Муфта Haldex

Муфта Haldex – самоблокирующийся дифференциал на основе вискомуфты с электронным управлением.

Муфта Haldex стала развитием известного почти сто лет принципа вязкостного дифференциала (вискомуфты) за счет применения электронных компонентов. Сохранив основное назначение межосевого дифференциала – максимально эффективно распределять усилие двигателя между мостами при изменении дорожных условий – идея Haldex стала новым шагом в теории и практике автомобилестроения. Это своего рода «умный» дифференциал, задающий параметры работы трансмиссии с учетом не только скорости вращения колес, но и режимами работы двигателя, тормозов и вспомогательных систем.

История создания муфты Haldex

Муфта Haldex придумана в 1988 году шведским инженером и бывшим раллийным гонщиком Сигвардом Йоханссоном, развившим идею автоматического перераспределения крутящего момента между осями автомобиля в непредсказуемых условиях ралли. В 1992 году он продал свое изобретение шведской фирме Haldex, специалисты которой внедрили ее в конструкцию полноприводной трансмиссии Quattro, реализовав концепцию автоматически подключаемого полного привода.  создав в  автомашины с полным приводом. Серийные машины с Haldex выпускаются с 1998 года. Первыми стали Audi A3 Quattro, Audi TT и VW Golf.

Устройство и принцип работы муфты Haldex

На автомобилях, оснащенных муфтой Haldex, в стандартных условиях основная часть крутящего момента передается на переднюю ось. Механическая часть муфты образована пакетом фрикционных дисков, не контактирующих между собой при движении в обычных условиях. Половина дисков соединена с ротором, вторая - с приводным валом заднего моста. Корпус муфты заполнен маслом. Предварительное давление масла задается электрическим насосом. Это первый электронный компонент системы, обеспечивающий минимальное расстояние между дисками и, как следствие, снижающий скорость срабатывания механизма. Рабочее давление задает плунжерный насос, функционирующий на разности частот вращения входного (карданный вал) и выходного (задний дифференциал) валов. При возрастании скорости вращения основного привода плунжерный насос повышает давление в системе, и усилие передается на гидроцилиндр, сжимающий фрикционные диски. Таким образом, тяга между мостами распределяется в процентном соотношении от 100/0 при нормальном движении до 50/50 при полной потере  сцепления на передних колесах. При этом оптимальное распределение крутящего момента и плавность срабатывания муфты  достигается за счет того, что параметры работы плунжерного насоса корректируются электронным блоком управления, получающим и обрабатывающим данные от датчиков положения педали акселератора, частоты вращения вала двигателя, а также блоков управления ABS и ESP. В настоящее время выпускаются автомашины c муфтой Haldex  четвертого поколения. Первое поколение «Хадлексов» - инновационных для своего времени, но далеких от совершенства, применялось до 2002 года. В устройствах этого пополенияВо втором поколении при сохранении общей конструкции муфту объединили в блок с задним дифференциалом, а электрогидравлический модуль вынесли в качестве отдельного компонента, обеспечив простоту его замены. Для продления межсервисного интервала производитель увеличил рабочий объем масла. Кроме того, электромагнитный клапан в системе разблокировки был заменен на электрогидравлический. Это позволило повысить скорость «отзыва» системы на изменение дорожных условий.

Третье поколение Haldex  получило индекс PreX. Его главной особенностью стало внедрение еще более производительного электрического насоса и установка в систему управления ходом гидроцилиндра обратного клапана, благодаря которому появилась возможность предварительной блокировки муфты по команде электроники. В итоге цикл полной блокировки сократился до 150 миллисекунд.

В четвертом поколении конструктивные изменения радикально изменили алгоритм работы системы. Плунжерный насос упразднен и давление в гидросистеме муфты создает мощный электрический. Передаваемый крутящий момент задается блоком управления полного привода с помощью клапана управления замыкания муфты. Теперь муфта полностью управляется электроникой и разность скоростей вращения колес передней и задней осей не является условием ее включения вне зависимости от дорожных условий. Задняя главная передача теперь включена постоянно, а блок управления получает информацию от датчиков поперечного ускорения, продольного ускорения, рысканья автомобиля, оборотов двигателя, положения педали акселератора, частоты вращения колес, выключателя стоп-сигнала и угла поворота рулевого колеса. При этом главный сигнал идет от педали газа, и даже при штатном ускорении муфта блокируется не в результате, а для предотвращения пробуксовки колес.

Плюсы и минусы муфты Haldex

Основное преимущества муфты Haldex состоит в том, что автомобиль, по сути, становится полноприводным, но сохраняет все достоинства переднего привода. При этом система предотвращает повышенные нагрузки на трансмиссию при парковке и маневрировании и в любых конфигурациях сочетается с ABS, ASR, EDS и ESP.

К числу недостатков системы Haldex стоит отнести массивность, приводящую к потере полезного объема багажного отсека, а также сам факт наличия множества электронных и гидравлических компонентов, снижающих надежность в сравнении с чисто механическими устройствами. Многие владельцы автомобилей с  Haldex отмечают также высокую вероятность повышенного нагрева корпуса муфты при движении в городе.