Haldex 5 го поколения принцип работы: 403 — Доступ запрещён – Haldex пятого поколения — журнал За рулем

Содержание

Haldex пятого поколения — журнал За рулем

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. Муфта пятого поколения — самая совершенная. Итак, исследуем полноприводную трансмиссию с межосевой муфтой «Халдекс V» на примере автомобилей Skoda.

01

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

Муфты «Халдекс» четвертого [a] и пятого [b] поколения.

Муфты «Халдекс» четвертого [a] и пятого [b] поколения.

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.

03

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.

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

02

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 тер

Принцип работы муфты Haldex последних поколений фото и видео.

С каждым днем улучшается качество автомобильной электроники и оборудования, появляются новые механизмы и современные системы, которые быстрее и точнее работают и реагируют на различные моменты при движении автомобиля. Вместе с остальным оборудованием и системами развивается и знаменитая муфта Халдекс, в основе которой лежат многодисковые механизмы, а также взаимосвязанные хитрым образом элементы электроники, гидравлики и механики. Муфта Халдекс пятого поколения является на данный момент самой совершенной.

Задачи муфты Халдекс

Весьма интересной является работа полноприводной трансмиссии с самой совершенной межосевой муфтой Халдекс последней версии. Одним из примеров ее работы является съезд с холма, к примеру, тестируемого кроссовера Шкода Йети, когда срабатывает ассистент спуска с холма, включаются в работу тормозные механизмы, о которых можно судить по звукам, напоминающим короткие автоматные очереди, и автомобиль неспешно спускается вниз. Кроме того, заслуживает рассмотрения также муфта «Халдекс» четвертого поколения.

Этот тип муфты, по крайней мере последние ее версии, находятся под электронным управлением и устанавливается перед задним межколесным дифференциалом и осуществляет передачу тяги на задние колеса, тем самым подключая полный привод автомобиля, когда в этом, естественно, присутствует необходимость. Это происходит, к примеру, при движении на скользкой дороге или при начале движения в ложных условиях, чтобы более эффективным КПД использовать крутящий момент, создаваемый двигателем.

Принцип работы

Основной частью муфты Haldex является блок управления, который собирает и анализирует данные со всего автомобиля, включая датчики коробки передач, двигателя, антиблокировачной системы, рулевого управления и других механизмов. При формировании команды, относящейся к исполнительным механизмам муфты, блок управления, или просто – компьютер, принимает во внимание пробуксовку колес, скорость, положение руля, поперечное ускорение, движение накатом или под нагрузкой. Вся эта информация нужна для того, чтобы сложная система полноприводной трансмиссии смогла заранее среагировать на изменение ситуации при движении автомобиля по дороге. К примеру, если автомобиль своими передними колесами попал е скользкую поверхность, то, чтобы его вытащить необходимо, заблокировать муфту и направить на заднюю ось максимум крутящего момента.

Не совсем правильно говорить, что муфта Haldex подключает заднюю ось или полностью блокирует ее, ведь даже в идеальных условиях при великолепном сцеплении колес с дорогой определенный процент (до 10%) крутящего момента передается на корму. Получается, что система всегда работает «в натяжку». Это необходимо для того, чтобы вся система была готова в случае необходимости мгновенно перебросить тягу, равномерно или нужным образом распределить ее между осями автомобиля. От корректной работы этой системы зависят внедорожные качества и управляемость транспортного средства.

Принцип работы муфты Халдекс в корне остается прежним в течение многих лет, хотя сама муфта становится все надежнее, меньше, легче, технологичнее, более точной и быстрой. Так, крутящий момент передается от двигателя на ведущие диски, а ведомые диски соединены с приводами задней оси. Электроника посылает команду гидравлическим приводам сжать пакет дисков, и чем крепче происходит сжатие, тем больший процент тяги может быть передан на заднюю ось во время проскальзывания передних колес.

Процесс передачи и распределения крутящего момента происходит плавно.

Сравнение Haldex четвертого и пятого поколений

Как уже выше упоминалось, муфта Халдекс пятого поколения является самой совершенной. По сравнению с муфтой четвертого поколения в новой ее разработке провели изменения в основном в гидравлической системе, основная функция которой сжимать и разжимать диски при непосредственном контроле электроники. В предыдущем поколении муфты подача жидкости к кольцевому поршню под давлением в 30 бар, нагнетаемом электронасосом, ограничивалась управляющим электромагнитным клапаном. Сила сжатия дисков прямо пропорциональна объему жидкости проходящему через клапан и номиналу крутящего момента, передаваемого на задние колеса. Сам же кольцевой поршень участвует в сжатии пакетов дисков.

На изображении слева муфта Халдекс четвертого поколения, а справа пятого.

В последнем поколении муфты электронасос получил центробежный регулятор.

Центробежный регулятор муфты Халдекс – новое устройство муфты последнего поколения, функцией которого является измерение необходимого в системе рабочего давления.

 При возникновении центробежной силы рычаги центробежного регулятора раздвигаются и перекрывают каналы для слива масла в поддон. После этого отмечается повышение давления в системе и поршень сжимает диски. При необходимости разблокировать муфту автоматика уменьшает обороты электрического двигателя, рычаги перемещаются в исходное положение, открываются клапаны и каналы, понижается давление, и диски освобождаются от давления поршня. Таким образом, добавленная деталь – центробежный регулятор, заменила управляющий электромагнитный клапан и гидроаккумулятор, используемый для поддержания давления на нужной отметке. Для подстраховки установлен миниатюрный предохранительный клапан, который, при возрастании давления выше 44 бар, сбрасывает лишнее количество масла в резервуар. Муфта пятого поколения работает значительно быстрее.

А вдруг зря облегчили муфту

Практически во всех деталях к автомобилю прослеживается тенденция к меньшему весу и размеру, но это не всегда оправдано, так как зачастую это проходит в ущерб надежности и качеству. Так и муфта Халдекс последнего пятого поколения легче четвертого на 1.7кг. Это произошло в первую очередь за счет отказа от масляного фильтра, который все еще присутствует в четвертой версии. Очень рискованное решение, так как в течение эксплуатации масло стареет, и в нем накапливаются продукты отработки, и поэтому рекомендуют менять масло муфты раз в три года, за которые автомобиль может накатать более 100 000 километров, что, без смены фильтра и масла, может вызвать поломку недешевой в ремонте муфты. Хочется верить, что все детали муфты покрыты долговечным специальным составом с очень длительным периодом эксплуатации и исключающим изнашивание компонентов пятой муфты Халдекса, иначе автомобилисты, использующие данную систему, могут столкнуться с большими неприятностями в результате ее поломки.

Впервые муфты «Халдекс» в серийном варианте начали устанавливать на автомобили в 1998 году. В первую очередь это были автомобили Audi с полным приводом и Volkswagen с поперечно расположенным двигателем. Так сказать «прототипом» муфты Халдекс была вискомуфта, но она уступила свои позиции, так как недостаточно быстро и точно перебрасывала тягу на заднюю ось.

Вискомуфта (вязкостная муфта) – специальное механическое устройство, функцией которого является передача вращающего момента с помощью особой вязкой жидкости с дилатантными свойствами, благодаря которым жидкость увеличивает свою вязкость при возрастании скорости вращения ведущего или ведомого валов. Состоит из герметичного корпуса, в котором находятся близкорасположенные круглые пластины.

С каждым новым поколением муфты Халдекс последняя становится, как показывает практика, все надежнее, удобнее, технологичнее, быстрее. Система муфты также становится «умнее» по электронике, меньше и легче. Сейчас эту муфту можно найти в автомобилях Skoda, Cadillac, Buggatti, Audi, Opel, Ford, Volkswagen, LandRover и Volvo.

Видео — обзор работы полноприводной муфты «Haldex»

Стать автором

Муфта полного привода HALDEX V поколения — 17 Декабря 2013 — АвтоБлог

Haldex V

Муфта полного привода размещена в корпусе задней главной передачи. С помощью муфты полного привода производится управляемая передача крутящего момента от передней к задней оси автомобиля. Величина крутящего момента, передаваемого муфтой на заднюю ось, определяется степенью замыкания муфты.


Особенности конструкции:

• Для крутящего момента двигателя до 380 Н·м.

• Крутящий момент, передаваемый на заднюю ось до 3600 Н·м.
• Фрикцион с электрическим/гидравлическим управлением.

• Заменяется отдельно.
• Постоянно работающий насос.

Устройство муфты

Муфта полного привода поколения V состоит из следующих узлов:


Муфта полного привода поколения V и предыдущая модель имеют одинаковый принцип действия — передача крутящего момента с помощью пакета фрикционных дисков.

Новые узлы:

• предохранительный клапан;

• втулка с масляными каналами.

Изменённые узлы по сравнению с муфтой полного привода поколения IV:

• насос муфты полного привода V181;

• блок управления полного привода J492;

• корпус.

Следующие узлы муфты полного привода поколения IV на новой муфте отсутствуют:

• аккумулятор давления;

• клапан управления замыкания муфты N373;

• масляный фильтр.

Насос муфты полного привода V181

Конструктивно насос муфты полного привода V181 представляет собой поршневой насос со встроенным центробежным регулятором. Он создаёт давление в гидросистеме муфты и регулирует его. Блок управления полного привода J492 постоянно удерживает насос включённым.


Поршневой насос

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.

Центробежный регулятор

Встроенный центробежный регулятор состоит из центробежных рычагов и центробежных клапанов (шариков). Он регулирует создаваемое насосом давление масла.

При вращении рычаги регулятора под воздействием центробежной силы отжимаются наружу. При этом они прижимают шарики клапанов к их сёдлам.


Предохранительный клапан

Предохранительный клапан служит для защиты деталей и узлов от повышенного давления. Когда создаваемое насосом полного привода V181 давление превышает 44 бара, давление масла становится больше прижимающего усилия пружины.

Пружина сжимается и шарик предохранительного клапана отходит от седла. Через открывшееся отверстие масло муфты возвращается в масляный поддон.


Регулирование


Давление масла создаётся и устанавливается на соответствующем уровне в результате совместной работы поршневого насоса и центробежногоbрегулятора. Результирующее давление масла подаётся на кольцевой поршень.

Кольцевой поршень сжимает пакет дисков фрикциона с различной силой. Величина усилия

сжатия определяет передаваемый на заднюю ось крутящий момент.

Давление на низких оборотах

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.

Давление на средних оборотах


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.

Давление на высоких оборотах


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.

Снижение давления при уменьшении оборотов


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.

Калибровка характеристики давление-ток

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 характеристику (которая не является линейной), чтобы определить значение тока, необходимого для реализации крутящего момента, передаваемого на заднюю ось в той или иной динамической ситуации.

При сбое базовой установки устанавливаются значения по умолчанию, заданные производителем. Прокачка и калибровка выполняются автоматически в ходе каждой поездки.

Схема системы управления


Управление муфтой полного привода 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.

Источник: SSP_515 VAG

Муфты Халдекс разных поколений — Информационная статья

Как известно, муфта Haldex — важнейший конструктивный элемент системы динамически подключаемого полного привода, который обеспечивает контролируемую передачу крутящего момента на ведомый мост. Величина крутящего момента не имеет постоянного значения и регулируется электроникой посредством степени замыкания фрикционных дисков. Чаще всего на кроссоверах передача крутящего момента осуществляется от переднего к заднему мосту. Как у любого агрегата у муфты халдекс имеются свои недостатки и преимущества, обусловленные конструктивными особенностями. На данный момент существует 5 поколений муфт.

Принцип работы муфты Халдекс:

Каждый авто производитель выпуская новую линейку автомобилей старается внести в конструкцию трансмиссии существенные улучшения. Зачастую эти новшества получают отдельные Маркетинговые названия, продвигаемые на рынок вместе с авто. Инженеры Volkswagen внедрили в семейство своих внедорожников систему 4Motion. Совокупность механической части с электронной начинкой определяет принцип работы муфты.

  • При старте задается максимальное значение давления масла в системе, в результате чего фрикционные диски максимально прижаты, таким образом крутящий момент на задней оси максимален.
  • В случае если в начале движения имеет место быть проскальзывание одного из передних колес, то вначале происходит электронная блокировка дифференциала, а уже потом включается муфта с максимальное передачей момента на заднюю ось
  • При движении с постоянной скоростью моменты сжатия и ослабления фрикционных дисков регулируются динамически блоком управления, для обеспечения максимальной управляемости авто при постоянно меняющихся условиях дорожного покрытия
  • При торможении задний мост полностью отключается

Устройство муфты и основные части:

1. Пакет фрикционных дисков со специальным покрытием повышающим  коэффициент трения. Наружные диски жестко соединены с входным валом, внутренние — с выходным. Количество дисков в разных конструкциях может варьироваться, однако чем больше крутящий момент необходимо передавать между осями, тем большее количество дисков применяют.

2. Электронная система управления.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о