การออกแบบและหลักการทำงานของคลัตช์ขับเคลื่อนสี่ล้อ Haldex
คลัตช์ Haldex เป็นส่วนประกอบหลักของระบบขับเคลื่อน XNUMX ล้อ ให้การส่งแรงบิดที่ควบคุมได้ ซึ่งปริมาณจะขึ้นอยู่กับระดับการบีบอัดของคลัตช์ ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์นี้จะส่งแรงบิดจากเพลาหน้าไปยังเพลาหลังของรถ กลไกนี้อยู่ในตัวเรือนเฟืองท้ายเพลาล้อหลัง พิจารณาหลักการทำงาน ส่วนประกอบของข้อต่อ Haldex คุณลักษณะของแต่ละรุ่น ข้อดีและข้อเสีย
คลัตช์ทำงานอย่างไร
มาวิเคราะห์หลักการทำงานโดยใช้ระบบ 4Motion เป็นตัวอย่างกัน ระบบขับเคลื่อนสี่ล้ออัตโนมัตินี้ติดตั้งในรถยนต์โฟล์คสวาเกน โหมดหลักของการทำงานของข้อต่อ Haldex:
- เริ่มการเคลื่อนที่ - รถเริ่มเคลื่อนที่หรือเร่งความเร็ว แรงบิดขนาดใหญ่จะถูกส่งไปยังเพลาล้อหลัง แรงเสียดทานของคลัตช์ในกรณีนี้ถูกบีบอัดจนสุดและปิดวาล์วควบคุม วาล์วควบคุมเป็นองค์ประกอบของระบบควบคุม ซึ่งตำแหน่งที่กำหนดความดันในจานเสียดทาน ค่าแรงดันขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของคลัตช์ตั้งแต่ 0% ถึง 100%
- การสตาร์ทล้อ - รถสตาร์ทโดยล้อหน้าหมุน จากนั้นแรงบิดทั้งหมดจะถูกส่งไปยังล้อหลัง หากมีล้อหน้าเพียงล้อเดียว ล็อคเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์จะเปิดใช้งานก่อน จากนั้นคลัตช์ก็จะเริ่มทำงาน
- การขับรถด้วยความเร็วคงที่ - ความเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเคลื่อนที่ จากนั้นวาล์วควบคุมจะเปิดขึ้นและแรงเสียดทานของคลัตช์จะถูกบีบอัดด้วยแรงที่แตกต่างกัน (ขึ้นอยู่กับสภาพการขับขี่) ล้อหลังขับเคลื่อนเพียงบางส่วนเท่านั้น
- การขับขี่ด้วยการลื่นไถลของล้อ - ความเร็วในการหมุนของล้อรถถูกกำหนดโดยสัญญาณของเซ็นเซอร์และชุดควบคุม ABS วาล์วควบคุมเปิดหรือปิดขึ้นอยู่กับเพลาและล้อใดที่ลื่นไถล
- การเบรก - เมื่อรถลดความเร็ว ปล่อยคลัตช์จนสุดตามลำดับ วาล์วจะเปิดขึ้น ในโหมดนี้ แรงบิดจะไม่ถูกส่งไปยังเพลาหลัง
Haldex ทำงานอย่างไร
ลองพิจารณาส่วนประกอบหลักของข้อต่อ Haldex:
- แพ็คเกจดิสก์แรงเสียดทาน ประกอบด้วยแผ่นเสียดทานที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและแผ่นเหล็กเพิ่มขึ้น อดีตมีการเชื่อมต่อภายในกับฮับ หลังมีการเชื่อมต่อภายนอกกับดรัม ยิ่งดิสก์ในแพ็คมากเท่าไร แรงบิดในการส่งก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แผ่นดิสก์ถูกบีบอัดโดยลูกสูบภายใต้การกระทำของแรงดันของเหลว
- ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ในทางกลับกันประกอบด้วยเซ็นเซอร์หน่วยควบคุมและแอคทูเอเตอร์ สัญญาณอินพุตไปยังระบบควบคุมคลัตช์มาจากชุดควบคุม ABS ชุดควบคุมเครื่องยนต์ (ทั้งสองชุดส่งข้อมูลผ่าน CAN บัส) และเซ็นเซอร์อุณหภูมิน้ำมัน ข้อมูลนี้ประมวลผลโดยชุดควบคุมซึ่งสร้างสัญญาณสำหรับแอคทูเอเตอร์ - วาล์วควบคุมซึ่งอัตราส่วนการอัดของดิสก์ขึ้นอยู่กับ
- ตัวสะสมไฮดรอลิกและปั๊มไฮดรอลิกรักษาแรงดันน้ำมันในคลัตช์ให้อยู่ในช่วง -3 MPa
การพัฒนา Haldex Couplings
ปัจจุบัน Haldex มีห้าชั่วอายุคน มาดูคุณสมบัติของแต่ละรุ่นกัน:
- รุ่นแรก (ตั้งแต่ปี 1998) พื้นฐานของคลัตช์คือกลไกที่กำหนดความแตกต่างของความเร็วของเพลาที่ไปยังเพลาหน้าและเพลาหลังของรถยนต์ กลไกถูกบล็อกเมื่อเพลาหน้าหลุด
- รุ่นที่สอง (ตั้งแต่ปี 2002) หลักการทำงานไม่เปลี่ยนแปลง มีการปรับปรุงทางเทคนิคเท่านั้น: การจัดวางในเรือนเดียวพร้อมเฟืองท้าย วาล์วไฟฟ้าไฮดรอลิกถูกแทนที่ด้วยโซลินอยด์วาล์ว (เพื่อเพิ่มความเร็ว) ปั๊มไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย ติดตั้งตัวกรองน้ำมันที่ไม่ต้องบำรุงรักษา , ปริมาณน้ำมันเพิ่มขึ้น
- รุ่นที่สาม (ตั้งแต่ปี 2004) การเปลี่ยนแปลงการออกแบบหลักคือปั๊มไฟฟ้าและเช็ควาล์วที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ขณะนี้อุปกรณ์สามารถล็อกล่วงหน้าด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้ หลังจาก 150 มิลลิวินาที กลไกจะถูกบล็อกอย่างสมบูรณ์
- รุ่นที่สี่ (ตั้งแต่ปี 2007) หลักการทำงานไม่เปลี่ยนแปลง การแปลงโครงสร้าง: แรงดันในระบบไฮดรอลิกของกลไกตอนนี้สร้างปั๊มไฟฟ้าอันทรงพลัง คลัตช์ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น อุปกรณ์รุ่นที่สี่ถูกติดตั้งบนเครื่องจักรที่มีระบบ ESP เท่านั้น ความแตกต่างที่สำคัญคือความเร็วที่ต่างกันบนเพลาหน้าและเพลาหลังไม่ใช่เงื่อนไขสำหรับการคลัตช์อีกต่อไป
- รุ่นที่ห้า (ตั้งแต่ 2012) หลักการทำงานไม่เปลี่ยนแปลง คุณสมบัติการออกแบบล่าสุดของ Haldex: ปั๊มทำงานอย่างต่อเนื่อง คลัตช์ถูกควบคุมด้วยไฟฟ้าหรือไฮดรอลิก กลไกสามารถเปลี่ยนแยกต่างหากได้ ความแตกต่างที่สำคัญคือส่วนประกอบที่มีคุณภาพในระดับที่สูงขึ้น
ข้อดีและข้อเสียของคลัตช์
ประโยชน์:
- เวลาตอบสนองขั้นต่ำ (เช่น คัปปลิ้งหนืดช่วยให้ล้อลื่นก่อนแล้วจึงล็อค)
- ขนาดขั้นต่ำ
- สามารถใช้ร่วมกับระบบป้องกันการลื่นไถล
- ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการบรรทุกหนักในระบบเกียร์เมื่อจอดรถและหลบหลีกรถ
- การควบคุมอิเล็กทรอนิกส์
ข้อเสีย:
- การสร้างแรงกดดันในระบบ (รุ่นที่ 1);
- การปิดคลัตช์หลังจากการแทรกแซงของระบบอิเล็กทรอนิกส์ (รุ่นที่ 1 และ 2)
- หากไม่มีเฟืองกลาง ดังนั้นเพลาหลังจึงไม่สามารถหมุนได้เร็วกว่าเพลาหน้า (คลัตช์รุ่นที่สี่)
- ไม่มีตัวกรองส่งผลให้มีการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องบ่อยครั้ง (รุ่นที่ห้า);
- องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์มักจะเชื่อถือได้น้อยกว่าองค์ประกอบทางกล
หน่วย Haldex รุ่นที่สี่เป็นหนึ่งในระบบขับเคลื่อนสี่ล้อแบบปลั๊กอินที่เหมาะที่สุด คลัตช์นี้ใช้กับ Bugatti Veyron ที่ยอดเยี่ยม กลไกดังกล่าวได้รับความนิยมเนื่องจากความเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือ และการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูง โปรดจำไว้ว่าคลัทช์ Haldex ใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียง แต่ในรถยนต์ Volkswagen (เช่น Golf, Transporter, Tiguan) แต่ยังรวมถึงในรถยนต์จากผู้ผลิตรายอื่น: Land Rover, Audi, Lamborghini, Ford, Volvo, Mazda, Saab และอื่น ๆ
