Konštrukcia a princíp činnosti spojky pohonu všetkých kolies Haldex

Spojka Haldex je hlavným komponentom systému XNUMXWD, ktorý zabezpečuje riadený prenos krútiaceho momentu, ktorého veľkosť závisí od stupňa stlačenia spojky. Vo väčšine prípadov toto zariadenie prenáša krútiaci moment z prednej nápravy na zadnú nápravu auta. Mechanizmus je umiestnený v skrini diferenciálu zadnej nápravy. Zvážte princíp činnosti, komponenty spojky Haldex, vlastnosti každej generácie, ich výhody a nevýhody.

Ako funguje spojka

Poďme si analyzovať princíp fungovania na príklade systému 4Motion. Tento automatický pohon všetkých štyroch kolies je inštalovaný na autách Volkswagen. Hlavné režimy prevádzky spojky Haldex:

1. Začiatok pohybu - auto sa začne pohybovať alebo zrýchľovať, na zadnú nápravu sa dodáva veľký krútiaci moment. Trenie spojky je v tomto prípade úplne stlačené a riadiaci ventil je zatvorený. Riadiaci ventil je prvkom riadiaceho systému, ktorého poloha určuje tlak v trecích kotúčoch. Hodnota tlaku sa v závislosti od prevádzkového režimu spojky pohybuje od 0 % do 100 %.
2. Štart pretáčania kolies - vozidlo sa rozbehne s pretáčaním predných kolies, následne sa všetok krútiaci moment prenesie na zadné kolesá. Ak prekĺzne len jedno predné koleso, aktivuje sa najskôr elektronická uzávierka diferenciálu a potom sa uvedie do činnosti spojka.
3. Jazda konštantnou rýchlosťou - otáčky sa pri pohybe nemenia, potom sa otvorí regulačný ventil a trenie spojky sa stlačí rôznymi silami (v závislosti od jazdných podmienok). Zadné kolesá sú poháňané len čiastočne.
4. Jazda s preklzávaním kolies - rýchlosť otáčania kolies automobilu je určená signálmi snímačov a riadiacej jednotky ABS. Riadiaci ventil sa otvára alebo zatvára podľa toho, ktorá náprava a ktoré kolesá preklzávajú.
5. Brzdenie - keď auto spomaľuje, spojka je úplne uvoľnená, respektíve ventil je otvorený. V tomto režime sa krútiaci moment neprenáša na zadnú nápravu.

Ako Haldex funguje

Zvážte hlavné komponenty spojky Haldex:

• Balenie trecích kotúčov. Pozostáva z trecích kotúčov so zvýšeným koeficientom trenia a oceľových kotúčov. Prvé majú vnútorné spojenie s nábojom, druhé majú vonkajšie spojenie s bubnom. Čím viac diskov v balení, tým väčší je prenášaný krútiaci moment. Kotúče sú stláčané piestami pod pôsobením tlaku kvapaliny.
• Elektronický riadiaci systém. Pozostáva zo snímačov, riadiacej jednotky a akčného člena. Vstupné signály do systému ovládania spojky prichádzajú z riadiacej jednotky ABS, riadiacej jednotky motora (obe jednotky prenášajú informácie cez zbernicu CAN) a snímača teploty oleja. Tieto informácie spracováva riadiaca jednotka, ktorá generuje signály pre aktor – regulačný ventil, od ktorého závisí kompresný pomer kotúčov.
• Hydraulický akumulátor a hydraulické čerpadlo udržujú tlak oleja v spojke v rozmedzí -3 MPa.

Vývoj spojok Haldex

V súčasnosti existuje päť generácií Haldex. Pozrime sa na vlastnosti každej generácie:

1. Prvá generácia (od roku 1998). Základom spojky je mechanizmus, ktorý určuje rozdiel otáčok hriadeľov smerujúcich na prednú a zadnú nápravu automobilov. Mechanizmus sa zablokuje pri preklzávaní prednej nápravy.
2. Druhá generácia (od roku 2002). Princíp fungovania sa nezmenil. Vykonali sa len technické vylepšenia: umiestnenie v jednej skrini so zadným diferenciálom, elektrohydraulický ventil bol nahradený solenoidovým ventilom (pre zvýšenie rýchlosti), modernizované elektrické čerpadlo, nainštalovaný bezúdržbový olejový filter , množstvo oleja sa zvýšilo.
3. Tretia generácia (od roku 2004). Hlavnou konštrukčnou zmenou je efektívnejšie elektrické čerpadlo a spätný ventil. Zariadenie je teraz možné vopred uzamknúť elektronicky. Po 150 milisekúndách sa mechanizmus úplne zablokuje.
4. Štvrtá generácia (od roku 2007). Princíp fungovania sa nezmenil. Konštrukčné transformácie: tlak v hydraulickom systéme mechanizmu teraz vytvára výkonné elektrické čerpadlo, spojka je riadená iba elektronikou, zariadenie štvrtej generácie je inštalované iba na strojoch so systémom ESP. Rozdiel je najmä v tom, že rozdielne otáčky na prednej a zadnej náprave už nie sú podmienkou pre zopnutie spojky.
5. Piata generácia (od roku 2012). Princíp fungovania sa nezmenil. Najnovšia generácia dizajnových prvkov Haldex: čerpadlo beží nepretržite, spojky sú ovládané elektricky alebo hydraulicky, mechanizmus je možné samostatne vymeniť. Hlavným rozdielom je vyššia úroveň kvality komponentov.

Výhody a nevýhody spojky

Výhody:

• minimálny reakčný čas (napríklad viskózna spojka umožňuje kolesám najskôr skĺznuť a potom sa zablokovať);
• minimálne rozmery;
• možno kombinovať s protišmykovými systémami;
• umožňuje vyhnúť sa veľkému zaťaženiu prevodovky pri parkovaní a manévrovaní s autom;
• elektronické ovládanie.

Nevýhody:

• predčasné vytvorenie tlaku v systéme (1. generácia);
• vypnutie spojky po zásahu elektronických systémov (1. a 2. generácia);
• bez stredového diferenciálu, takže zadná náprava sa nemôže otáčať rýchlejšie ako predná náprava (spojky štvrtej generácie);
• bez filtra sú v dôsledku toho potrebné časté výmeny oleja (piata generácia);
• Elektronické prvky sú zvyčajne menej spoľahlivé ako mechanické.

Štvrtá generácia jednotiek Haldex je jedným z najideálnejších zásuvných systémov pohonu všetkých kolies. Táto spojka sa používa na nádhernom Bugatti Veyron. Mechanizmus sa stal obľúbeným pre svoju jednoduchosť, spoľahlivosť a kvalitné elektronické ovládanie. Pamätajte, že spojka Haldex je široko používaná nielen v automobiloch Volkswagen (napríklad Golf, Transporter, Tiguan), ale aj v automobiloch iných výrobcov: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab a ďalšie.