Haldex全輪駆動クラッチの設計と動作原理

ハルデックス クラッチは XNUMXWD システムの主要コンポーネントであり、制御されたトルク伝達を提供します。伝達量はクラッチの圧縮度に依存します。 ほとんどの場合、この装置は車の前車軸から後車軸にトルクを伝達します。 このメカニズムは、リアアクスルのデフハウジングにあります。 動作原理、ハルデックス カップリングのコンポーネント、各世代の特性、長所と短所を検討してください。

クラッチのしくみ

4Motionシステムを例に動作原理を分析してみましょう。 この自動四輪駆動はフォルクスワーゲン車に搭載されています。 ハルデックス カップリングの主な動作モード:

1. 動きの開始 - 車が動き始めるか加速し始め、後車軸に大きなトルクが供給されます。 この場合のクラッチ摩擦は完全に圧縮され、制御弁は閉じています。 制御バルブは制御システムの要素であり、その位置が摩擦ディスク内の圧力を決定します。 圧力値は、クラッチの動作モードに応じて、0% から 100% の範囲になります。
2. ホイール スピン スタート - 車両は前輪が空転して始動し、その後、すべてのトルクが後輪に伝達されます。 前輪が XNUMX つだけスリップした場合は、最初に電子ディファレンシャル ロックが作動し、次にクラッチが作動します。
3. 一定速度での運転 - 移動中に速度が変化しない場合、制御バルブが開き、クラッチの摩擦がさまざまな力で圧縮されます (運転条件によって異なります)。 後輪は部分的にしか駆動されません。
4. 車輪の滑りを伴う運転 - 車両の車輪の回転速度は、センサーと ABS コントロール ユニットからの信号によって決定されます。 コントロール バルブは、スリップしている車軸と車輪に応じて開閉します。
5. ブレーキ - 車が減速すると、それぞれクラッチが完全に解放され、バルブが開きます。 このモードでは、トルクはリア アクスルに伝達されません。

ハルデックスの仕組み

Haldexカップリングの主要コンポーネントについて考えてみましょう。

• フリクションディスクパッケージ。 摩擦係数を高めたフリクションディスクとスチールディスクで構成されています。 前者はハブへの内部接続があり、後者はドラムへの外部接続があります。 パック内のディスクが多いほど、伝達されるトルクが大きくなります。 ディスクは、流体圧力の作用下でピストンによって圧縮されます。
• 電子制御システム。 これは、センサー、制御ユニット、およびアクチュエーターで構成されています。 クラッチ制御システムへの入力信号は、ABS コントロール ユニット、エンジン コントロール ユニット (両方のユニットが CAN バス経由で情報を送信)、およびオイル温度センサーから送られます。 この情報は、ディスクの圧縮比が依存するアクチュエータ - コントロールバルブの信号を生成するコントロールユニットによって処理されます。
• 油圧アキュムレータと油圧ポンプは、クラッチの油圧を -3 MPa 以内に維持します。

ハルデックスカップリングの開発

現在、ハルデックスには XNUMX 世代あります。 各世代の特徴を見てみましょう。

1. 初代（1998年以降）。 クラッチの基本は、車の前車軸と後車軸に向かうシャフトの速度差を決定するメカニズムです。 リーディングアクスルがスリップすると、メカニズムがブロックされます。
2. 二代目（2002年以降）。 動作原理は変更されていません。 技術的な改善のみが行われました：リアディファレンシャルを備えたXNUMXつのハウジングに配置され、電気油圧バルブがソレノイドバルブに置き換えられ（速度を上げるため）、電動ポンプが近代化され、メンテナンスフリーのオイルフィルターが取り付けられました、オイルの量が増えました。
3. 三代目（2004年～）。 主な設計変更は、より効率的な電動ポンプとチェックバルブです。 デバイスを電子的に事前ロックできるようになりました。 150 ミリ秒後、メカニズムは完全にブロックされます。
4. 2007代目（XNUMX年～）。 動作原理は変更されていません。 構造の変化：メカニズムの油圧システムの圧力が強力な電動ポンプを作成し、クラッチは電子機器によってのみ制御され、第XNUMX世代のデバイスはESPシステムを搭載した機械にのみ取り付けられます。 主な違いは、前輪と後輪の速度が異なっていても、クラッチを接続する条件ではなくなったことです。
5. 2012代目（XNUMX年～）。 動作原理は変わっていません。 最新世代の Haldex の設計上の特徴: ポンプは連続的に作動し、クラッチは電気的または油圧的に制御され、メカニズムは個別に交換できます。 主な違いは、高品質のコンポーネントです。

クラッチの長所と短所

利点：

• 最小の反応時間 (たとえば、ビスカス カップリングを使用すると、ホイールが最初にスリップしてからロックアップすることができます);
• 最小寸法;
• 滑り止めシステムと組み合わせることができます。
• 車を駐車したり操作したりするときに、トランスミッションに大きな負荷がかかるのを避けることができます。
• 電子制御。

短所：

• システム内の圧力の早すぎる作成（第1世代）;
• 電子システムの介入後にクラッチをオフにする（第1世代および第2世代）;
• センターディファレンシャルがないため、リアアクスルがフロントアクスルよりも速く回転することはありません（第XNUMX世代クラッチ）。
• フィルターがないため、頻繁なオイル交換が必要です (第 XNUMX 世代)。
• 通常、電子要素は機械要素よりも信頼性が低くなります。

第 XNUMX 世代の Haldex ユニットは、最も理想的なプラグイン全輪駆動システムの XNUMX つです。 このクラッチは素晴らしいブガッティ ヴェイロンに使用されています。 このメカニズムは、そのシンプルさ、信頼性、および高品質の電子制御により、人気を博しています。 Haldex クラッチは、フォルクスワーゲン車 (ゴルフ、トランスポーター、ティグアンなど) だけでなく、ランドローバー、アウディ、ランボルギーニ、フォード、ボルボ、マツダ、サーブなどの他のメーカーの車でも広く使用されていることを覚えておいてください。