El diseño y el principio de funcionamiento del embrague de tracción total Haldex.

El embrague Haldex es el componente principal del sistema XNUMXWD y proporciona una transmisión de par controlada, cuya cantidad depende del grado de compresión del embrague. En la mayoría de los casos, este dispositivo transmite par desde el eje delantero al eje trasero del automóvil. El mecanismo está ubicado en la caja del diferencial del eje trasero. Considere el principio de funcionamiento, los componentes del acoplamiento Haldex, las características de cada generación, sus ventajas y desventajas.

Cómo funciona un embrague

Analicemos el principio de funcionamiento usando el sistema 4Motion como ejemplo. Esta tracción automática en las cuatro ruedas está instalada en los automóviles Volkswagen. Los principales modos de funcionamiento del acoplamiento Haldex:

1. Inicio del movimiento: el automóvil comienza a moverse o acelerar, se suministra un gran par al eje trasero. Las fricciones del embrague en este caso están completamente comprimidas y la válvula de control está cerrada. La válvula de control es un elemento del sistema de control, cuya posición determina la presión en los discos de fricción. El valor de la presión, dependiendo del modo de funcionamiento del embrague, varía de 0% a 100%.
2. Arranque de giro de las ruedas: el vehículo arranca con las ruedas delanteras girando, luego todo el par se transfiere a las ruedas traseras. Si solo patina una rueda delantera, primero se activa el bloqueo electrónico del diferencial y luego entra en funcionamiento el embrague.
3. Conducción a una velocidad constante: la velocidad no cambia durante el movimiento, luego se abre la válvula de control y las fricciones del embrague se comprimen con diferentes fuerzas (según las condiciones de conducción). Las ruedas traseras solo tienen tracción parcial.
4. Conducción con deslizamiento de las ruedas: la velocidad de rotación de las ruedas del automóvil está determinada por las señales de los sensores y la unidad de control ABS. La válvula de control se abre o se cierra según el eje y las ruedas que patinen.
5. Frenado: cuando el automóvil reduce la velocidad, el embrague se suelta por completo, respectivamente, la válvula está abierta. En este modo, el par no se transmite al eje trasero.

Cómo funciona Haldex

Consideremos los componentes principales del acoplamiento Haldex:

• Paquete de disco de fricción. Se compone de discos de fricción con mayor coeficiente de fricción y discos de acero. Los primeros tienen una conexión interna al cubo, los segundos tienen una conexión externa al tambor. Cuantos más discos haya en el paquete, mayor será el par transmitido. Los discos son comprimidos por pistones bajo la acción de la presión del fluido.
• Sistema de control electrónico. Este, a su vez, consta de sensores, una unidad de control y un actuador. Las señales de entrada al sistema de control del embrague provienen de la unidad de control del ABS, la unidad de control del motor (ambas unidades transmiten información a través del bus CAN) y el sensor de temperatura del aceite. Esta información es procesada por la unidad de control, que genera señales para el actuador, la válvula de control, de la que depende la relación de compresión de los discos.
• El acumulador hidráulico y la bomba hidráulica mantienen la presión de aceite en el embrague dentro de -3 MPa.

Desarrollo de acoplamientos Haldex

Actualmente hay cinco generaciones de Haldex. Veamos las características de cada generación:

1. Primera generación (desde 1998). La base del embrague es un mecanismo que determina la diferencia en la velocidad de los ejes que van a los ejes delantero y trasero de los automóviles. El mecanismo se bloquea cuando el eje delantero patina.
2. Segunda generación (desde 2002). El principio de funcionamiento no ha cambiado. Sólo se han realizado mejoras técnicas: colocación en una carcasa con diferencial trasero, se ha sustituido la válvula electrohidráulica por una electroválvula (para aumentar la velocidad), se ha modernizado la electrobomba, se ha instalado un filtro de aceite libre de mantenimiento , se ha aumentado la cantidad de aceite.
3. Tercera generación (desde 2004). El principal cambio de diseño es una bomba eléctrica más eficiente y una válvula de retención. El dispositivo ahora se puede prebloquear electrónicamente. Después de 150 milisegundos, el mecanismo está completamente bloqueado.
4. Cuarta generación (desde 2007). El principio de funcionamiento no ha cambiado. Transformaciones estructurales: la presión en el sistema hidráulico del mecanismo ahora crea una potente bomba eléctrica, el embrague está controlado solo por electrónica, el dispositivo de cuarta generación está instalado solo en máquinas con el sistema ESP. La principal diferencia es que las diferentes velocidades en los ejes delantero y trasero ya no son una condición para accionar el embrague.
5. Quinta generación (desde 2012). El principio de funcionamiento no ha cambiado. Características de diseño Haldex de última generación: la bomba funciona de forma continua, los embragues se controlan eléctrica o hidráulicamente, el mecanismo se puede reemplazar por separado. La principal diferencia es un mayor nivel de componentes de calidad.

Pros y contras del embrague

Beneficios:

• tiempo de reacción mínimo (por ejemplo, un acoplamiento viscoso permite que las ruedas primero patinen y luego se bloqueen);
• dimensiones mínimas;
• se puede combinar con sistemas antideslizantes;
• le permite evitar cargas pesadas en la transmisión al estacionar y maniobrar el automóvil;
• control electrónico.

desventajas:

• creación intempestiva de presión en el sistema (1ª generación);
• desconectar el embrague después de la intervención de los sistemas electrónicos (1ª y 2ª generación);
• sin diferencial central, por lo que el eje trasero no puede girar más rápido que el eje delantero (embragues de cuarta generación);
• sin filtro, lo que resulta en frecuentes cambios de aceite (quinta generación);
• Los elementos electrónicos suelen ser menos fiables que los mecánicos.

La cuarta generación de unidades Haldex es uno de los sistemas de tracción total enchufables más ideales. Este embrague se usa en el maravilloso Bugatti Veyron. El mecanismo se ha vuelto popular debido a su simplicidad, confiabilidad y control electrónico de alta calidad. Recuerde que el embrague Haldex se usa ampliamente no solo en automóviles Volkswagen (por ejemplo, Golf, Transporter, Tiguan), sino también en automóviles de otros fabricantes: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab y otros.