Активен съединител (Freelander 2)

ЗАБЕЛЕЖКА: Показан е вариант от 3-то поколение.

Поз.	номер на резервна част	Име
1	-	Контролни клапани - изпускателна страна
2	-	Активен модул на съединителя
3	-	Контролен вентил / аксиален електромагнитен вентил
4	-	Сензор за налягане и температура на маслото
5	-	Входящ вал
6	-	Електрохидравлична помпа
7	-	Маслен филтър
8	-	Приемник
9	-	Контролен вентил - входяща страна
10	-	Комбиниран управляващ и байпасен клапан
11	-	Пръстенообразно бутало
12	-	Шлицева вътрешна главина за външна главина.
13	-	Мокри вътрешни и външни дискове на съединителя

Активният съединител осигурява предимствата на системата за постоянно задвижване на четирите колела, заедно с ефективността и икономичността на непостоянната система. Съединителят, разположен между диференциала и карданния вал, е независим възел, който изпълнява механични, хидравлични и електронни функции за разпределяне на задвижващата сила между предния и задния мост, с прозрачно автоматично управление.

Активният съединител изпълнява следните функции:

• Електронно управление на въртящия момент.
• Бързо задействане въз основа на необходимото сцепление.
• Бързо изключване, за да се гарантира, че работата му не изкривява сигналите за скоростта на колелата и не нарушава работата на системата за контрол на стабилността; това е особено важно при повърхности с много ниско триене.
• Предварително задействане от покой за минимизиране на въртенето на колелата.
• Няма противоположни сили при маневриране и при паркиране на автомобила.
• Няма чувствителност към спирачните тестове на динограмата на шасито.

4-то поколение активен съединител - автомобили от моделна година 2009:

• Съединителят от 4-то поколение няма помпата, задвижвана от диференциална скорост, използвана при съединителя от 3-то поколение, но има електрическа помпа с аксиален поток с по-голям капацитет и акумулатор за високо налягане.
• Следещият клапан на съединителя от 3-то поколение и сензорът за налягане на съединителя са заменени с последващ клапан за намаляване на налягането.
• Редуцирният клапан на ограничителя на въртящия момент на съединителя от 3-то поколение се заменя с електронен контролен клапан и контролен софтуер.

Активният съединител от 4-то поколение има следните подобрения спрямо предишното 3-то поколение съединител:

• Намален основен въртящ момент при висока диференциална скорост.
• Активирането на въртящия момент вече се извършва въз основа на диференциалната скорост.
• Прецизен контрол на ограничителя на въртящия момент.
• Енергията, съхранявана в акумулатора на налягане, води до по-нисък максимален ток в електрическата помпа и по-бърза реакция.

Модул за управление - 3-то и 4-то поколение съединители

Модулът за управление, монтиран на корпуса на активния съединител, образува едно цяло с контролния клапан / аксиалния електромагнитен клапан. Чрез анализиране на информация от други модули и сензори на автомобила, контролният модул регулира аксиалния електромагнитен клапан чрез контролиране на налягането на хидравличната течност, действаща върху дисковете на съединителя. Някои от модулите и сензорите, с които управляващият модул комуникира, са изброени по-долу:

• Елементи, свързани с проводници:
  • Контролен вентил / аксиален електромагнитен вентил
  • Електрохидравлична помпа
  • Сензор за налягане и температура на маслото
• Високоскоростна CAN шина
  • Контролен модул на двигателя
  • Антиблокираща спирачка/модул за контрол на сцеплението
  • Превключвател за контрол на сцеплението
  • Сензор за завъртане на автомобила
  • Сензор за ъгъл на завиване

Аксиалният електромагнитен вентил непрекъснато регулира изхода на управляващия клапан с помощта на PWM (импулсно модулиран) сигнал. Налягането на работния флуид, действащ върху дисковете на съединителя, определя количеството въртящ момент, подаван към задния мост.


Активният съединител има вградени сензори за налягане и температура на маслото, така че управляващият модул да може точно да контролира предаването на въртящия момент при всякакви работни условия и условия на околната среда. Използвайки тези сигнали, контролният модул прилага стратегии за защита на съединителя от прегряване; в екстремни случаи, за да предпази съединителя от повреда, съединителят ще се освободи, ако температурата на хидравличната течност надвиши 105°C. Нормалната работа на съединителя се възобновява, когато температурата падне под 101°C.

Контролният модул има вградена диагностична система, която непрекъснато следи активната система на съединителя и нейните входни и изходни сигнали. Ако контролният модул открие неизправност, се генерира DTC (диагностичен код за неизправност). Достъпът до DTC се осъществява чрез диагностичната система, предписана от Land Rover.

Електрохидравлична помпа

При шофиране върху повърхности с много ниско триене, като мокра трева, сняг или лед, може да възникне първоначално завъртане на колелата и лошо сцепление. С активен съединител колелата могат да се завъртят на почти 60 градуса, преди въртящият момент да може да бъде предаден през съединителя.

За съединителите от 3-то поколение, за да противодейства на това явление, Land Rover разработи уникална функция за предварително зареждане с високо налягане, която активира хидравличната верига веднага след стартиране на двигателя. Всъщност, електрически задвижваната хидравлична помпа е проектирана да поддържа потенциален въртящ момент от 500 Nm в съединителя. (Този потенциал за въртящ момент за 4-то поколение съединител е увеличен до 1500 Nm).


Превозните средства, оборудвани с Terrain Response, имат допълнителното предимство да променят нивото на предварително натоварване за оптимално сцепление върху различни повърхности. Нивото на предварително зареждане се променя в зависимост от режима Terrain Response, например:

• Когато системата Terrian Response работи в режим "Деактивирани специални програми", което е еквивалентно на нормалната работа на превозни средства без системата Terrian Response, когато превозното средство се движи по права траектория със старт от в покой, съединителят от 3-то поколение е програмиран да предава въртящ момент към задната ос на ниво от 500 Nm, а съединителят от 4-то поколение - да предава въртящ момент на ниво от 1500 Nm. Тази стратегия минимизира загубата на сцепление при потегляне, независимо от естеството на пътя/терена. Докато автомобилът ускорява, налягането в съединителя се намалява, за да се намали разходът на гориво.
• С възможността за проследяване на ъгъла на завиване, съединителят може да бъде програмиран така, че да не се предава въртящ момент през него. Това предотвратява блокиране на съединителя при маневриране на автомобила при ниски скорости и при остри ъгли на завиване.
• В режим Трева/Чакъл/Сняг, съединителят е програмиран да поддържа предварително зареждане до достигане на много по-високи скорости. Същите условия се прилагат дори при шофиране с ниски скорости и при остри ъгли на завиване, тъй като на повърхности с ниско триене сцеплението има предимство пред блокирането на съединителя.

За повече информация вижте глава: Оптимизиране на возията и управлението (204-06 Оптимизиране на возията и управлението, описание и работа).

Механична хидравлична помпа - 3-то поколение съединители

Карданният вал е свързан към предния диск на съединителя (основен), задният диск на съединителя е свързан към задвижващата предавка на диференциала (вторичен). Наклонената плоча с 6 хидравлични ролки също е свързана към задвижващата предавка на диференциала. Когато няма разлика в скоростта между входната и изходната страна на съединителя, ролките са неактивни.

Въпреки това, когато предната и задната ос започнат да се въртят с различни скорости, въртящата се плоча се върти спрямо ролките, което създава хидравлично налягане. Това налягане служи за принуждаване на противоположните дискове на съединителя да се изравнят, което води до повишено предаване на въртящия момент към задната ос. Тъй като разликата в скоростите между осите се увеличава, хидравличното налягане допълнително избутва дисковете на съединителя един срещу друг, за да увеличи предаването на въртящия момент към задната ос.

Контролният клапан/аксиалният електромагнитен клапан контролира количеството на налягането, действащо върху дисковете на съединителя и следователно количеството въртящ момент, предаван към задната ос. Тесните производствени толеранси и изключително ниското износване на компонентите гарантират прецизен контрол на въртящия момент през целия живот на автомобила.

Механична хидравлична помпа - 4-то поколение съединители

Съединителят от 4-то поколение не използва наклонена шайба за механично увеличаване на хидравличното налягане, а вместо това използва нова хидравлична помпа за генериране на хидравлично налягане и събиране на дисковете на съединителя. Премахването на наклонената шайба увеличава общата повърхност на дисковете на съединителя, което от своя страна намалява изискваното хидравлично налягане. Налягането, необходимо за осигуряване на въртящ момент от 1500 Nm, е намалено от 100 бара за 3-то поколение съединители до 40 бара за 4-то поколение съединители.

Позицията на входа и изхода на съединителя от 4-то поколение остава същата като на съединителя от 3-то поколение, както е описано по-горе.

Байпасен клапан

При повърхности с много ниско триене може да се генерира спирачен въртящ момент на задвижването, например:

• обратен въртящ момент при забавяне на двигателите; или
• принудително движение на карданния вал от предните колела.

Това може да повлияе на скоростта на задните колела, предотвратявайки определянето на истинското сцепление на задните колела, тъй като сигналът за скоростта на колелата е изкривен. За да се елиминира тази възможност, е предвидено незабавно отваряне на съединителя, когато системата за стабилност на посоката е активирана. За тази цел се използва байпасен клапан, който незабавно намалява налягането в системата до номиналното ниво.

За да балансира базовото налягане от 4 бара (подробности по-долу), съединителят от 3-то поколение използва голяма конусова пружина за разпръскване на дисковете на съединителя, за да предотврати предаването на въртящия момент през съединителя. Дори при 0°C предаването на въртящия момент пада от 300 Nm до нула в рамките на 10 ms. Въпреки това, съединителят от 4-то поколение не изисква пружина Belleville за разпръскване на дисковете на съединителя, тъй като съединителят няма достатъчно основно налягане, за да обедини дисковете.

Приемник

Колкото по-голямо е разстоянието, на което дисковете на съединителя трябва да бъдат преместени, за да осъществят контакт, толкова повече време е необходимо за изместване на хидравличната течност, необходима за изграждане на налягане и предаване на въртящия момент. За да се противодейства на това, в съединителя 3-то поколение е предвиден резервоар. Поддържа номинално налягане от 4 бара в хидравличната верига. Въпреки че това налягане не е достатъчно за предаване на значителен въртящ момент през съединителя, то принуждава дисковете да се приближат много близо един до друг, изисквайки много малко изместване на течността, за да се осигури пълно зацепване и максимално предаване на въртящия момент. Пълното предаване на въртящия момент може да бъде постигнато за 150 ms.

При съединителя от 4-то поколение се постига време за активиране от 150 ms чрез използване на конусова пружина, която действа за притискане на дисковете заедно (без да инициира значително предаване на въртящ момент през съединителя). Тъй като помпата не се използва постоянно за генериране на базово налягане (както беше при съединителя от 3-то поколение), се осигурява подобрение в икономията на гориво.

Комплект дискове за мокър съединител

Комплектът дискове на съединителя се състои от 7 чифта дискове, като вътрешните дискове са изработени от закалена стомана, външните дискове са изработени от синтерована стомана. Дисковете на съединителя работят в трансмисионната течност.

Предаването на въртящия момент през комплекта дискове на съединителя е ограничено до 1500 Nm. Благодарение на това ниските предавки запазват елемента на задвижването на предните колела за стабилно сцепление. При високи предавки съединителят теоретично може да предаде цялата задвижваща сила към задната ос, въпреки че трябва да са налице екстремни условия, за да се случи това.