Designen och funktionsprincipen för Haldex fyrhjulsdrivna koppling

Haldex-kopplingen är huvudkomponenten i XNUMXWD-systemet, vilket ger kontrollerad vridmomentöverföring, vars storlek beror på graden av kompression av kopplingen. I de flesta fall överför denna enhet vridmoment från framaxeln till bilens bakaxel. Mekanismen är placerad i bakaxelns differentialhus. Tänk på funktionsprincipen, komponenterna i Haldex-kopplingen, egenskaperna hos varje generation, deras för- och nackdelar.

Hur en koppling fungerar

Låt oss analysera funktionsprincipen med hjälp av 4Motion-systemet som ett exempel. Denna automatiska fyrhjulsdrift är installerad på Volkswagen-bilar. De huvudsakliga driftsätten för Haldex-kopplingen:

1. Start av rörelse - bilen börjar röra sig eller accelerera, ett stort vridmoment tillförs bakaxeln. Kopplingsfriktionerna i detta fall är helt komprimerade och styrventilen är stängd. Styrventilen är ett element i styrsystemet, vars position bestämmer trycket i friktionsskivorna. Tryckvärdet, beroende på kopplingens driftläge, sträcker sig från 0 % till 100 %.
2. Hjulspinstart - fordonet startar med att framhjulen snurrar, sedan överförs allt vridmoment till bakhjulen. Om bara ett framhjul slirar aktiveras först den elektroniska differentialspärren, och sedan aktiveras kopplingen.
3. Körning med konstant hastighet - hastigheten ändras inte under rörelse, då öppnas styrventilen och kopplingsfriktionerna komprimeras med olika krafter (beroende på körförhållanden). Bakhjulen är endast delvis drivna.
4. Körning med hjulslirning - rotationshastigheten för bilens hjul bestäms av signalerna från sensorerna och ABS-styrenheten. Styrventilen öppnar eller stänger beroende på vilken axel och vilka hjul som slirar.
5. Bromsning - när bilen saktar ner släpps kopplingen helt, respektive ventilen är öppen. I detta läge överförs inte vridmomentet till bakaxeln.

Hur Haldex fungerar

Låt oss överväga huvudkomponenterna i Haldex-kopplingen:

• Friktionsskiva paket. Den består av friktionsskivor med ökad friktionskoefficient och stålskivor. De förra har en intern anslutning till navet, de senare har en extern anslutning till trumman. Ju fler skivor i förpackningen, desto större överfört vridmoment. Skivorna komprimeras av kolvar under påverkan av vätsketrycket.
• Elektroniskt styrsystem. Den består i sin tur av sensorer, en styrenhet och ett ställdon. Insignaler till kopplingsstyrsystemet kommer från ABS-styrenheten, motorstyrenheten (båda enheterna överför information via CAN-bussen) och oljetemperatursensorn. Denna information bearbetas av styrenheten, som genererar signaler för ställdonet - styrventilen, på vilken skivornas kompressionsförhållande beror.
• Hydraulackumulatorn och hydraulpumpen håller oljetrycket i kopplingen inom -3 MPa.

Utveckling av Haldex-kopplingar

Det finns för närvarande fem generationer av Haldex. Låt oss titta på egenskaperna hos varje generation:

1. Första generationen (sedan 1998). Grunden för kopplingen är en mekanism som bestämmer skillnaden i hastigheten på axlarna som går till fram- och bakaxlarna på bilar. Mekanismen blockeras när den främre axeln slirar.
2. Andra generationen (sedan 2002). Funktionsprincipen har inte ändrats. Endast tekniska förbättringar har gjorts: placering i ett hus med en bakre differential, den elektrohydrauliska ventilen har ersatts med en magnetventil (för att öka hastigheten), den elektriska pumpen har moderniserats, ett underhållsfritt oljefilter har installerats , har mängden olja ökats.
3. Tredje generationen (sedan 2004). Den huvudsakliga designändringen är en mer effektiv elektrisk pump och en backventil. Enheten kan nu förlåsas elektroniskt. Efter 150 millisekunder är mekanismen helt blockerad.
4. Fjärde generationen (sedan 2007). Funktionsprincipen har inte ändrats. Strukturella transformationer: trycket i mekanismens hydrauliska system skapar nu en kraftfull elektrisk pump, kopplingen styrs endast av elektronik, den fjärde generationens enhet installeras endast på maskiner med ESP-systemet. Den största skillnaden är att olika hastigheter på fram- och bakaxeln inte längre är ett villkor för att koppla in kopplingen.
5. Femte generationen (sedan 2012). Funktionsprincipen har inte ändrats. Senaste generationens Haldex designfunktioner: pumpen går kontinuerligt, kopplingarna är elektriskt eller hydrauliskt styrda, mekanismen kan bytas separat. Den största skillnaden är en högre nivå av kvalitetskomponenter.

För- och nackdelar med en koppling

Fördelar:

• minimal reaktionstid (till exempel en viskös koppling gör att hjulen först slirar och sedan låser sig);
• minimimått;
• kan kombineras med antisladdsystem;
• låter dig undvika tunga belastningar på transmissionen när du parkerar och manövrerar bilen;
• elektronisk styrning.

Nackdelar:

• otidigt skapande av tryck i systemet (första generationen);
• stänga av kopplingen efter ingripande av elektroniska system (första och andra generationen);
• utan centrumdifferential, så bakaxeln kan inte rotera snabbare än framaxeln (fjärde generationens kopplingar);
• utan filter, som ett resultat är frekventa oljebyten nödvändiga (femte generationen);
• Elektroniska element är vanligtvis mindre tillförlitliga än mekaniska.

Den fjärde generationen av Haldex-enheter är ett av de mest idealiska plug-in fyrhjulsdriftssystemen. Denna koppling används på den underbara Bugatti Veyron. Mekanismen har blivit populär på grund av sin enkelhet, tillförlitlighet och högkvalitativa elektroniska kontroll. Kom ihåg att Haldex-kopplingen används ofta inte bara i Volkswagen-bilar (till exempel Golf, Transporter, Tiguan), utan även i bilar från andra tillverkare: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab och andra.