哈尔德克斯:仅仅是夸大宣传,还是面向重型车辆的世界级液压系统?

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从20世纪初的最初型号开始,汽车已经经历了巨大的演变。从发动机工作方式的改变到更优越的制动系统,所有的发展都是为了提升驾驶者的驾驶体验。近年来最重要的变化之一是车辆驱动方式以及动力如何分配到车轮的演变。早期的汽车主要是后轮驱动,而许多现代驱动方式是四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)。随着离合器和耦合器的发展,一些车辆配备了在前轮和后轮之间传递动力或在需要时驱动所有车轮的系统,从而最大化车辆的潜力并简化驾驶。

这些系统允许用户选择四轮驱动或两轮驱动(或根据情况自动决定),使车主能够享受更高的安全性和燃油效率。例如,在日常驾驶条件下,可以利用前轮驱动车的经济性,而在条件恶劣时,则能发挥四轮驱动车的性能和操控优势。最著名的耦合系统之一是Haldex。虽然存在许多四轮驱动系统(例如奥迪的Quattro和斯巴鲁的对称AWD),但Haldex这个名字比其他任何单独系统更常出现。

您可能听说过Haldex AWD,或者搭载它的车辆,例如奥迪S3、大众高尔夫R、梅赛德斯-奔驰A45 AMG等。这些公司各自拥有自己的驱动系统名称,但都与Haldex相关。那么,这个AWD系统是什么,它是如何工作的,它的优点和缺点又是什么?

Haldex是什么,这个系统如何工作?

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Haldex牵引是瑞典公司Haldex AB的产品,该公司多年来专注于将前轮驱动系统转换为四轮驱动系统。Haldex 4WD通常采用如前轮驱动配置(如在大众高尔夫和奥迪A3中看到的),并通过电子传感器和差速器在需要时将动力传递到后轮,从而转换为四轮驱动。

“Haldex”系统安装在大多数中小型四轮驱动车辆上。基本上,它在后差速器上使用一个液压操作的离合器耦合系统,允许在ECU认为必要时,无需驾驶员干预即可瞬间从FWD切换到4WD。

Haldex AWD实际上不是“真正的”四轮驱动,因为在四轮驱动车辆中,标准驱动配置是驱动车辆的所有车轮。Haldex在技术上是全轮驱动系统,因为Haldex AWD的默认配置仅驱动前轮,所以实际上应称为Haldex四轮驱动。只有当检测到车轮打滑时,Haldex的计算机系统才会将扭矩传递到后轮以补偿前轮的牵引力损失,从而驱动四轮。在正常驾驶条件下,搭载Haldex的车辆仅作为前轮驱动运行。由于这种切换无需驾驶员操作,系统自行检测,因此常被描述为自动四轮驱动系统。基本上,

Haldex 4WD耦合器安装在后桥差速器上,由驱动轴驱动。发动机扭矩通过变速箱、前桥差速器、前桥驱动传递到驱动轴。驱动轴连接到Haldex耦合器的输入轴。只有当Haldex的离合器盘被激活时,扭矩才能传递到后桥差速器。

Haldex的不同世代

Haldex本身自创立以来已经历了重大演变,至今已有五个不同的世代。

Haldex第一代是所有其他Haldex世代的模型。系统的主要组件包括在车轮打滑时激活的机械液压泵、湿式多片离合器、作动活塞和可控节流阀。

这个单元基本上是一个带有两个连接轴的液压泵,一个连接到前桥,另一个连接到后桥(输入轴和输出轴)。这两个轴通过湿式多片离合器包连接,这个离合器通常是“释放”的,意味着两者之间没有扭矩传递。当两个轴以相同速度旋转时,泵不工作。

当检测到各桥车轮之间或输入轴与输出轴之间存在速度差时,输入轴会泵动活塞,在泵内产生液压。液压通过油路迂回到作动活塞,迫使作动活塞压缩离合器盘组。输入轴和离合器的输出轴相互连接,从而使前后桥连接起来。这样就实现了四轮驱动!

在正常驾驶条件下(无打滑的恒定速度驾驶),扭矩分配为前后90/10。当离合器锁定时,扭矩在桥间均匀分配(50/50)。

Haldex第二代仍然使用机械液压泵,工作方式与第一代完全相同,但进行了一些改进。这个系统仍然是反应型的。

Haldex第三代和第四代最大的变化是它们不是反应型而是主动型系统。这意味着ECU的电子控制可以“预紧”离合器,在车轮打滑发生之前激活四轮驱动,效率更高,同时也提高了驾驶员的安全性。第四代不使用机械泵,而是使用供油泵。

第五代Haldex耦合器中,新的电动液压离合器执行器使用离心溢流阀来帮助精确分配前后桥之间的动力。这使得系统更顺畅,一些组件变得不必要,流程得到简化。为了辅助,还有一个嵌入式电子控制单元。

Haldex的优点是什么?

Haldex提供了一些优势,特别是对于没有无限预算的制造商。他们可以简单地使用Haldex系统,而不是研发自己的四轮驱动系统。它们几乎可以安装在任何前轮驱动车辆上,因此受到许多以FWD为标准驱动方式的制造商的欢迎。这使得公司能够轻松生产以前仅是前轮驱动的车辆的更运动型四轮驱动模型。

对驾驶员的主要优势之一是,Haldex在车辆使用的大部分时间仅驱动两个车轮,因此提供更高的能效,只在情况需要额外牵引力时才依赖四轮驱动。

这个系统当然使驾驶更加安全。与ABS系统类似的工作原理,识别车轮打滑意味着车辆在湿滑路面上有更好的牵引力,消除了在困难地形驾驶时的一些风险。虽然这适用于所有4WD或AWD系统,但许多需要驾驶员手动激活。Haldex是自动的,因此Haldex控制器决定系统何时激活,无压力,且能很好地应对意外的路面变化。

Haldex的缺点是什么?

Haldex系统本质上相当复杂,使用特定油液,依赖高公差,并且随着时间的推移会积累摩擦颗粒,因此需要保持最佳状态,需要特殊油液和维护。Haldex的维修自己进行困难(且不推荐!),定期维护可能费用高昂。

系统不能使用旧油。理想情况下,应仅使用为特定车辆设计的原装VAG Haldex油,这可能很昂贵。Haldex油是一种非润滑性油,用于促进离合器盘的摩擦,使用其他油液可能导致后轮驱动完全丧失,实际上将车辆转变为前轮驱动。这意味着Haldex油更换对系统的正常工作至关重要。

搭载Haldex系统的车辆也存在性能问题。由于Haldex主要是前轮驱动,在重负荷下,搭载Haldex的车辆表现出显著的转向不足倾向,因为计算机往往太晚将扭矩分配到后桥,默认的扭矩分配仍然偏向前轮。这是在如奥迪RS3等以慢性转向不足闻名的车辆中常见的问题。

由于油液专门设计用于促进离合器盘之间的摩擦,这种摩擦会导致更多材料颗粒在油中缓慢积累,可能迅速降低效率,从而导致需要更频繁的昂贵更换。

我应该在什么时候进行Haldex维护?

我应该在什么时候进行Haldex维护

对于配备Haldex过滤器的车辆,即第一代和第二代,明智的做法是每20,000英里更换油液和过滤器。对于没有过滤器的车辆,由于泵滤网可能堵塞并最终导致泵故障,建议每10,000英里更换油液。车库可以进行更全面和准确的Haldex诊断测试。

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