Что нового появилось в конструкции полного привода автомобилей Skoda с появлением многодисковой муфты с электронным управлением Haldex пятого поколения.
Принцип работы муфты
Муфта Haldex 1-го поколения
Разберем принцип действия муфты на примере системы 4Motion. Данная система автоматически подключаемого полного привода устанавливается на автомобили Volkswagen. Основные режимы работы муфты Haldex:
- Начало движения. Когда машина трогается с места или разгоняется, задний мост получает максимальный крутящий момент. Фрикционы муфты при этом максимально сжаты, а клапан управления закрыт. Клапан управления – это компонент системы управления, от положения которого зависит величина давления, приходящегося на фрикционные диски. Величина давления в зависимости от режима работы муфты варьируется от 0% до 100% от максимального значения.
- Начало движения с проскальзыванием колес. Если начало движения автомобиля сопровождается проскальзыванием передних колес, то весь крутящий момент также передается на задние колеса. Если буксует только одно переднее колесо, то перед муфтой в работу вступает электронная блокировка дифференциала.
- Движение с постоянной скоростью. Если при движении автомобиля скорость не меняется, то клапан управления открывается, а фрикционы муфты сжимаются с различными усилиями (зависит от условий движения). На задние колеса крутящий момент передается лишь частично.
- Движение с проскальзыванием колес. Проскальзывание колес автомобиля определяется на основе сигналов датчиков и блока управления ABS. Клапан управления открывается/закрывается в зависимости от того, какая ось и какие колеса буксуют.
- Торможение. При замедлении машины фрикционы полностью разжимаются, клапан открыт. В этом режиме крутящий момент на задний мост не поступает.
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.
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
Муфта Haldex – немного истории
Изобретение конструкции муфты Haldex принадлежит шведскому раллийному гонщику и инженеру Сигварду Йохансону. В 1988 году он запатентовал свою конструкцию. А уже в 1992 году она была продана фирме из Швеции с названием Haldex.
На предприятии доработали конструкцию муфты, так как изначально она предназначалась для гибкого и точного управления блокировкой дифференциала. С 1998 года началось применение муфты на серийных моделях.
Первыми стали Audi A3 и ТТ в версиях Quattro, и полноприводный VW Golf. Вообще концерн Volkswagen заметил перспективность данного конструкторского решения и широко применяет муфту Haldex на своих моделях.
Товар по теме:
-
Восстанавливает поверхности зубцов шестеренок и обойм подшипников в редукторах любого типа. Это снижает гул и вибрации при работе агрегата, облегчает его работу, продлевает ресурс в 2,5-3 раза.
Владельцам полноприводных автомобилей иногда приходится сталкиваться с такой трудностью как ремонт муфты Халдекс (Haldex). Эти устройства можно встретить на машинах от различных производителей: Land Rover, Ford, SAAB, Lamborghini, Volvo, Mazda. Очень любят устройство инженеры автоконцерна Volkswagen – устанавливают его на Golf, Transporter и Tiguan.
Принцип работы муфты Халдекс
Чтобы понять, как отремонтировать, нужно разобраться, в чем заключается работа муфты Haldex, зачем этот узел нужен в трансмиссии автомобиля? Чтобы найти ответы, надо разобраться в устройстве этого компонента подключаемого полного привода.
Российским автолюбителям чаще приходится сталкиваться с ремонтом муфты Халдекс 4 поколения. Этот узел установлен на моделях с подключаемым полным приводом, которые выпущены после 2007 года. Таких машин в российском автопарке много. Более старые авто почти все сданы в утиль, а новые иномарки на наших дорогах в явном меньшинстве.
УСТРОЙСТВО МУФТЫ ХАЛДЕКС ПОСЛЕДНЕГО ПОКОЛЕНИЯ |
1 – фланец для крепления привода оси; 2 – предохранительный клапан; 3 – электронный блок управления; 4 – кольцевой поршень; 5 – ступица; 6 – упорные шайбы; 7 – фрикционные диски; 8 – барабан муфты; 9 – аксиально-поршневой насос; 10– центробежный регулятор; 11 – электромотор. |
Устройство и основные компоненты
Общая схема муфты Haldex
Рассмотрим основные составляющие муфты Haldex:
- Пакет фрикционных дисков. Включает в себя фрикционные диски (с покрытием, имеющее повышенный коэффициент трения) и стальные диски. Первые имеют внутреннее зацепление со ступицей, вторые – внешнее, с барабаном. Чем больше дисков в пакете, тем больше передаваемый крутящий момент. Сжимаются диски при помощи поршней под действием давления жидкости.
- Электронная система управления. Она, в свою очередь, состоит из входных сенсоров, блока управления и исполнительного устройства. Входные данные в систему управления муфтой поступают от блока управления ABS, блока управления двигателем (с обоих блоков информация идет по CAN-шине), а также от датчика температуры масла. Эти данные преобразуются блоком управления в сигналы на исполнительное устройство – клапан управления, от которого зависит степень сжатия дисков.
- Аккумулятор давления и гидравлический насос поддерживают давление масла в муфте на уровне 3 МПа.
Неисправности муфты Haldex
Вообще, муфта в системах подключаемого полного привода редко выходит из строя. Это довольно надежное и живучее электромеханическое устройство, которое при своевременном обслуживании может служить довольно долго. Признаки неисправности муфты у разных марок и моделей авто могут несколько отличаться, но, как правило, автолюбители говорят о следующем:
- Потеря герметичности, утечка масла;
- Загрязнение вследствие нерегулярной замены масла и фильтра;
- Выход из строя блока управления, солениода;
- Появление ошибки (возникает только на поздних этапах);
- Выход из строя насоса.
Как правило, мастера по обслуживанию муфт Haldex отмечают сильную загрязненность механизма, являющуюся следствием нерегулярной замены масла и фильтров. Несколько более редкой проблемой является выход из строя насоса. Со временем изнашиваются его щетки, подшипники, а также перегревается медная обмотка. В еще более редких случаях из строя выходит блок управления, который весьма подвержен коррозии. При обслуживании муфты Haldex 5 поколения рекомендуется каждые 32-40 тысяч км. пробега производить демонтаж насоса, очистку заборной сетки, промывку масляного канала и залив новой жидкости.
Поколения муфты Haldex
На текущий момент существует пять поколений муфты Haldex. Отметим особенности каждого поколения:
- Первое поколение (с 1998 года). Основа муфты – механизм, определяющий разницу вращения валов, которые идут к переднему и заднему мосту машины. Блокируется механизм во время пробуксовки ведущей оси.
- Второе поколение (с 2002 года). Принцип работы не поменялся. Произошли только технические усовершенствования: интеграция в один блок с задним дифференциалом, электрогидравлический клапан заменил электромагнитный (система заработала быстрее), обновлен электрический насос, установлен необслуживаемый масляный фильтр, увеличен рабочий объем масла.
- Третье поколение (с 2004 года). Главное изменение в конструкции – установлен более производительный электрический насос и обратный клапан. Появилась возможность предварительной блокировки устройства электроникой. За 150 миллисекунд осуществляется полная блокировка механизма.
- Четвертое поколение (с 2007 года). Принцип действия не поменялся. Конструктивные изменения: давление в гидросистеме механизма теперь формирует мощный электронасос, управление муфтой осуществляется только электроникой, устройство четвертого поколения может устанавливаться только на автомобили с системой ESP. Главное отличие – разная скорость на переднем и заднем мостах перестала быть условием для включения муфты.
- Пятое поколение (с 2012 года). Принцип работы не изменился. Особенности конструкции муфты Haldex последнего поколения: насос работает постоянно, фрикционы с электрическим/гидравлическим управлением, механизм можно заменить отдельно. Основное отличие – более высокое качество элементов.
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.
Вискомуфта (вязкостная муфта) – специальное механическое устройство, функцией которого является передача вращающего момента с помощью особой вязкой жидкости с дилатантными свойствами, благодаря которым жидкость увеличивает свою вязкость при возрастании скорости вращения ведущего или ведомого валов. Состоит из герметичного корпуса, в котором находятся близкорасположенные круглые пластины.
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.