Клапан муфты халдекс 4 поколения как должен работать

Муфта Haldex: устройство, принцип работы, неисправности. Все, что вы хотели знать!

Такие понятия как: передний или задний привод, полный привод или 4×4 — знает большинство еще со школьной скамьи. Но прогресс не стоит на месте и на смену старой «гвардии», приходят новые технологии и новые игроки, одним из таких является муфта «Халдекс».

Всем привет! В этой статье вы узнаете: что такое муфта Халдекс и в чем ее суть, как она работает и как она менялась от поколения к поколению. Кроме этого, я поведаю о сильных и слабых сторонах муфты Haldex, а также основных неисправностях. Готовы? Тогда поехали!

Идея создания муфты «Халдекс» принадлежит шведскому инженеру и гонщику — Sigvard Johansson, который в 1992-м, продал свое изобретение компании «Haldex AB», название которой, позже станет именем нарицательным для данной разработки. Спустя шесть лет, конструкция муфты была усовершенствована и успешно интегрирована на серийный автомобиль. В 1998-м Haldex появился на автомобилях VAGa среди которых Audi A3, Audi TT и даже VW Golf. Чуть позже, этой разработкой будут агрегатироваться и другие марки с мировым именем среди которых: Volvo, Ford, Opel, Land Rover, Mazda и многие другие.

Муфта Халдекс пришла на смену менее эффективной вискомуфты, которая имела ряд недостатков. Отличительными качествами преемницы, было наличие электронного управления, а также более быстрая и точная работа. Такие изменения существенно повысили не только комфорт и удобство передвижения, но и безопасность, которая как известно — превыше всего, особенно для Volvo!

Так кто же ты?

«Халдекс» — представляет собой некий симбиоз механики, гидравлики и электроники. Многодисковая муфта располагалась перед задним межколесным дифференциалом, хотя позже перебазируется к нему в один общий корпус. Haldex имеет умное электронное управление, позволяющее анализировать и подключать задние колеса, посредством передачи на них крутящего момента, именно тогда, когда в том есть необходимость. А именно: во время трогания с места, на скользких участках дороги, или в других аналогичных случаях, когда передние колеса уже не справляются. Муфта Haldex – играет роль главной скрипки в системе подключаемого полного привода (AWD). Она позволяет контролировать и дозировать передачу крутящего момента на заднюю ось, путем степени замыкания фрикционов муфты.

За свою историю Халдекс пережила пять генераций, четвертую их которых большинство считают наиболее удачной. Каждое новое поколение гидро-электро муфты становилось все более надежным, механика и гидравлика работали безотказно, а электроника в свою очередь, умнела и работала, точнее, быстрее и расторопнее. Уменьшался и общий вес узла, что существенно облегчало всем жизнь и конечно же вес самого авто.

Муфта Haldex — как это работает?

Во время трогания с места, когда автомобилю нужен эффективный старт без пробуксовки колес, фрикционы муфты полностью сжаты, а управляющий клапан или клапан управления закрыт — задний мост получает максимально допустимый крутящий момент, который не превышает 50% от общего значения. Управляющий клапан, он же клапан управления — это исполнительный элемент системы управления, который своим положением предопределяет величину давления, которое оказывается на фрикционные диски. Степень давления зависит от потребностей и дорожных условий. Распространенное заблуждение, то, что муфта Халдекс — это подключаемый полный привод. На самом деле, даже при идеальном сцеплении колес с дорожным покрытием, на зад поступает до 10% от общего крутящего момента. Такое распределение необходимо для того, чтобы держать муфту и здание колеса в постоянной «боевой готовности», для мгновенной активации и подхвата задними колесами, в случае резкой необходимости. Поэтому если разобраться, то понятие подключаемого полного привода не совсем корректное, и правильнее было бы назвать все это дело: постоянным полным приводом с упором на переднюю ось и возможностью распределения крутящего момента по осям, в зависимости от типа покрытия. Но, видимо такое название маркетологам не понравилось, и они придумали три буквы AWD, которые все объясняют, а саму технологию назвали «подключаемым полным приводом». Да и Бог с ним, лишь бы работало!

Если во время трогания с места передние колеса проскальзывают, какая-то часть крутящего момента передается на задние колеса, чтобы избежать пробуксовки. Когда буксует одно из колес, в дело вступает электронная блокировка дифференциала.

Если колеса проскальзывают, о чем сообщают в блок управления различные датчики, в том числе и датчик ABS, система активирует управляющий клапан, который открывается или закрывается в зависимости от того, какая ось буксует.

Во время движения по прямой с неизменной скоростью клапан управления открывается, тем самым сжимая фрикционы муфты с различным усилием, а задние колеса получают минимальный крутящий момент.

Во время торможения клапан открыт, фрикционы полностью разжаты, поскольку при замедлении, в передаче крутящего момента нет необходимости.

В блок управления системы подключаемого полного привода поступают данные с многих датчиков, которые позволяют системе анализировать положение вещей и дорожную ситуацию. Исходя из полученных данных, руководствуясь четкими алгоритмами, муфта Халдекс помогает контролировать авто, избегать пробуксовки и существенно повышать безопасность передвижения авто. Данные поступают от датчиков коробки и двигателя, рулевого управления и системы ABS. Подобно системе ESP, система управления муфтой учитывает не только сцепление колес с дорогой, но и ряд сопутствующих факторов таких как: скорость и положение руля, поперечное ускорение, а также движение накатом или под нагрузкой. Подобный объем информации, позволяет полноприводной трансмиссии быть готовой к любым неожиданным ситуациям, которые постоянно случаются на дороге. Это может быть уход автомобиля в занос передними колесами, или моментальное подключение заднего моста для того, чтобы вытащить машину из грязи, снега и так далее.

Устройство Haldex и системы подключаемого полного привода

Система включает в себя:

Набор фрикционов. Муфта содержит в себе пакет фрикционных дисков со специальным покрытием с повышенным коэффициентом трения, а также стальные диски. Фрикционные диски имеют внутреннее сцепление со ступицей, а стальные диски в свою очередь — с барабаном. Количество дисков в пакете прямо пропорциональна передаваемому, крутящему моменту. Сжатие дисков происходит за счет воздействия на них поршней, которые в свою очередь подвергаются давлению рабочей жидкости.

Система управления. Мозговым центром, как и в любом современном узле является электроника, а точнее блок управления. Под его руководством работают входные сенсоры и исполнительного устройства. Блок получает большой объем данных от разных датчиков и блоков, например от ABS, блока управления двигателем, а также от датчика температуры масла. Мозг выполняет обработку полученной информации, после чего посылает сигналы исполнительным устройствам таким как клапан управления.

Гидравлический насос и аккумулятор давления, необходимы для создания и поддержания давления масла в муфте.

Эволюция муфты Haldex

Принцип работы этой муфты практически не менялся от поколения к поколению, менялась лишь реализация, габариты, вес и скорость ее работы. После того как управление было передано электронике, основные изменения, как правило, касались исполнительных механизмов. Совершенствовалась гидравлика, управляющий клапан и фрикционы.

1998 год — Первое поколение Халдекс. В основе муфты лежит механизм, который определяет разницу вращения валов, идущих к переднему и заднему мостам. Во время пробуксовки ведущих колес происходит активация муфты и выполняется блокировка.

2002 год — Второе поколение Haldex. Принцип работы остался прежним, усовершенствовалась исключительно техническая часть. Муфта мигрировала в один корпус с задним дифференциалом, а роль электрогидравлического клапана теперь возложена на электромагнитный. Доработке подвергся электронасос, а также увеличился объем рабочей жидкости (масла). Масляный фильтр стал необслуживаемым. Общая производительность системы подключаемого полного привода повысилась.

2004 год — Третье поколение Халдекс. Конструкция доработана, путем установки более производительного электронасоса и обратного клапана. Интегрирована новая функция предварительной блокировки устройства электроникой. Для полной блокировки требуется 150 миллисекунд.

2007 год — Четвертое поколение Haldex. Установлен еще более мощный электронасос, позволяющий повысить давление до 30 бар. Электромагнитный клапан управления, регулировал подачу рабочей жидкости к кольцевому поршню, который воздействовал на пакет дисков. От количества жидкости, которую пропускал клапан, зависела сила и плотность прижатия дисков, что в конечном итоге трансформировалось в крутящий момент. Управление муфтой осуществляет исключительно электроника, а сама система может интегрироваться исключительно на авто, оснащенные системой ESP.

2012 год — Пятое поколение Халдекс. Насос подвергли доработке, его оснастили центробежным регулятором, способным регулировать необходимое рабочее давление в системе. Этот регулятор воплотил в себе функцию двух деталей: управляющего электромагнитного клапана и гидроаккумулятора, которые необходимы для оптимального давления. С целью предотвращения повышенного давления, систему оснастили предохранительным клапаном сброса давления, который стравливает излишки масла в резервуар, как только давление превысит допустимое значение (

40 бар). Насос теперь работает постоянно, детали стали более легкие, но при этом более качественные, к тому же появилась возможность замены механизма. В погоне за снижением веса всего авто, «похудела» и муфта Халдекс, причем больше чем на полтора килограмма. Однако одним из наиболее спорных вопросов пятого поколения муфты, стал отказ от масляного фильтра, его здесь просто нет. В том числе и по этой причине, именно четвертый Халдекс считается самым надежным. Как бы точно не были подогнаны детали и каким бы качественным не было масло, трение есть трение, а продукты износа никуда не деваются. Накапливаясь в масле, они могут негативно влиять на работу гидравлики и постепенно съедать все рабочие поверхности. Ремонт муфты Haldex — удовольствие не из дешевых, поэтому тут нужно быть внимательным. Регламент замены рабочей жидкости — раз в три года, в то время как на предыдущих генерациях это значение было равно — 60 000 км. Три года, как вы понимаете, у каждого будут разными, кто-то наездит 30, а кто-то все 100 тысяч.

Плюсы и минусы муфты Халдекс

Из плюсов можно выделить:

• Повышение проходимости;
• Повышение безопасности;
• Компактные размеры;
• Высокая эффективность;
• Скорость работы;
• Возможность установки с другими системами, предотвращающими пробуксовку;

Из минусов:

• Отсутствие центрального дифференциала, что не позволяет заднему мосту вращаться быстрее переднего (на 4-м поколении);
• Несвоевременное подключение за счет недоработок в системе давления, которые были исправлены в следующих поколениях;
• Отсутствие фильтра, которое в разы снижает срок службы рабочей жидкости и всех рабочих поверхностей. Такое положение вещей, привело к необходимости чаще менять масло, хоть сам производитель говорит о замене раз в три года (это касается 5-го поколения);

В общем и целом, как я уже говорил, 4-е поколение муфты Халдекс считается наиболее надежным, этот факт подтверждает использование 4-й генерации муфты на Bugatti Veyron. Эта разработка объединила в себе: простоту, надежность, высокое качество и стабильную электронную начинку. И, что немаловажно, в этом поколении был масляный фильтр.

Неисправности муфты Haldex

В принципе, система подключаемого полного привода и муфта в сущности — довольно надежны сами по себе, и крайне редко доставляют неудобства. Халдекс можно отнести к долгожителям, узел достаточно надежный ломается редко и при своевременном обслуживании, может прослужить не один десяток лет. Проявляются неисправности муфты Халдекс, на разных авто по-разному, однако выделить что-то общее все же можно.

• Поломки насоса;
• Забитые каналы гидравлики (как правило последствия плохого обслуживания несвоевременной замены масла и фильтра);
• Разгерметизация и масляные подтеки;
• Неисправности блока управления, соленоида;
• Возникновение ошибок.

Сильное загрязнение и забивание каналов гидравлики зачастую происходит по причине халатного отношения к муфте Haldex. Тут вариантов не много — скорее всего, не меняются вовремя масло и фильтр.

Насос — и вовсе редкая поломка, поскольку его постоянно дорабатывают, от поколения к поколению он становится только лучше и выносливее. На авто с приличным пробегом может возникать проблема со щетками, подшипниками и медной обмоткой. Случаи смерти блока управления Халдексом — вообще чуть ли не единичны. Здесь, пожалуй, кроме механического воздействия или коррозии вариантов нет. Несмотря на то, что пятое поколение Халдекса производитель рекомендует обслуживать раз в три года, опытные мастера настоятельно рекомендуют не реже чем раз в 40 тысяч, снимать гидравлический насос, чистить сетку масляного заборника, выполнять промывку каналов и так далее. И естественно, при всем этом, необходимо производить замену самой рабочей жидкости. Кстати, буду очень признателен если поделитесь в комментариях своими секретами обслуживания муфты Халдекс!

Рекомендую: Видеоверсия статьи!

У меня все благодарю за внимание! Всем удачи и до новых встреч на ГБОшнике.

Источник

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.

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.

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»

Источник