Полноприводная трансмиссия с муфтой Haldex V: пятая задняя

ЗАДАЧИ И ОБЯЗАННОСТИ

«Халдекс» — муфта с электронным управлением. Установлена перед задним межколесным дифференциалом и перебрасывает тягу на задние колеса — естественно, когда в этом есть необходимость. Например, на скользкой дороге. Или при троганье с места — чтобы эффективнее реализовать крутящий момент.

Блок управления «Халдексом» собирает данные по всему автомобилю — от датчиков двигателя, коробки передач, антиблокировочной системы, рулевого управления. Отдавая команду исполнительным механизмам муфты, компьютер учитывает не только пробуксовку колес, но и скорость, поперечное ускорение, положение руля, движение под тягой или накатом. Столь большой объем информации нужен для того, чтобы полноприводная трансмиссия заранее реагировала на возникающие на дороге ситуации. Например, при заблокированной муфте можно передать на заднюю ось максимум крутящего момента — чтобы вытащить автомобиль, попавший на скользкую поверхность передними колесами. Или, наоборот, убрать тягу с кормы и тем самым помочь другим системам при пробуксовке передних колес пресечь возникающий занос.

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.

ОТЦЫ И ДЕТИ

На полноприводные «шкоды» изначально устанавливали четвертый «Халдекс». В трансмиссии новых моделей появилась более совершенная муфта — пятого поколения. Основные изменения произошли в гидравлической системе, которая под контролем электроники сжимает и разжимает диски.

В четвертом «Халдексе» электронасос создавал рабочее давление жидкости (до 30 бар), а управляющий электромагнитный клапан ограничивал ее подачу к кольцевому поршню, сжимающему пакет дисков. Чем больше жидкости перепускал клапан, тем плотнее прижимались друг к другу диски и тем более высокий крутящий момент мог передаваться на заднюю ось.

В муфте пятого поколения насос снабдили центробежным регулятором, который отмеряет нужное рабочее давление в системе. При вращении рычаги регулятора под действием центробежной силы расходятся и перекрывают каналы, по которым масло сливается в поддон. При этом давление в системе растет, поршень начинает сжимать диски. Если требуется разблокировать муфту, автоматика снижает обороты электромотора, рычаги возвращаются в исходное положение, клапаны открываются и давление падает.

По сути, центробежный регулятор заменил две детали: управляющий электромагнитный клапан и гидроаккумулятор, необходимый для поддержания давления.

Правда, для страховки ввели компактный предохранительный клапан — он открывается и стравливает излишки масла в резервуар, когда давление поднимается выше 44 бар.

Борьба за миллиметры и килограммы (кстати, пятый «Халдекс» легче предшественника на 1,7 кг) оправданна лишь в том случае, если не идет в ущерб надежности. Не уверен, что был смысл отказываться от столь важной детали, как масляный фильтр. Ведь четвертый «Халдекс» имел фильтр — а в пятом его нет! Вряд ли диски и прочие вращающиеся детали стали покрывать неким волшебным материалом, который полностью исключает их изнашивание. А куда деваться продуктам износа? Накопившаяся в масле «стружка» может нарушить работу нежных гидравлических механизмов, а ремонт муфты обходится недешево. К тому же смазку теперь рекомендуют менять не каждые 60 000 км, а раз в три года. Многие автомобилисты за это время накатывают и по 100 тысяч! Надеемся, разработчики об этом не забыли.

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.

«ХАЛДЕКС» И КОМПАНИЯ

02

Впервые на серийных машинах муфта «Халдекс» появилась в 1998 году. Ее примерили полноприводные «ауди» и «фольксвагены» с поперечно расположенными двигателями. В отличие от предшественницы — вискомуфты — «Халдекс» с его электронным управлением быстрее и точнее перекидывал тягу на заднюю ось. Ездить стало не только удобнее и интереснее, но и безопаснее. От поколения к поколению совершенствовалась гидравлика и механика, расторопнее и умнее становилась электроника, узел терял в массе и габаритах, что облегчало жизнь компоновщикам. «Халдекс» устанавливают не только на «шкоды» — многодисковую муфту с электронным управлением примеряют модели «Ауди», «Фольксваген», «Кадиллак», «Бугатти», «Опель», «Форд», «Ленд-Ровер», «Вольво».

Полноприводная трансмиссия с муфтой Haldex V: пятая задняя

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

Замена масла в муфте Халдекс (Haldex) 4 поколения на примере Volvo XC70. Фото и видео инструкция

Сегодня мы научим вас как правильно своими руками заменить масло в муфте Халдекс (Haldex) 4 поколения на примере автомобиля Volvo XC70.

Для работы нам понадобится фильтр, он идёт в комплекте с крышечкой, у крышки есть дополнительные винты крепления (стоимость комплекта 2500 рублей), литровая канистра масла (в системе залито примерно 750 грамм).

Масляной фильтр находится в верхней части муфты, чтобы до него добраться необходимо открутить карданный вал и отвести его в сторону. Предварительно мы наносим метки, чтобы потом поставить вал на его прежнее место:

Шестигранником на 8 отворачиваем 6 болтов крепления вала к фланцу:

Ключом на 10 отворачиваем 4 болта крепления кронштейна опоры карданного вала:

Снимаем поперечину и откручиваем крепления кардана к угловому редуктору. Сзади шарнир с плотной посадкой в обойме муфты, чтобы его оттуда вытащить без особых затруднений, надо помочь ему оправкой, есть отверстия в обойме не резьбовые, туда мы вставляем нашу оправку и небольшими ударами молотка подталкиваем шарнир по ходу движения автомобиля:

Головкой на 24 откручиваем гайку крепления обоймы, тут есть два варианта, сделать оправку удерживающую эту муфту от проворачивания, либо как в нашем случае используем ударный гайковёрт:

Через медную оправку сбиваем муфту с вала:

При этом будет вытекать небольшое количество масла, заранее приготовьте под него необходимую ёмкость. Теперь у нас появился свободный доступ к крышки масляного фильтра. Снимаем мотор и сливаем масло с муфты. Откручиваем два болта крепления моторчика, для этого используем шестигранник на 4:

Берём плоскую отвёртку и через паз поддеваем моторчик:

При этом снова польётся масло. На моторчике есть сетка, она у нас забита, необходимо снять и промыть, крепится на винтках Torx T10:

Шестигранником на 4 отворачиваем два болта крепления крышки масляного фильтра:

Поддеваем каким нибудь крючком пластиковую заглушку. Ставим новый фильтр на место до характерного щелчка:

Смазываем уплотнительную манжету пластиковой заглушки и устанавливаем на посадочное место. В завершении заливаем новое масло в муфту, заливная пробка под ключ на 13, входит примерно 650 грамм, контролируем уровень по нижней кромки заливного отверстия:

Теперь нам необходимо завести двигатель, с таким расчётом чтобы включился насос муфты Халдекс, он прокачает масло по системе, заполнит фильтр, после этого мы опять проверим уровень.

Видео замена масла в муфте Халдекс Volvo XC70:

Резервное видео как заменить масло в муфте Haldex Volvo XC70:
Прочитано раз: 2 463; За сегодня: 1

Обслуживание муфты Haldex:

Регламентное обслуживание муфт Халдекс состоит из 2 основных этапов: диагностика работы муфты и составных частей, замена масла и фильтров. Масляный насос должен создавать определенное давление масла для полноценной работы фрикционных дисков. Со временем моторчик насоса, имеющий обычный щеточный механизм может выходить из строя. Сеточка фильтрующая крупные частицы так же может засоряться и препятствовать штатной работе насоса.

При потере давления масла в системе или отклонения штатного значения от нормы более чем на 10%, в первую очередь необходимо заменить насос Haldex на новый или восстановленный, проверить состояние фильтра и установить свежий в случае необходимости. При регулярной проверке и замене масла муфта Haldex прослужит на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля. О рекомендованных сроках замены масла читайте в инструкции по эксплуатации вашего авто!

05.10.2018 / Статьи