Что такое муфта haldex
Муфта полного привода Haldex
Муфта Haldex – это основной элемент системы подключаемого полного привода, обеспечивающий управляемую передачу крутящего момента, величина которого зависит от степени замыкания муфты. Как правило, данное устройство передает крутящий момент от передней к задней оси автомобиля. Механизм расположен в картере дифференциала заднего моста. Рассмотрим принцип работы, компоненты муфты Haldex, особенности каждого поколения, а также ее преимущества и недостатки.
Принцип работы муфты
Разберем принцип действия муфты на примере системы 4Motion. Данная система автоматически подключаемого полного привода устанавливается на автомобили Volkswagen. Основные режимы работы муфты Haldex:
Устройство и основные компоненты
Рассмотрим основные составляющие муфты Haldex:
Поколения муфты Haldex
На текущий момент существует пять поколений муфты Haldex. Отметим особенности каждого поколения:
Преимущества и недостатки
Преимущества муфты Haldex:
Четвертое поколение устройств Haldex – это одна из самых совершенных систем подключаемого полного привода. Данная муфта используется на мощном автомобиле Bugatti Veyron. Механизм стал популярен благодаря простоте, надежности и качественному электронному управлению. Отметим, что муфта Haldex широко используется не только на автомашинах концерна Volkswagen (например, Golf, Transporter, Tiguan), но и на автомобилях других производителей: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab и других.
На все четыре: что такое муфта Haldex и как она эволюционировала
Муфта Haldex — один из важнейших элементов системы подключаемого полного привода. Если вы являетесь владельцем одного из автомобилей Volkswagen Group с поперечным расположением двигателя и полным приводом, Volvo с шильдиком AWD или, например, популярного кроссовера Land Rover прошлых поколений, то добро пожаловать в клуб! На вашей машине установлено небольшое хитроумное устройство, которое отвечает за циркуляцию тяги между осями, помогает выбраться из заснеженного двора и подстраховывает на скользкой дороге. При этом устройство и принцип действия муфт Haldex может существенно отличаться в зависимости от версии узла и, соответственно, года выпуска автомобиля.
Команда Autospot тестировала несколько таких автомобилей. Это Volvo XC40 и, конечно, хит на рынке семейных кроссоверов Skoda Kodiaq. Оба этих автомобиля в полноприводных версиях оснащаются именно муфтами Haldex пятого поколения. Различаются лишь настройки работы. Но вернемся к истории.
Первая итерация системы Haldex появилась в конце девяностых годов на Volkswagen Golf, спорткарах Audi TT и S3. Агрегат подключал задние колеса посредством сжатия расположенных в масляной ванне фрикционов гидравлическим насосом при возникновении разницы в угловых скоростях осей. Или, проще говоря, при пробусковке. В отличие от работающих с запаздыванием вискомуфт ранний «Халдекс» контролировался электроникой (она стравливала давление и управляла степенью сжатия фрикционов), а потому быстрее и точнее отбирала тягу.
Вторая версия муфты появилась в 2002 году и принципиально не поменялась, оставшись пассивной — срабатывающей лишь при возникновении проскальзывания колес. Впрочем, технический апгрейд ожидаемо произошел. Система получила электрогидравлический клапан взамен электромагнитного и стала работать еще быстрее. «Халдекс» первого поколения устанавливался отдельно от заднего дифференциала, в то время как новую версию муфты объединили с ним в единый блок. Заодно разработчики увеличили объем масла, добавили необслуживаемый фильтрующий элемент и модернизировали насос. Устройству, как и прежде, достаточно четверти холостого оборота передних колес чтобы отправить часть тяги на заднюю ось.
Третья генерация «Халдекса» увидела свет в 2004 году и претерпела ряд важных изменений. В конструкции появился электронасос увеличенной производительности и обратный клапан. Муфта стала гораздо смышленнее. Если раньше сигналом для сжатия фрикционов была пробуксовка, то теперь преднатяг создавался с упреждением в режиме реального времени – до начала проскальзывания и исходя из информации с разных датчиков. Скажем, водитель резко нажал на «газ». Система «видит» это благодаря информации с датчика положения педали акселератора и превентивно подключает заднюю ось. На полную блокировку узла требуется 150 миллисекунд.
Четвертый вариант многодисковой муфты дебютировал в 2008 году и утратил механический насос. На смену ему пришел электрический узел с рабочим давлением жидкости до 30 бар. Ее подачу к сжимающему фрикционы кольцевому поршню ограничивает электромагнитный клапан. На практике получается следующее – чем больше жидкости перепускает клапан, тем сильнее прижимаются диски и тем больше тяга, которую муфта может отбирать на заднюю ось. В большинстве случаев Haldex является епархией машин на переднеприводных платформах, но есть и исключение – узел ставили на среднемоторный гиперкар Bugatti Veyron и суперкар Lamborghini Aventador LP700-4.
Пятую и по сей день актуальную эволюцию муфты Haldex представили в 2012 году. Устройство продолжило функционировать по уже известному принципу, но традиционно без ряда новшеств не обошлось. В частности, у насоса появился центробежный регулятор для измерения необходимого рабочего давления в системе. Фактически он пришел на смену одновременно электромагнитному клапану и поддерживающему давление гидроаккумулятору. Интересно, что инженеры отказались от масляного фильтра — в «пятом» «Халдексе» замену жидкости следует производить не раз в 60 тысяч километров как прежде, а чаще. Наконец, муфта стала легче прошлой версии на 1,7 кг.
Принципиальное устройство современной многодисковой муфты довольно простое и изящное. Рядом с пакетом фрикционов находится электронный управляющий блок, электромотор с центробежным регулятором и аксиально-поршневой насос. «Мозги» собирают информацию с многочисленных датчиков двигателя, коробки передач, рулевого управления и антиблокировочной системы тормозов. Если у ранних итераций учитывалась пробуксовка, то теперь система отслеживает характер движения (накатом или под тягой), нажатие на педаль газа до начала движения, положение руля, поперечное ускорение. Огромный поток данных нужен для работы полноприводной трансмиссии с упреждением и ее постоянной готовности к разным внешним обстоятельствам. При этом даже при равномерном прямолинейном движении на заднюю ось отбирается до 10% крутящего момента.
Наверняка вы заметили, что Haldex чаще всего встречается на немецких автомобилях. Именно их системы полного привода очень популярны в нашей стране. Всем известные системы quattro от Audi, xDrive от BMW и 4matic от Mercedes-Benz имеют как различия, так и общие стороны. Наши друзья из Autospot разобрались в принципах их работы, чтобы вам было легче выбирать.
Последняя версия муфты Haldex заслужила высокие оценки. Она отлично настроена и может не только помочь в рядовых ситуациях, когда нужно погасить начинающийся занос или помочь автомобилю выбраться из снежной или ледяной ловушки, но и доставить удовольствие активному водителю алгоритмом работы, который умеет управлять скольжениями на зимней извилистой дороге.
Материал подготовлен совместно с Autospot
Что такое муфта Haldex, зачем нужна и как работает?
Основным элементом подключаемого полного привода считается муфта Haldex. Она обеспечивает управляемую передачу крутящего момента, величина которого напрямую зависит от степени ее замыкания. В большинстве своем данное устройство передает крутящий момент от передней оси к задней. Сам механизм располагается в картере дифференциала заднего моста. О том, что же такое муфта Haldex, какой ее принцип работы и какие компоненты она включает подробнее будет рассказано в этом полезном материале.
Как работает и из чего состоит муфта Haldex?
Муфта Haldex состоит из нескольких компонентов. Она включает в себя пакет фрикционных дисков, которые изготовлены из стали или покрыты специальным составов с повышенным коэффициентом трения. Чем больше в пакете дисков, тем больше передаваемый крутящий момент. А сжатие их происходит за счет поршней под действием давления жидкости. Есть в ней и электронная система управления, которая состоит из входных сенсоров, блока управления и исполнительного устройства. Также среди компонентов муфты представлен аккумулятор давления и гидравлический насос, которые призваны поддерживать давление масла в ней в пределах 3 МПа.
Принцип действия муфты Haldex можно разобрать на примере системы 4Motion, что устанавливается на Volkswagen. В этом случае основные режимы работы муфты выглядят следующим образом:
Подробнее о принципе работы
В момент того, как авто трогается или разгоняется задний мост получает максимальный крутящий момент. Фрикционы муфты сжимаются и клапан управления находится в закрытом положении. Клапан управления — это элемент, от которого зависит величина давления фрикционных дисков. Когда начало движения сопровождается проскальзыванием передних колес, то крутящий момент передается на задние колеса. При буксировке только одного переднего колеса, перед работой муфты начинает работать электронная блокировка дифференциала. Если же авто движется с постоянной скоростью, то клапан управления открывается и фрикционы сжимаются. Тогда на задние колеса крутящий момент начинает передаваться частично. Сам же процесс проскальзывания колес определяется по сигналам датчика и блока управления. Клапан в зависимости от того, какие колеса буксуют будет либо открываться, либо закрываться. Когда же происходит торможение, фрикционы полностью разжимаются и клапан открывается. В этом случае крутящий момент вообще не поступает на задний мост.
Подробнее о муфте Haldex и ее работе будет рассказано в этом видеоматериале:
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:
Из минусов:
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.
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.
Конструкция и принцип работы муфты полного привода Haldex
Муфта Haldex является основным компонентом системы подключаемого полного привода, обеспечивающий контролируемую передачу крутящего момента, величина которого зависит от степени сжатия муфты. В большинстве случаев это устройство передает крутящий момент с передней оси на заднюю ось автомобиля. Механизм расположен в корпусе дифференциала заднего моста. Рассмотрим принцип работы, составные части муфты Haldex, характеристики каждого поколения, их плюсы и минусы.
Как работает муфта
Разберем принцип работы работы на примере системы 4Motion. Этот автоматический полный привод устанавливается на автомобили Volkswagen. Основные режимы работы муфты Халдекс:
Как устроен Халдекс
Рассмотрим основные составляющие муфты Haldex:
Развитие муфт Haldex
В настоящее время существует пять поколений Haldex. Давайте посмотрим на характеристики каждого поколения:
Плюсы и минусы муфты
Четвертое поколение агрегатов Haldex — одна из самых идеальных подключаемых систем полного привода. Это сцепление используется на замечательном Bugatti Veyron. Механизм стал популярным благодаря простоте, надежности и качественному электронному управлению. Помните, что сцепление Haldex широко применяется не только в автомобилях Volkswagen (например, Golf, Transporter, Tiguan), но и в автомобилях других производителей: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab и других.