|
12. Sprzęgło wiskotyczne typu Haldex. Sprzęgło wiskotyczne typu haldex jest modyfikacją standardowego sprzęgła wiskotycznego. Produkowane jest przez firmę HALDEX , dlatego określa się je jako HALDEX. Jest to obecnie najnowocześniejsze rozwiązanie napędu na cztery koła za pomocą sprzęgła wiskotycznego. Stosowane jest w pojazdach osobowych. W pełni sterowane elektronicznie. Spełnia ono w pojeździe, w którym jest stosowane wiele funkcji: - Wzmacnia dynamikę pojazdu; - Usprawnia kontrolę trakcji; - Wzmacnia bezpieczeństwo. Sprzęgło wiskotyczne typu HALDEX musi również być kompatybilne z systemami stosowanymi w pojeździe. Należą do nich: - ABS; - ESP; - EDS; - TCS. Wszystkie te systemy muszą ze sobą ściśle współpracować. Ich praca, bowiem zależy od siebie nawzajem. Współpraca układu ze sprzęgłem wiskotycznym polega, bowiem na korzystaniu z tych samych czujników. Jako przykład współpracy podać można zależności pomiędzy układem ABS a napędem na cztery koła. Niemożliwe jest, bowiem napędzanie wszystkich kół w momencie nagłego hamowania. Może to, bowiem doprowadzić w efekcie do zablokowania osi tylnej i niekontrolowanego poślizgu pojazdu. Dlatego też sterowanie mechanizmem napędu na wszystkie koła musi zostać wyłączone w momencie nagłego użycia hamulca. Zapewnia to sterowanie mechanizmu. Sprzęgło wykorzystuje wiele czujników z innych mechanizmów sterujących. A są to: - Czujnik prędkości kół; - Czujnik prędkości kątowej kół; - Czujnik przyspieszenia wzdłużnego; - Czujnik położenia pedału gazu. Analizuje on jeszcze wiele innych parametrów. Do głównych zadań sprzęgła wiskotycznego HALDEX i zalet należy wymienić: * Wzmocnienie kontroli trakcji: - napęd przenoszony powyżej 2000 Nm; - pełne działanie na biegu wstecznym; - chwilowa aktywacja przy różnych prędkościach; * Wzmocnienie dynamiki pojazdu: - poprawa dynamiki podczas przyspieszania; - szybka aktywacja i dezaktywacja; - pełna kontrola przepływu momentu obrotowego. * Wzmocnienie bezpieczeństwa pojazdu i pasażerów: - pełna integracja z układami trakcji; - dezaktywowany w mniej niż 60 ms.; - zwiększa bezpieczeństwo w różnych sytuacjach na drodze (śnieg lód, aguaplanning ). Mechanizm ten posiada również bardzo istotną zaletę. Wykorzystuje on informacje z systemu CAN który jest centralnym mechanizmem sterującym i kontrolującym działanie wszystkich systemów elektronicznych pojeździe. Potrafi on: - Przy szybkim ruszaniu z miejsca rozdzielić moment napędowy pomiędzy osie; - Dezaktywować dostarczenie momentu obrotowego do koła znajdującego się w największym poślizgu; - Zerować przepływ momentu w trakcie parkowania. W tym zawiera się również, w jakich sytuacjach może się znaleźć użytkownik pojazdu i jak zachowuje się wtedy sprzęgło wiskotyczne: - Holowanie; - Rożny rozmiar ogumienia i felg na osiach; - Poruszanie się pojazdem bez ogumienia; - Jazda w terenie. Sam mechanizm składa się takich zespołów: - Zespół hydrauliczny; - Zespół mechaniczny; - Zespół elektroniczny. Każdy z tych zespołów działa zależnie i współpracuje z resztą układów. Analizując budowę obwodu elektronicznego należy zwrócić uwagę, że jest on kompatybilny ze sterowaniem pojazdu, gdyż musi z nim współpracować. Sterowanie sprzęgłem powierzono urządzeniu firmy Siemens. Widok ogólny urządzenia zamieszczony jest na rysunku. Jest to urządzenie niewielkie zintegrowane z mechanizmem i obudowa sprzęgła. Parametry elektroniczne: - 16 bit; - 4 KB RAM; - 128 KB ROM. Sprzęgło oprócz układów elektronicznych posiada również układy mechaniczne. Nie mogło tu zabraknąć również sprzęgła wielopłytkowego, które także zanurzone jest na stałe w oleju. Ogólna zasada działania jest podobna do standardowego sprzęgła wiskotycznego. Rozszerzono go jedynie o niektóre części i rozbudowano o dodatkowe mechanizmy. Występują także dodatkowe i podzielone wytwarzanie ciśnień. Powstają tu takie ciśnienia: - Ciśnienie wstępne; - Ciśnienie główne; - Praca bez ciśnienia. Do pomocy w wytwarzaniu ciśnienia posłużono się elektryczną pompą oleju. Zastosowano również zawory: - Ciśnieniowe; - Ograniczenia ciśnienia; - Regulacyjne. Ich zadaniem jest dbanie o prawidłowe ciśnienie w układzie. Zmianie i rozszerzeniu uległy także systemy pracy w układzie hydraulicznym. Wprowadzono nowe rozkłady ciśnień. Na rysunkach zaobserwować można trzy stany pracy układu hydraulicznego. Są to opcje pompowania ciśnienia do sprzęgła: - Ciśnienie wstępne; - Gdy zawór regulacyjny jest zamknięty; - Gdy zawór regulacyjny jest otwarty w 1/3. Pozwala to zobrazować jak następuje wytworzenie ciśnienia, jak umiejscowione są mechanizmy i w jaki sposób wytworzone ciśnienie przepływa przez mechanizm. Do tłoczenia zastosowano dwa rodzaje tłoków: - Robocze; - Pompujące. Do układu wprowadzono również dodatkowy wałek i rolki dociskowe by ustabilizować pracę mechanizmu. Układ mechaniczny składa się dodatkowo z: - Zespół tarczek; - Wałek wejściowy z rolkami i tarczą prowadzącą. Szczegółowy opis dołączony został do rysunków wyszczególniono poszczególne elementy składające się na konkretny układ lub tryb pracy. Elementem, który pozostał zmodyfikowany, ale znajduje się także w zwykłym sprzęgle wiskotycznym to zespół tarczek, na który składa się: - 6 tarczek wewnętrznych; - 7 tarczek zewnętrznych; - Płyta dociskowa przednia i tylna zintegrowana z tarczkami wewnętrznymi. Cały zespół jest również zanurzony w kąpieli olejowej. Zasada działania poszczególnych mechanizmów jak ich budowy pokazana jest na ilustracjach. Zaprezentowano tam również przekrój przez układy sterowania, hydrauliczny i mechaniczny by lepiej uzmysłowić ich działanie. Ogólna zasada działania opiera się tak jak w zwykłym mechanizmie na łączeniu ze sobą płytek stalowych. Innowacją w tym sprzęgle jest to, że płytki te nie łączą siebie, lecz dwa wałki przechodzące przez sprzęgło. Wykorzystuje się tu, bowiem ich prędkości obwodowe. Gdy dwa wałki obracają się z tą prędkością nie występuje pompowanie ciśnienia. Natomiast, gdy prędkości są różne (obroty wałka ) rozpoczyna się proces pompowania ciśnienia wstępnego. Tłok pompując ciśnienie wytwarza po czasie większe. Następuje drugi etap, jakim jest normalne ciśnienie. Pakiet płytek traci znów moment w sprzęgle i następuje zespolenie się sprzęgła. Połączone oba wałki przekazują moc do osi nie napędzanej. Cały proces opisałem w dość dużym uproszczeniu, ale jednocześnie dzieje się bardzo wiele rzeczy jak kontrole poślizgu pompowanie dodatkowe itp. Cały układ natomiast działa bardzo szybko i producent podaje, że może zaprogramować urządzenie na minimalny czas ok. 60 ms. Poślizg zostaje wychwycony już przy 15 stopniach obrotu koła w poślizgu. Producent może oczywiście zmieniać te parametry i konsultuje je, podczas gdy zostaje ono dostosowywane do nowego pojazdu. Musi ono, bowiem być jak wiemy w pełni kompatybilne ze wszystkimi mechanizmami. Ogólny widok sprzęgła widać na rysunkach: Można tam również zauważyć gdzie w pojeździe jest mocowane. Jest umiejscowione tuż przed tylną osią tak jak większość mechanizmów w układzie na cztery koła. HALDEX jest stosowany obecnie przez dwóch producentów na świecie. Są nimi VOLKSWAGEN, VOLVO i SKODA. W wielu testach znanych czasopism motoryzacyjnych auta te są chwalone za układ jezdny. Wspominam oczywiście pojazdy tych producentów z napędem na cztery koła. Jest to mechanizm stosunkowo trudny w budowie i jak zwykłe sprzęgło jest urządzeniem bezobsługowym. Wszelkie naprawy w razie uszkodzenia lepiej powierzyć serwisowi, ponieważ są to bardzo ważne mechanizmy ze względu na bezpieczeństwo jazdy. 
 |