Il design e il principio di funzionamento della frizione a trazione integrale Haldex

La frizione Haldex è il componente principale del sistema XNUMXWD, fornendo una trasmissione di coppia controllata, la cui quantità dipende dal grado di compressione della frizione. Nella maggior parte dei casi, questo dispositivo trasmette la coppia dall'asse anteriore all'asse posteriore dell'auto. Il meccanismo si trova nell'alloggiamento del differenziale dell'assale posteriore. Considera il principio di funzionamento, i componenti dell'accoppiamento Haldex, le caratteristiche di ogni generazione, i loro pro e contro.

Come funziona una frizione

Analizziamo il principio di funzionamento prendendo come esempio il sistema 4Motion. Questa trazione integrale automatica è installata sulle auto Volkswagen. Le principali modalità di funzionamento dell'accoppiamento Haldex:

1. Inizio del movimento: l'auto inizia a muoversi o accelerare, una grande coppia viene fornita all'asse posteriore. Gli attriti della frizione in questo caso sono completamente compressi e la valvola di controllo è chiusa. La valvola di controllo è un elemento del sistema di controllo, la cui posizione determina la pressione nei dischi di attrito. Il valore della pressione, a seconda della modalità di funzionamento della frizione, varia da 0% a 100%.
2. Avvio in rotazione: il veicolo parte con le ruote anteriori che girano, quindi tutta la coppia viene trasferita alle ruote posteriori. Se slitta una sola ruota anteriore, si attiva prima il bloccaggio del differenziale elettronico, quindi entra in funzione la frizione.
3. Guida a velocità costante: la velocità non cambia durante il movimento, quindi la valvola di controllo si apre e gli attriti della frizione vengono compressi con forze diverse (a seconda delle condizioni di guida). Le ruote posteriori sono solo parzialmente azionate.
4. Guida con slittamento delle ruote: la velocità di rotazione delle ruote dell'auto è determinata dai segnali dei sensori e dalla centralina ABS. La valvola di controllo si apre o si chiude a seconda dell'asse e delle ruote che slittano.
5. Frenatura: quando l'auto rallenta, la frizione è completamente rilasciata, rispettivamente, la valvola è aperta. In questa modalità, la coppia non viene trasmessa all'asse posteriore.

Come funziona Haldex

Considera i componenti principali dell'accoppiamento Haldex:

• Pacchetto dischi di attrito. È costituito da dischi di attrito con coefficiente di attrito maggiorato e dischi in acciaio. I primi hanno un collegamento interno al mozzo, i secondi hanno un collegamento esterno al tamburo. Maggiore è il numero di dischi nel pacco, maggiore è la coppia trasmessa. I dischi sono compressi da pistoni sotto l'azione della pressione del fluido.
• Sistema di controllo elettronico. A sua volta, è composto da sensori, un'unità di controllo e un attuatore. I segnali di ingresso al sistema di controllo della frizione provengono dalla centralina ABS, dalla centralina del motore (entrambe le unità trasmettono informazioni tramite il bus CAN) e dal sensore della temperatura dell'olio. Queste informazioni vengono elaborate dall'unità di controllo, che genera segnali per l'attuatore, la valvola di controllo, da cui dipende il rapporto di compressione dei dischi.
• L'accumulatore idraulico e la pompa idraulica mantengono la pressione dell'olio nella frizione entro -3 MPa.

Sviluppo di giunti Haldex

Attualmente ci sono cinque generazioni di Haldex. Diamo un'occhiata alle caratteristiche di ogni generazione:

1. Prima generazione (dal 1998). La base della frizione è un meccanismo che determina la differenza di velocità degli alberi che vanno agli assi anteriore e posteriore delle auto. Il meccanismo è bloccato quando l'asse principale slitta.
2. Seconda generazione (dal 2002). Il principio di funzionamento non è cambiato. Sono state apportate solo migliorie tecniche: collocazione in un unico carter con differenziale posteriore, è stata sostituita la valvola elettroidraulica con un'elettrovalvola (per aumentare la velocità), è stata ammodernata l'elettropompa, è stato installato un filtro olio esente da manutenzione , la quantità di olio è stata aumentata.
3. Terza generazione (dal 2004). La principale modifica progettuale è una pompa elettrica più efficiente e una valvola di ritegno. Il dispositivo ora può essere prebloccato elettronicamente. Dopo 150 millisecondi, il meccanismo è completamente bloccato.
4. Quarta generazione (dal 2007). Il principio di funzionamento non è cambiato. Trasformazioni strutturali: la pressione nell'impianto idraulico del meccanismo crea ora una potente elettropompa, la frizione è controllata solo dall'elettronica, il dispositivo di quarta generazione è installato solo su macchine con sistema ESP. La differenza principale è che velocità diverse sull'asse anteriore e posteriore non sono più una condizione per innestare la frizione.
5. Quinta generazione (dal 2012). Il principio di funzionamento non è cambiato. Caratteristiche costruttive Haldex di ultima generazione: la pompa funziona in modo continuo, le frizioni sono a comando elettrico o idraulico, il meccanismo può essere sostituito separatamente. La differenza principale è un livello più elevato di componenti di qualità.

Pro e contro di una pochette

Vantaggi:

• tempo di reazione minimo (ad esempio un giunto viscoso permette alle ruote di scivolare prima e poi di bloccarsi);
• dimensioni minime;
• abbinabile a sistemi antiscivolo;
• consente di evitare carichi pesanti sulla trasmissione durante il parcheggio e le manovre dell'auto;
• controllo elettronico.

Svantaggi:

• creazione prematura di pressione nel sistema (1a generazione);
• spegnimento della frizione dopo l'intervento dei sistemi elettronici (1a e 2a generazione);
• senza differenziale centrale, quindi l'asse posteriore non può ruotare più velocemente dell'asse anteriore (frizioni di quarta generazione);
• senza filtro, con conseguenti cambi d'olio frequenti (quinta generazione);
• Gli elementi elettronici sono generalmente meno affidabili di quelli meccanici.

La quarta generazione di unità Haldex è uno dei sistemi di trazione integrale plug-in più ideali. Questa pochette è usata sulla meravigliosa Bugatti Veyron. Il meccanismo è diventato popolare grazie alla sua semplicità, affidabilità e controllo elettronico di alta qualità. Ricorda che la frizione Haldex è ampiamente utilizzata non solo nelle auto Volkswagen (ad esempio Golf, Transporter, Tiguan), ma anche nelle auto di altri produttori: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab e altri.