Особенности муфты Haldex последнего поколения: насос работает непрерывно, фрикционные муфты управляются электрически/гидравлически, механизм можно заменить отдельно. Основное отличие заключается в более высоком качестве компонентов.
Преимущества и недостатки
Преимущества муфты Haldex:
- Можно комбинировать с системами противоскольжения колес;
- Компактность устройства;
- предотвращает высокие нагрузки на трансмиссию при парковке и маневрировании
- минимальное время реакции (например, муфта позволяет колесам проскальзывать и только потом блокирует их)
- электронное управление.
Недостатки:
- Отсутствие центрального дифференциала, что означает, что задняя ось не может вращаться быстрее передней (муфты четвертого поколения);
- выключение сцепления после электронного вмешательства (сцепления первого и второго поколения);
- отсутствие фильтра, что приводит к частой замене масла (сцепления пятого поколения)
- преждевременное повышение давления в системе (сцепления первого поколения);
- электронные компоненты, как правило, менее надежны, чем механические.
Система Haldex четвертого поколения является одной из самых передовых систем полного привода. Это сцепление используется в мощном автомобиле Bugatti Veyron. Механизм завоевал популярность благодаря своей простоте, надежности и высококачественному электронному управлению. Следует отметить, что муфта Haldex широко используется не только в автомобилях Volkswagen (например, Golf, Transporter, Tiguan), но и в автомобилях других производителей: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab и другие.
