Принцип работы муфты Haldex

Муфта Haldex — основной компонент системы полного привода, обеспечивающий контролируемую передачу крутящего момента, величина которого зависит от степени затяжки муфты. В большинстве случаев это устройство передает крутящий момент с передней оси на заднюю ось автомобиля. Этот механизм расположен в корпусе дифференциала заднего моста. Рассмотрим принцип работы, компоненты муфты Haldex, характеристики различных поколений, их преимущества и недостатки.

Как работает муфта

Давайте проанализируем принцип работы на примере системы 4Motion. Эта автоматическая система полного привода устанавливается на автомобили Volkswagen. Основные режимы работы муфты Haldex:

1. Начало движения — автомобиль начинает движение или ускорение, большое количество крутящего момента передается на заднюю ось. Фрикцион сцепления полностью сжат, а регулирующий клапан закрыт. Регулирующий клапан — это компонент системы управления, положение которого определяет давление во фрикционных дисках. Значение давления изменяется от 0% до 100% в зависимости от режима сцепления.
2. Старт с пробуксовкой колес — автомобиль стартует с пробуксовкой передних колес, и весь крутящий момент передается на задние колеса. Если проскальзывает только одно переднее колесо, сначала включается электронная блокировка дифференциала, а затем сцепление.
3. Движение с постоянной скоростью — скорость не меняется во время движения, тогда открывается управляющий клапан и фрикцион сцепления сжимается с разной силой (в зависимости от условий движения). Задние колеса приводятся в движение лишь частично.
4. Проскальзывание колес — скорость вращения колес автомобиля определяется сигналами от датчиков и блока управления ABS. Регулирующий клапан открывается или закрывается в зависимости от того, какая ось и какое колесо пробуксовывает.
5. Торможение — когда автомобиль замедляется, сцепление полностью размыкается и, таким образом, клапан открыт. В этом режиме крутящий момент на заднюю ось не передается.

Как устроен Халдекс

Давайте рассмотрим основные компоненты муфты Haldex:

• Пакет фрикционных дисков. Он состоит из фрикционных дисков с более высоким коэффициентом трения и стальных дисков. Первые имеют внутреннее соединение со ступицей, вторые — внешнее соединение с барабаном. Чем больше дисков в комплекте, тем больший крутящий момент передается. Диски сжимаются поршнями под давлением жидкости.
• Электронная система управления. Он состоит из датчиков, блока управления и исполнительного механизма. Входные сигналы для системы управления сцеплением поступают от блока управления ABS, блока управления двигателем (оба совместимы с шиной CAN) и датчика температуры масла. Эта информация обрабатывается блоком управления, который генерирует сигналы для исполнительного механизма — регулирующего клапана — который управляет степенью сжатия диска.
• Гидроаккумулятор и гидронасос поддерживают давление масла в сцеплении на уровне — 3 МПа.

Развитие муфт Haldex

В настоящее время существует пять поколений Haldex. Давайте посмотрим на характеристики каждого поколения:

1. Первое поколение (с 1998 года). Основой сцепления является механизм, определяющий разницу в скорости вращения валов, идущих к передней и задней осям автомобиля. Механизм блокируется при проскальзывании ведущей оси.
2. Второе поколение (с 2002 года). Принцип работы не изменился. Были внесены только технические усовершенствования: размещение в одном корпусе с задним дифференциалом, электрогидравлический клапан заменен на электромагнитный (для увеличения времени срабатывания), модернизирован электронасос, установлен необслуживаемый масляный фильтр, увеличен объем масла.
3. Третье поколение (с 2004 года). Основным изменением конструкции является более эффективный электрический насос и обратный клапан. Теперь устройство может быть предварительно заблокировано электронным способом. Через 150 миллисекунд механизм полностью заблокирован.
4. Четвертое поколение (с 2007 года). Принцип работы не изменился. Давление в гидравлической системе подается электрическим насосом, сцепление полностью управляется электроникой, а четвертое поколение доступно только на автомобилях с ESP. Главное отличие заключается в том, что разные скорости на передней и задней осях больше не являются обязательным условием для включения сцепления.
5. Пятое поколение (с 2012 года). Принцип работы не изменился. Особенности последнего поколения Haldex: насос работает непрерывно, фрикционные муфты управляются электрически или гидравлически, механизм можно заменить отдельно. Главное отличие — более высокий уровень качества компонентов.

Плюсы и минусы муфты

Преимущества:

• Минимальное время реакции (например, вязкостная муфта позволяет колесам сначала пробуксовывать, а затем блокироваться);
• Минимальные размеры;
• Можно комбинировать с противоскользящими системами;
• Позволяет избежать высоких нагрузок на трансмиссию при парковке и маневрировании автомобиля;
• Электронное управление.

Недостатки:

• Несвоевременное повышение давления в системе (1-е поколение);
• Деактивация сцепления после электронного вмешательства (1-е и 2-е поколение);
• без центрального дифференциала, чтобы задний мост не мог вращаться быстрее переднего (муфты 4-го поколения)
• без фильтра, что приводит к необходимости частой замены масла (пятое поколение);
• Электронные компоненты, как правило, менее надежны, чем механические.

Агрегаты Haldex четвертого поколения являются одной из самых идеальных систем переключения полного привода. Это сцепление используется в замечательном автомобиле Bugatti Veyron. Механизм стал популярным благодаря своей простоте, надежности и высококачественному электронному управлению. Обратите внимание, 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.