Haldex:只是空谈还是重型车辆的世界级液压系统

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自20世纪初最早的迭代以来,汽车已经经历了巨大的演变。从发动机工作原理的改变到更优的制动系统,所有方面的发展都是为了提升驾驶者的驾驶体验。近年来我们看到的最重要变化之一是车辆传动系统的发展以及动力在车轮间分配方式的改进。虽然早期汽车主要是后轮驱动,但许多现代传动系统要么是四轮驱动(4WD),要么是全轮驱动(AWD)。得益于离合器和联轴器的发展,一些车辆配备了能够在前后轮之间传递动力或在需要时接合所有车轮的系统,以最大化车辆潜力并简化驾驶操作。

通过这些允许用户选择(或根据情况决定)是将动力传递给四个车轮还是仅两个车轮的系统,车主能够享受到更好的安全性和燃油经济性。例如,在日常驾驶条件下,他们可以受益于前轮驱动车辆的节能性,而在路况复杂时又能获得四轮驱动车辆带来的性能和操控优势。其中最著名的联轴器系统之一是Haldex。尽管存在许多全轮驱动系统,例如奥迪的quattro或斯巴鲁的对称全轮驱动,但Haldex这个名字的出现频率超过了任何其他单一系统。

您可能已经听说过Haldex AWD,并且肯定听说过一些配备该系统的汽车,例如奥迪S3、大众高尔夫R或梅赛德斯-奔驰A45 AMG。尽管这些公司各自对其传动系统有不同的命名,但它们都与Haldex相关。那么,这个AWD系统是什么?它是如何工作的?它的优缺点又是什么?

HALDEX是什么?这个系统如何工作?

<什么是Haldex及其工作原理

Haldex Traction是瑞典公司HaldexAB的产品,该公司多年来专注于将前轮驱动系统转换为全轮驱动系统。Haldex 4WD通常采用前轮驱动配置,如在大众高尔夫或奥迪A3中见到的那种,并将其转换为全轮驱动,通常使用电子传感器和差速器在需要时将动力重新导向后轮。

大多数中小型四轮驱动车辆都配备了“Haldex”系统。基本上,它利用一个由油压激活的离合器联轴系统作用于后差速器,使汽车能够在ECU判断必要时从前轮驱动瞬间切换到四轮驱动,无需驾驶员干预。

Haldex AWD并非真正的“标准”全轮驱动,因为在全轮驱动车辆中,传动系统的标准配置是驱动所有车轮。从技术上讲,Haldex是一个四轮驱动系统,因为Haldex AWD的默认配置仅驱动前轮,因此它实际上应被称为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重新导向后轮以补偿前轮失去的牵引力,从而驱动所有四个车轮。在正常驾驶条件下,配备Haldex的车辆将仅以前轮驱动运行。由于这种切换是自动发生的,无需驾驶员操作,系统自行检测,因此常被描述为自动全轮驱动系统。本质上,

Haldex 4WD联轴器安装在后桥差速器上,并由驱动轴驱动。发动机扭矩通过变速箱、前桥差速器和前桥传动传递给驱动轴。驱动轴连接到Haldex联轴器的输入轴。只有当Haldex离合器片接合时,扭矩才能传递到后桥差速器。

HALDEX的不同世代

自诞生以来,Haldex本身经历了多次演变,至今已有5代不同的版本。

Haldex第一代是所有其他Haldex世代的模型。系统的主要组成部分包括一个在车轮打滑时启动的机械液压泵、一个湿式多片离合器、工作活塞和一个可控节流阀。

该单元基本上是一个液压泵,带有两个连接的轴,一个通向前桥,另一个通向后桥(输入轴和输出轴)。这两个轴通过湿式多片离合器组连接,该离合器通常处于“卸载”状态,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。

当检测到每个车桥的车轮之间存在速度差异,即输入轴和输出轴之间出现速度差时,输入轴会泵动活塞并在泵内产生油压。由于油压通过油道被引导至工作活塞,这迫使工作活塞压缩离合器片组。输入轴和离合器的输出轴现在相互连接,从而使前后桥相连。至此,我们实现了全轮驱动!

在正常驾驶条件下(匀速行驶无打滑),扭矩分配为前90%后10%。当离合器锁定时,扭矩在前后桥之间均匀分配(50/50)。

Haldex第二代仍然使用机械液压泵,其工作方式与第一代完全相同,仅有一些小的改进。该系统仍然是反应式的。

Haldex第三代和第四代最大的变化在于它们是主动式而非反应式系统。这意味着ECU的电子设备可以“预紧”离合器,并在车轮打滑发生之前启动全轮驱动,使其效率更高,同时也提升了驾驶员的安全性。第四代不再使用机械泵,而是采用了供油泵。

在第五代Haldex联轴器中,一个新的电液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。这使得系统运行更平稳,并减少了对某些组件的需求,简化了流程。此外,还集成了一个电子控制单元以辅助操作。

HALDEX的优点是什么?

Haldex提供了多个优势,特别是对于那些预算有限制造商。他们无需研发自己的全轮驱动系统,可以直接使用Haldex系统。这些系统可以安装在几乎所有前轮驱动车辆上,因此受到许多制造商的欢迎,因为前轮驱动是标准驱动系统。这使得公司能够轻松地从之前仅为前轮驱动的车型中衍生出更具运动性的全轮驱动版本。

对驾驶员的一个主要好处是,Haldex提供了更高的能效,因为在车辆使用的大部分时间里只驱动两个车轮,仅在情况需要额外牵引力时才启用四轮驱动。

当然,该系统也使驾驶更加安全。其工作原理与ABS系统类似,识别车轮何时打滑意味着汽车在湿滑路面上能有更好的牵引力,并消除了在艰难地形驾驶时的一些风险。虽然所有4WD或AWD系统都有此特点,但许多需要驾驶员手动激活。由于Haldex是自动的,由Haldex控制器决定何时激活系统,这使得它无压力且能更好地应对路面状况的意外变化。

HALDEX的缺点是什么?

由于Haldex系统本质上相当复杂——使用特定油液、依赖高精度公差,并且随着时间推移会产生摩擦颗粒积累——它必须保持在最佳状态,并需要特殊的油液和维护。Haldex的维修难以自行完成(且不推荐!),因此定期维护可能成本较高。

系统中不能使用旧油;理想情况下,您只应使用为您的特定车辆设计的原装VAG Haldex油,这可能很昂贵。Haldex油是一种非润滑油,旨在促进离合器片的摩擦,使用任何其他油液可能导致后轮完全失去驱动, effectively将您的车辆转换为前轮驱动。这意味着Haldex油更换对于系统的正常运行至关重要。

配备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,配备Haldex的车辆往往会出现严重的转向不足,因为计算机通常太慢将扭矩分配到后桥,且默认的扭矩分配仍偏向前轮。这在诸如奥迪RS3等车辆中是常见问题,该车以其持续的转向不足而闻名。

因为油液是专门设计用来促进离合器片间摩擦的,这种摩擦会导致油液中材料颗粒缓慢积累,意味着油液可能迅速失效,需要更频繁且昂贵的更换。

我应该在何时对HALDEX进行保养?

何时应保养我的Haldex

对于配备Haldex过滤器的车辆,即第一代和第二代,建议每20,000英里更换一次油和过滤器。对于没有过滤器的车辆,每10,000英里更换一次油是个好主意,因为泵的滤网可能会堵塞,最终导致泵故障。车库能够为您运行更全面、更准确的Haldex诊断测试。

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