ハルデックス:単なる誇大広告か、重車両向けの世界クラスの油圧システム

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20世紀初頭の最初のモデルから、自動車は大きく進化してきました。エンジンの作動方法の変更から、より優れたブレーキシステムまで、すべてがドライバーの運転体験を向上させるために発展してきました。近年見られる最も重要な変化の一つは、車両の駆動方式と、動力が車輪にどのように配分されるかの進化です。初期の自動車は主に後輪駆動でしたが、多くの現代的な駆動方式は四輪駆動(4WD)または全輪駆動(AWD)です。クラッチとカップリングの進化により、一部の車両は前輪と後輪の間で動力を転送したり、必要に応じてすべての車輪を駆動させたりするシステムを備えており、車両の潜在能力を最大化し、運転を容易にしています。

ユーザーが四輪駆動か二輪駆動かを選択(または状況に応じて自動で決定)できるこれらのシステムにより、車の所有者はより高い安全性と燃費効率を享受できます。例えば、日常的な運転条件では前輪駆動車の経済性を、状況が厳しくなったときには四輪駆動車の性能と操縦性の利点を活用できます。最もよく知られているカップリングシステムの一つがハルデックスです。多くの四輪駆動システム(例えばアウディのクワトロやスバルの対称AWDなど)が存在しますが、ハルデックスという名前は他のどの個別のシステムよりも頻繁に登場します。

ハルデックスAWDについて聞いたことがあるかもしれませんし、それを搭載した車両、例えばアウディS3、フォルクスワーゲンゴルフR、メルセデス・ベンツA45 AMGなどについて聞いたことがあるでしょう。これらの企業はそれぞれ独自の駆動システム名を持っていますが、すべてハルデックスに関連しています。では、このAWDシステムとは何か、どのように作動するのか、その利点と欠点は何でしょうか?

ハルデックスとは何か、このシステムはどのように作動するのか?

< ハルデックスとは何か、このシステムはどのように作動するのか

ハルデックストラクションは、長年にわたり前輪駆動システムを四輪駆動システムに変換することに特化してきたスウェーデンの企業HaldexABの製品です。ハルデックス4WDは通常、VWゴルフやアウディA3に見られるような前輪駆動構成を採用し、必要に応じて電子センサーとデファレンシャルを使用して後輪に動力を転送することで、四輪駆動に変換します。

「ハルデックス」システムは、中小サイズの四輪駆動車の大多数に搭載されています。基本的に、油圧によって作動するクラッチカップリングシステムを後部デファレンシャルに使用し、ECUが必要と判断した場合に、ドライバーの介入なしで瞬時にFWDから4WDに切り替えることを可能にします。

ハルデックスAWDは実際には「正しい」四輪駆動ではありません。なぜなら、四輪駆動車では、標準的な駆動構成が車両のすべての車輪を駆動するからです。ハルデックスは技術的には全輪駆動システムです。なぜなら、ハルデックスAWDのデフォルト構成は前輪のみを駆動するため、実際にはハルデックス四輪駆動と呼ぶべきです。車輪の空転が検出されたときにのみ、ハルデックスのコンピューターシステムが後輪にトルクを転送して前輪のトラクション損失を補い、四輪を駆動します。通常の運転条件下では、ハルデックスを搭載した車両は前輪駆動のみで作動します。この切り替えがドライバーの操作なしで行われるため、システム自体が検出するこのシステムは、しばしば自動四輪駆動システムとして説明されます。基本的に、

ハルデックス4WDカップリングは後車軸のデファレンシャルに取り付けられ、ドライブシャフトによって駆動されます。エンジントルクは、トランスミッション、前車軸デファレンシャル、前車軸駆動を経てドライブシャフトに伝達されます。ドライブシャフトはハルデックスカップリングの入力シャフトに接続されています。トルクは、ハルデックスのクラッチディスクが作動したときにのみ後車軸デファレンシャルに伝達できます。

ハルデックスの異なる世代

ハルデックス自体はその創設以来大きく進化しており、今日までに5つの異なる世代があります。

ハルデックス第1世代は、他のすべてのハルデックス世代のモデルです。システムの主要コンポーネントは、車輪が空転したときに作動する機械式油圧ポンプ、湿式多板クラッチ、作動ピストン、および制御可能なスロットルバルブです。

このユニットは基本的に、2つの接続されたシャフトを持つ油圧ポンプで、1つは前車軸に、もう1つは後車軸(入力シャフトと出力シャフト)につながっています。これらの2つのシャフトは湿式多板クラッチパックを介して接続されており、このクラッチは通常「解放」されており、つまり二者間でトルクが転送されないことを意味します。両方のシャフトが同じ速度で回転しているとき、ポンプは作動しません。

各車軸の車輪間、または入力シャフトと出力シャフト間に速度差が検出されると、入力シャフトがピストンをポンプし、ポンプ内に油圧を作り出します。油圧が油路を経由して作動ピストンに迂回されると、これが作動ピストンを強制してクラッチディスクセットを圧縮します。入力シャフトとクラッチの出力シャフトが相互接続され、これにより前後車軸が接続されます。これで四輪駆動が実現します!

通常の運転条件下(空転なしの一定速度運転)では、トルク配分は前後で90/10です。クラッチがロックされると、トルクは車軸間で均等に配分されます(50/50)。

ハルデックス第2世代は、依然として機械式油圧ポンプを使用し、第1世代とまったく同じように作動しますが、若干の改良が加えられています。このシステムは依然として反応型です。

ハルデックス第3世代と第4世代の最大の変化は、反応型ではなく能動型のシステムであることです。これは、ECUの電子制御がクラッチを「事前に緊張」させ、車輪の空転が発生する前に四輪駆動を作動させることができることを意味し、はるかに効率的で、ドライバーの安全性も向上させます。第4世代は機械式ポンプを使用せず、代わりに給油ポンプを使用します。

第5世代ハルデックスカップリングでは、新しい電動油圧クラッチアクチュエータが遠心オーバーフローバルブを使用して前後車軸間の動力を正確に配分するのを助けます。これによりシステムがよりスムーズになり、一部のコンポーネントが不要になり、プロセスが合理化されます。支援のために、組み込み電子制御ユニットもあります。

ハルデックスの利点は何か?

ハルデックスは、特に無限の予算を持たないメーカーにとって、いくつかの利点を提供します。独自の四輪駆動システムを研究開発する代わりに、単にハルデックスシステムを使用できます。それらはほとんどすべての前輪駆動車に装備可能であり、そのため、FWDが標準駆動方式である多くのメーカーに人気です。これにより、企業は以前は前輪駆動のみだった車のよりスポーティな四輪駆動モデルを簡単に生産できます。

ドライバーに対する主な利点の一つは、ハルデックスが車両使用の大部分で2輪のみを駆動するため、より高いエネルギー効率を提供し、状況が追加のトラクションを必要とするときのみ四輪駆動に頼ることです。

このシステムはもちろん、運転をはるかに安全にします。ABSシステムと同様の作動原理で、車輪の空転を認識することは、車が滑りやすい路面でより優れたトラクションを持ち、困難な地形での運転中のリスクの一部を排除することを意味します。これはすべての4WDまたはAWDシステムに当てはまりますが、多くのものはドライバーによって作動される必要があります。ハルデックスは自動であるため、ハルデックスコントローラーがシステムを作動させるタイミングを決定するため、ストレスがなく、予期しない路面変化に対処するのに優れています。

ハルデックスの欠点は何か?

ハルデックスシステムはその性質上かなり複雑で、特定のオイルを使用し、高い公差に依存し、時間の経過とともに摩擦粒子が蓄積するため、最良の状態に維持され、特別なオイルとメンテナンスが必要です。ハルデックスの修理は自分で行うのが難しく(そして推奨されません!)、定期的なメンテナンスには費用がかかる可能性があります。

システムには古いオイルは使用できません。理想的には、特定の車両用に設計された純正のVAGハルデックスオイルのみを使用すべきであり、これは高価になる可能性があります。ハルデックスオイルは、クラッチディスクの摩擦を促進する非潤滑性オイルであり、他のオイルを使用すると後輪駆動が完全に失われ、事実上車を前輪駆動に変換してしまいます。これは、ハルデックスオイル交換がシステムの正常な作動にとって極めて重要であることを意味します。

ハルデックスシステムを搭載した車両には性能上の問題もあります。ハルデックスは主に前輪駆動であるため、重負荷下では、ハルデックス搭載車両は大幅なアンダーステア傾向を示します。なぜなら、コンピューターが後車軸にトルクを配分するのがしばしば遅すぎ、デフォルトのトルク配分が前輪に偏ったままであるためです。これは、慢性的なアンダーステアで知られるアウディRS3などの車両で一般的な問題でした。

オイルがクラッチディスク間の摩擦を促進するために特別に設計されているため、この摩擦によりオイル中により多くの材料粒子がゆっくりと蓄積し、迅速に効率が低下する可能性があり、結果としてより頻繁な高価な交換が必要になる可能性があります。

ハルデックスのメンテナンスはいつ行うべきか?

ハルデックスのメンテナンスはいつ行うべきか

ハルデックスフィルターを備えた車両、つまり第1世代と第2世代では、オイルとフィルターを20,000マイルごとに交換することが賢明です。フィルターがない車両では、ポンプストレーナが詰まり、最終的にポンプ故障を引き起こす可能性があるため、10,000マイルごとにオイルを交換することが良い考えです。ガレージでは、より包括的かつ正確なハルデックス診断テストを実行することができます。

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