Ambreiaj activ (Freelander 2)

NOTĂ: Varianta de a 3-a generație este prezentată.

Poz.	piesa de schimb nr	Nume
1	-	Supape de control - partea de evacuare
2	-	Modul ambreiaj activ
3	-	Supapă de control / electrovalvă axială
4	-	Senzor de presiune si temperatura ulei
5	-	arborele de intrare
6	-	Pompa electro-hidraulica
7	-	Filtru de ulei
8	-	Receptor
9	-	Supapa de control - partea de admisie
10	-	Supapă de control și bypass combinată
11	-	piston în formă de inel
12	-	Hub de conectare intern cu sloturi pentru hub extern.
13	-	Discuri interioare și exterioare ambreiaj umed

Ambreiajul activ oferă beneficiile unui sistem permanent de tracțiune pe patru roți, împreună cu eficiența și economia unui sistem nepermanent. Ambreiajul, situat între diferențial și arborele elicei, este o unitate independentă care îndeplinește funcții mecanice, hidraulice și electronice pentru a distribui forța de antrenare între axele față și spate, cu control automat transparent.

Ambreiajul activ îndeplinește următoarele funcții:

• Control electronic al transmisiei cuplului.
• Angajare rapidă, ținând cont de forța de tracțiune necesară.
• Oprire rapidă pentru a se asigura că funcționarea sa nu va distorsiona semnalele de viteză a roților și nu va interfera cu sistemul de control al stabilității; acest lucru este important în special pe suprafețele cu frecare foarte scăzută.
• Precuplare de la oprire pentru a minimiza patinarea roților.
• Nu există forțe opuse la manevră și la parcarea mașinii.
• Fără sensibilitate la testele de frânare pe dyno-ul șasiului.

Ambreiaj activ de generația a 4-a - vehicule din anul model 2009:

• Ambreiajul de generația a 4-a nu are pompa cu turație diferențială folosită la ambreiajul de generația a 3-a, dar are o pompă electrică axială de capacitate mai mare și un acumulator de înaltă presiune.
• Supapa servo de accelerație și senzorul de presiune de pe ambreiajul de a 3-a generație au fost înlocuite cu o supapă servo de reducere a presiunii.
• Supapa de reducere a presiunii limitatorului de cuplu de pe ambreiajul de generația a 3-a este înlocuită cu o supapă de control electronică și software de control.

Ambreiajul activ de generația a 4-a are următoarele îmbunătățiri față de ambreiajul de generația a 3-a anterioară:

• Cuplu de bază redus la viteze diferențiale mari.
• Activarea cuplului se bazează acum pe viteza diferenţială.
• Control precis al limitatorului de cuplu.
• Energia stocată în acumulatorul de presiune are ca rezultat o reducere a curentului maxim în pompa electrică și un răspuns mai rapid.

Modul de control - cuplaje de generația a 3-a și a 4-a

Modulul de control, montat pe carcasa ambreiajului activ, formează o singură unitate cu supapa de control / electrovalva axială. Prin analizarea informațiilor de la alte module și senzori de vehicul, modulul de comandă reglează electrovalva axială controlând presiunea fluidului hidraulic care acționează asupra discurilor de ambreiaj. Unele dintre modulele și senzorii cu care comunică modulul de control sunt enumerați mai jos:

• Elemente conectate cu fire:
  • Supapă de control / electrovalvă axială
  • Pompa electro-hidraulica
  • Senzor de presiune si temperatura ulei
• Bus CAN de mare viteză
  • Modul de control al motorului
  • Modul de control al frânei/tracțiunii antiblocare
  • Comutator pentru controlul tracțiunii
  • Senzor de rotire a vehiculului
  • Senzor unghi de virare

Electrovalva axială ajustează continuu parametrii de ieșire ai supapei de control folosind un semnal PWM (lățimea impulsului modulată). Presiunea fluidului de lucru care acționează asupra discurilor de ambreiaj determină cantitatea de cuplu furnizată punții spate.


Ambreiajul activ are încorporați senzori de presiune și temperatură a uleiului, astfel încât modulul de control să poată controla cu precizie transmisia cuplului în toate condițiile de funcționare și de mediu. Folosind aceste semnale, modulul de control aplică strategii pentru a proteja ambreiajul de supraîncălzire; în cazuri extreme, pentru a proteja ambreiajul de deteriorare, ambreiajul se va decupla dacă temperatura lichidului hidraulic depășește 105°C. Funcționarea normală a ambreiajului se reia atunci când temperatura scade sub 101°C.

Modulul de control are un sistem de diagnosticare încorporat care monitorizează continuu sistemul de ambreiaj activ și semnalele sale de intrare și ieșire. Dacă modulul de control detectează o defecțiune, este generat un DTC (cod de diagnosticare a problemei). DTC este accesat folosind sistemul de diagnosticare prescris de Land Rover.

Pompa electro-hidraulica

Când conduceți pe suprafețe cu frecare foarte scăzută, cum ar fi iarba umedă, zăpada sau gheața, poate apărea patinarea inițială a roților și o tracțiune slabă. Cu un ambreiaj activ, roțile se pot întoarce cu aproape 60 de grade înainte ca cuplul să poată fi transmis prin ambreiaj.

Pe ambreiajele din generația a 3-a, pentru a contracara acest fenomen, Land Rover a dezvoltat o caracteristică unică de preîncărcare de înaltă presiune care activează circuitul hidraulic de îndată ce motorul este pornit. De fapt, pompa hidraulica actionata electric este proiectata sa mentina un potential cuplu de 500 Nm in ambreiaj. (Acest potențial de cuplu pentru ambreiajul din a 4-a generație a fost crescut la 1500 Nm).


Vehiculele echipate cu Terrain Response au avantajul suplimentar de a varia nivelul de preîncărcare pentru o tracțiune optimă pe diferite suprafețe. Nivelul de preîncărcare se modifică în funcție de modul Terrain Response, de exemplu:

• Când sistemul Terrian Response funcționează în modul "Programe speciale dezactivate", care este echivalent cu funcționarea normală a vehiculelor fără sistemul Terrian Response, când vehiculul se deplasează în linie dreaptă cu pornirea de la oprire, ambreiajul de generația a 3-a este programat să transmită cuplul la puntea spate la un nivel de 500 Nm, iar ambreiajul de generația a 4-a - să transmită cuplul la nivelul de 1500 Nm. Această strategie minimizează pierderea de tracțiune la pornire, indiferent de natura drumului/terenului. Pe măsură ce vehiculul accelerează, presiunea din ambreiaj este redusă pentru a reduce consumul de combustibil.
• Prin posibilitatea de a urmări unghiul de virare, ambreiajul poate fi programat astfel încât să nu fie transmis niciun cuplu prin el. Acest lucru previne blocarea ambreiajului la manevrarea vehiculului la viteze mici și la unghiuri de virare ascuțite.
• În modul iarbă/pietriș/zăpadă, ambreiajul este programat să mențină preîncărcarea până când sunt atinse viteze mult mai mari. Aceleași condiții se aplică chiar și atunci când conduceți la viteze mici și la unghiuri de virare ascuțite, deoarece pe suprafețele cu frecare redusă, tracțiunea are prioritate față de blocarea ambreiajului.

Pentru mai multe informații, consultați capitolul: Optimizarea călătoriei și a manevrării (204-06 Optimizarea, descrierea și operarea conducerii și manevrării).

Pompa hidraulica mecanica - cuplaje generatia a 3-a

Arborele cardanic este conectat la ansamblul discului ambreiajului din față (primar), ansamblul plăcii de ambreiaj din spate este conectat la angrenajul diferenţial de antrenare (secundar). Placa oscilanta cu 6 role hidraulice este de asemenea conectata la angrenajul diferential de antrenare. Când nu există nicio diferență de viteză între părțile de intrare și de ieșire ale ambreiajului, rolele sunt inactive.

Cu toate acestea, atunci când axele față și spate încep să se rotească cu viteze diferite, placa de balansare se rotește în raport cu rolele, ceea ce creează presiune hidraulică. Această presiune servește pentru a forța discurile de ambreiaj opuse să se alinieze, rezultând o transmisie crescută a cuplului către puntea spate. Pe măsură ce diferența de viteză dintre axe crește, presiunea hidraulică împinge și mai mult discurile de ambreiaj unul împotriva celuilalt pentru a crește transferul de cuplu către puntea spate.

Supapa de control/electrovalva axială controlează cantitatea de presiune care acționează asupra discurilor de ambreiaj și, prin urmare, cantitatea de cuplu transmisă punții din spate. Toleranțe strânse de fabricație și uzura excepțional de scăzută a componentelor garantează un control precis al cuplului pe toată durata de viață a vehiculului.

Pompă hidraulică mecanică - Cuplaje de generația a 4-a

Ambreiajul de generația a 4-a nu folosește un platou oscilant pentru a crește mecanic presiunea hidraulică, ci folosește o nouă pompă hidraulică pentru a genera presiune hidraulică și a aduce discurile de ambreiaj împreună. reduce presiunea hidraulică solicitată. Presiunea necesară pentru a furniza un cuplu de 1500 Nm a fost redusă de la 100 bari pentru cuplajul din a 3-a generație la 40 bari pentru cuplajele din a 4-a generație.

Poziția de intrare și ieșire pe cuplajul de generația a 4-a rămâne aceeași ca la cuplajul de generația a 3-a așa cum este descris mai sus.

Supapă de bypass

Pe suprafețele cu frecare foarte scăzută, poate fi generat un cuplu de frânare al transmisiei, de exemplu:

• cuplul invers la frânarea motoarelor; sau
• deplasarea forțată a arborelui cardan de către roțile din față.

Acest lucru poate afecta viteza roții din spate, împiedicând determinarea tracțiunii reale a roții din spate, deoarece semnalul vitezei roții este distorsionat. Pentru a elimina această posibilitate, se asigură o deschidere imediată a ambreiajului atunci când este activat sistemul de stabilitate direcțională. În acest scop, se folosește o supapă de bypass, care reduce imediat presiunea din sistem la nivelul nominal.

Pentru a echilibra presiunea de bază de 4 bar (vezi mai jos pentru detalii), a 3-a generație de ambreiaj folosește un arc Belleville mare pentru a împrăștia discurile de ambreiaj pentru a preveni transmiterea cuplului prin ambreiaj. Chiar și la 0°C, transmisia cuplului scade de la 300 Nm la zero în 10 ms. Cu toate acestea, ambreiajul de generația a 4-a nu necesită un arc Belleville pentru a împrăștia discurile de ambreiaj, deoarece ambreiajul nu are suficientă presiune de bază pentru a aduce discurile împreună.

Receptor

Cu cât este mai mare distanța la care discurile de ambreiaj trebuie deplasate pentru a intra în contact, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru a deplasa fluidul hidraulic necesar pentru a crea presiune și a transmite cuplul. Pentru a contracara acest lucru, este prevăzut un rezervor în ambreiajul de a 3-a generație. Mentine o presiune nominala de 4 bar in circuitul hidraulic. Deși această presiune nu este suficientă pentru a transmite un cuplu semnificativ prin ambreiaj, forțează discurile foarte strâns, necesitând o deplasare foarte mică a fluidului pentru a asigura cuplarea completă și transferul maxim al cuplului. Transmisia completă a cuplului poate fi realizată în 150 ms.

La ambreiajul de generația a 4-a, un timp de activare de 150 ms este obținut prin utilizarea unui arc Belleville care acționează pentru a comprima discurile împreună (fără a iniția transmiterea unui cuplu semnificativ prin ambreiaj). Deoarece pompa nu este utilizată în mod constant pentru a genera presiunea de bază (asa cum era la ambreiajul de generatia a 3-a), asigură o îmbunătățire a economiei de combustibil.

Kit disc de ambreiaj umed

Setul de discuri de ambreiaj este format din 7 perechi de discuri, discurile interioare sunt din otel calit, discurile exterioare sunt din otel sinterizat. Discurile de ambreiaj lucrează în lichidul de transmisie.

Transmisia cuplului prin setul de discuri de ambreiaj este limitată la 1500 Nm. Datorită acestui fapt, treptele joase rețin elementul de tracțiune față pentru o tracțiune stabilă. În treptele de viteză înalte, ambreiajul este teoretic capabil să transmită toată forța de antrenare către puntea spate, deși trebuie să existe condiții extreme pentru ca acest lucru să se întâmple.