Муфта Haldex. Принцип действия. Преимущества
СОДЕРЖАНИЕ:
- Преимущества муфты Haldex
- Видео: Работа муфты Haldex на Volkswagen Golf 7
- Принцип работы муфты Haldex
- Блок управления муфты
Преимущества муфты Haldex
Муфта Haldex широко используется фирмой Volkswagen для автомобилей класса А (Volkswagen Golf, Bora, Audi TT, Skoda Oktavia, Seat Toledo и т.д.). С одной стороны, она предлагает преимущества постоянного привода на все колеса, с другой — она может комбинироваться с такими системами, предотвращающими пробуксовку колес, как ABS, EDS, ASR, EBV и ESP.
В отличие от традиционных систем постоянного привода система «4 motion» имеет ряд преимуществ:
- автомобиль сохраняет характеристику переднеприводного
- время срабатывания муфты очень мало
- различные размеры шин (аварийное колесо) не вызывают никаких проблем
- заклинивания в приводе при парковке или маневрировании больше не происходит
Конструктивно муфта Haldex устанавливается в том же месте, где раньше располагалась вязкостная муфта, а именно – непосредственно на заднем мосту.
Вместе со всеми компонентами, включая блок управления, это компактный узел, который приводится в действие от карданного вала.
Рис. Общая компоновка автомобиля с муфтой Haldex
Видео: Работа муфты Haldex на Volkswagen Golf 7
Принцип работы муфты Haldex
Механическая часть муфты Haldex состоит из цилиндрического входного вала с аксиально-поршневым насосом и рабочим поршнем, ведомого вала с приводной головкой и дисковым кулачком, а также набора фрикционных дисков. Наружные диски соединены с ведущим валом, а внутренние диски через продольное зубчатое зацепление с ведомым валом.
Рис. Схема муфты Haldex:
1 – ведомый вал с кулачковой шайбой; 2 – рабочий поршень; 3 – многодисковая муфта; 4 – насосный поршень; 5 – нагнетательный клапан; 6 – впускной клапан; 7 – регулятор давления управления муфтой; 8 – ведущий вал
При пробуксовке одного из колес автомобиля возникает разница в частоте вращения между ведомым 1 и ведущим 8 валами, и на поршень 4 направляется то выступающая, то опускающаяся часть кулачковой шайбы.
В результате возвратно-поступательного движения поршня давление масла в гидравлической системе повышается и рабочий поршень давит на нажимной диск набора фрикционных дисков. Набор фрикционных дисков сжимается, и между входным и выходными валами возникает таким образом сцепление.
Гидравлическая часть муфты Haldex состоит из электрического подпиточного насоса 9, масляного фильтра 10, впускных 11 и нагнетательных 3 клапанов, регулятора давления 5 с регулировочным клапаном, предохранительного клапана 4 и гидроаккумулятора 6. Для того чтобы система могла быстро срабатывать, подпиточный электрический насос 9, начиная с частоты вращения 400 об/мин, нагнетает в гидравлической системе муфты давление подпитки 4 кгс/см2. Давление подпитки поддерживается гидроаккумулятором 6 и воздействует как на поршни насоса 12, так и на рабочий поршень 13. Преимуществом такой компоновки, является то, что, с одной стороны, поршень насоса прилегает к дисковому кулачку и, с другой стороны, благодаря легкому давлению подпора устраняется зазор из набора фрикционных дисков.
Гидроаккумулятор наряду с поддержанием давления подпитки имеет еще одну задачу – выравнивать колебания давления в системе. При отсутствии давления в питающей магистрали пружина аккумулятора максимально разжата и масло через аккумулятор из питающей магистрали не сбрасывается. Повышение давления в питающей магистрали ограничивается на заданном уровне за счет перепуска масла из нее через аккумулятор в резервуар для его сбора. При понижении давления пружина аккумулятора разжимается, уменьшая или полностью прекращая сброс масла в емкость.
Предохранительный клапан 4 предотвращает подъем управляющего давления свыше 100 кгс/см2, защищая детали муфты от перегрузок. Клапан открывается, если действующее на его запорный орган давление преодолевает усилие предварительно сжатой пружины. При повышении давления до 100 кгс/см2 клапан открывается, перепуская масло в питающую магистраль и в резервуар через гидроаккумулятор, в результате чего давление масла в системе снижается до заданного уровня.
Рис. Гидравлическая часть муфты Haldex:
1 – кулачковая шайба; 2 – толкающие ролики насосных поршней; 3 – нагнетательные клапана; 4 – предохранительный клапан; 5 – регулятор давления управления муфтой; 6 – гидроаккумулятор; 7 – резервуар рабочей жидкости; 8 – сетчатый масляный фильтр; 9 – электронасос; 10 – фильтр; 11 – впускные клапана; 12 – насосные поршни; 13 – рабочий поршень; 14 – пакет дисков
Основной элемент гидравлики – регулировочный клапан регулятора давления, определяет величину давления на диски и управляется от исполнительного двигателя, который в свою очередь работает по сигналам блока управления.
Рис. Регулировочный клапан:
1 – сливное отверстие; 2 – регулировочный клапан; 3 — регулировочный штифт; 4 – приводной двигатель; 5 – зубчатое колесо
Когда регулировочный клапан закрыт, то при разнице в частоте вращения между входным и выходным валами создается рабочее давление, величина которого ограничивается предохранительным клапаном.
Крутящий момент через муфту передается на задний мост.
Рис. Работа регулировочного клапана:
а) клапан закрыт; б) клапан открыт частично; в) клапан открыт полностью
При частично открытом регулировочном клапане муфта допускает определенное проскальзывание, т.е. крутящий момент на задние колеса передается лишь частично. Когда регулировочный клапан открыт полностью, рабочее давление создаваться не может, и крутящий момент через муфту не передается. Однако давление понижается не полностью, а частично благодаря гидроаккумулятору до уровня давления подпитки.
Блок управления муфты
Блок управления через шину данных (CAN-Bus) получает от ABS информацию о частоте вращения колес, продольном ускорении, сигнале торможения и включении ручного тормоза. Если автомобиль дополнительно оснащен ESP, то регулировка ESP имеет преимущественное право перед функцией привода всех колес. Блок управления двигателя также через CAN-Bus выдает информацию о частоте вращения двигателя и положении педали акселератора.
Наряду с входными сигналами через CAN-Bus блок управления Haldex получает также дополнительные сигналы непосредственно от выключателя сигнала торможения ручного тормоза (муфта размыкается при включенном ручном тормозе) и от датчика температуры муфты. Чтобы предотвратить перегрев, функции муфты отключаются при температуре масла свыше 100 °С.
Выходные сигналы блока управления муфты – это напряжение питания для масляного насоса и возбуждение исполнительного двигателя регулировочного клапана. Блок управления может имеет функцию самодиагностирования. Если отсутствует какой-либо сигнал, блок управления рассчитывает резервное значение этого сигнала для включения аварийного функционирования.
Розбираємось як працює муфта «Халдекс»
Муфти Haldex добре знайомі власникам автомобілів марок Skoda, Cadillac, Volvо, Audi, Volkswagen, Opel та Ford. Вперше серійно муфта встановлювалася на автомобілі Volkswagen та Audi з 1998 року. Широкого поширення набули завдяки своїй функціональності та ряду переваг, зокрема, здатності швидкого спрацьовування, компактності, коректності роботи у зв’язках із системами запобігання буксирування, а також електронному управлінню.
Розглянемо ключові елементи системи та як працює муфта «Халдекс».
Конструктивні особливості та функціонал муфти Haldex
Одним із ключових елементів є пакет фрикційних дисків, які розроблялися зі збільшеним коефіцієнтом тертя. Безпосередньо фрикційні диски мають зчеплення зі маточкою, сталеві — з барабаном. Переданий момент, що крутить, прямо пропорційний кількості встановлених дисків. Процес стиснення відбувається в той момент, коли рідина чинить тиск на поршні.
Перш ніж розглянути, як працює муфта «Халдекс», уточнимо, що всі функції контролюються електронною системою, що складається з блоку управління, вхідних сенсорів і рядом виконавчих пристроїв.
Дані виконання певних дій системою надходять від ABS, датчика, що вимірює температуру масла і блоку, що керує безпосередньо двигуном. Всі отримані дані підлягають перетворенню на сигнали та передачі на клапан керування, що визначає до якої міри необхідно стиснути диски. Саме в такій системі здійснюється робота муфти «Халдекс».
Принцип роботи муфти «Халдекс»
Розглянемо, як працює муфта «Халдекс» у різні моменти руху автомобіля. При розгоні або початку руху на задній міст доводиться максимальний момент, що крутить. При цьому клапан керування знаходиться у закритому положенні, а муфти максимально стискаються. Показник тиску вимірюється у відсотках і може змінюватись в межах від 0 до 100 (від max значення).
Якщо при розгоні в автомобілі відбувається прослизання коліс, момент, що крутить, припадає на задню пару коліс. У ситуації, коли буксує одне з передніх коліс, перед тим, як спрацює муфта «Халдекс», в систему включається електронне блокування диференціала.
Факт прослизання коліс при безпосередньому русі визначається сигналами блоку управління ABS. Відкриття та закривання клапана відбувається з урахуванням того, які саме колеса пробуксовують.
Рух автомобіля зі стабільною постійною швидкістю відкриває клапан управління. Стиснення фрикційних муфт відбувається з різним зусиллям, що визначається умовами руху.
Як працює муфта «Халдекс» при гальмуванні? При зниженні швидкості клапан повністю відкривається та фрикційні муфти розтискаються.
Розвиток та функціонал муфт «Халдекс»
Чи завжди так працювала муфта «Халдекс»? Ні. Принцип її функціонування змінювався та вдосконалювався з покоління до покоління. Перші два покоління мали ідентичний принцип роботи на основі механізму, який визначав різницю обертання валів, що прямують до автомобільних мостів.
Починаючи з третього покоління, з’явився зворотний клапан та високопродуктивний електричний насос. Істотні зміни помітні у конструкції п’ятого покоління (2012 р), для полегшення системи видалили масляний фільтр. Ця особливість вимагає від власника автомобіля більш ретельного догляду та систематичної заміни олії кожні 100 000 км або 1 раз на три роки.
Как работают муфты Haldex?. Простой и понятный путеводитель по самым… | by Беппо Брун | Automotion
Как работают муфты Haldex?. Простой и понятный путеводитель по самым… | by Беппо Брун | Автомобилестроение | MediumПростой и понятный путеводитель по самым распространенным в мире полноприводным автомобилям
Опубликовано в·
Чтение через 7 мин.
·
9 января 2022 г. 06 Иногда считается младшая версия Audi quattro 9Система 0016. Некоторые люди говорят, что это не настоящая система полного привода. Тем не менее, многие автомобили с постоянным полным приводом, такие как автомобили группы Volkswagen с поперечным расположением двигателя (например, Volkswagen Golf, Audi A3…), используют эту систему тяги, разработанную Haldex… ·РедакторИнженер + создатель цифровых технологий, интересуется автомобилями, технологиями, искусственным интеллектом, будущим и наукой. Я играю с роботами на работе. 🤖
Еще от Беппо Бруна и Automotion
Беппо Брун
в
BMW не сумасшедший: он ориентирован на Китай
Поляризационному языку дизайна BMW есть веская причина.
·Чтение через 6 мин·25 апреля 2022 г. вы хотите угадать, думаю возмутительное число. ·5 минут чтения·26 января 2022 г.Беппо Брун
в
Научно-фантастическое такси будущего наконец-то здесь
Johnny Cab из Total Recall был поразительно точным
· чтение за 6 минут · 13 февраля 2022 г.
Beppo Brun
Зачем расширенный поиск в Google это убийственный навык для вашей работы
И несколько приемов, которые помогут вам стать ниндзя Google
·5 минут чтения·8 марта 2020 г.Просмотреть все от Беппо Бруна
Рекомендовано на Medium
The PyCoach
in
Вы используете ChatGPT неправильно! Вот как быть впереди 99% пользователей ChatGPT
·Чтение через 7 мин.·17 мартаНеприлично
10 секунд, положивших конец 20-летнему браку
В Северной Вирджинии август, жарко и влажно. Я до сих пор не принял душ после утренней пробежки. На мне моя домохозяйка…
·4 минуты чтения·16 февраля 2022 г.Списки
Что такое ChatGPT?
9 историй·50 сохранений
6 научно обоснованных статей о Covid, сне и многом другом
6 историй·6 сохранений
истории, которые помогут вам стать дизайнером
11 историй·40 сохранений
900 02 Истории для Помогите вам стать разработчиком программного обеспечения19 историй·55 сохранений
Aleid ter Weel
in
10 Чем заняться вечером вместо просмотра Netflix
Привычки без устройств для повышения продуктивности и счастья.
·5 минут чтения·15 февраля 2022 г.Брайан Йе
в
Как проснуться в 5 утра. Каждый день
Нетрадиционный и сострадательный путеводитель по тому, как стать ранней пташкой
·Чтение за 15 минут·3 октября 2019 г.Александр Нгуен
в
Почему я постоянно терплю неудачи с кандидатами во время собеседований в Google…
Они не соответствуют планке.
·4 минуты чтения·13 апреляAlex Mathers
14 вещей, которые я хотел бы знать в 25 лет (теперь, когда мне 38)
Я пишу вскоре после своего 38-летия. Пришло время задуматься.
·4 мин чтения·27 декабря 2022 г.См. другие рекомендации
Статус
Карьера
Преобразование текста в речь Специалист по бездорожью
После преодоления крутых подъемов по бездорожью и насыщенных заносов на полноприводных Skoda я убежден, что муфта Haldex является обязательной для всех современных автомобилей
Напомнить позже
Skoda Yeti, вероятно, не первый автомобиль, который приходит на ум, когда вы думаете о способном внедорожнике .
Но на неровностях она действительно очень хороша, и все из-за умной штучки под названием муфта Haldex.
Муфта Haldex пятого поколения представляет собой технологию многодискового сцепления, которая используется во всем модельном ряду Volkswagen Group. При установке на автомобиль он может в буквальном смысле изменить динамику любого транспортного средства.
Возьмем, к примеру, Seat Leon Cupra 280. Благодаря использованию технологии Haldex в переднем блокируемом дифференциале Cupra смешные 276 л. Ту же технологию Haldex можно найти в полноприводных Skoda Yetis, поэтому, как я выяснил, из них получаются отличные внедорожники.
Чтобы продемонстрировать таланты этого механического черного искусства, я был доставлен на самолете в Пахфуртский автолагерь в Австрии, чтобы испытать крутые подъемы по бездорожью и заносы на полноприводных Skoda.
Но сначала краткое объяснение того, почему системы Haldex такие особенные по сравнению с обычными полноприводными системами.
Отслеживая поведение автомобиля и действия водителя при рулевом управлении, дроссельной заслонке и торможении, ЭБУ автомобиля определяет оптимальную величину крутящего момента для каждого колеса и, при необходимости, передает мощность на заднюю ось, оказывая давление на диски сцепления задней оси. Работая в гармонии с механическим дифференциалом, расположенным сзади, эта мощность затем распределяется на каждую сторону в зависимости от того, какая из них имеет наибольшее сцепление.
Результатом стал полноприводный полноприводный Yeti, который может легко выкарабкаться из неприятностей с помощью временной помощи полного привода.
На практике, столкнувшись с 60-процентным спадом, система Haldex Yeti контролировала каждое колесо без какого-либо тормоза или газа. Даже для обратного подъема по тому же гравийному склону требовалось немного больше, чем толчок дроссельной заслонки, независимо управляемые колеса Yeti творили чудеса с регулировкой мощности на каждом повороте.
Вдали от бездорожья я позже попробовал сцепление Haldex на насыщенных заносах, сидя за рулем моделей Skoda Octavia и Superb. Опять же, системы Haldex показали свою ценность, найдя сцепление, когда я был уверен, что его нет.
