Активно квачило (Фрилендер 2)

НАПОМЕНА: Приказана је варијанта 3. генерације.

Пос.	резервни део бр	Име
1	-	Контролни вентили - издувна страна
2	-	Активни модул квачила
3	-	Контролни вентил / аксијални соленоидни вентил
4	-	Сензор притиска и температуре уља
5	-	улазно вратило
6	-	Електро-хидраулична пумпа
7	-	Филтер за уље
8	-	Пријемник
9	-	Контролни вентил - улазна страна
10	-	Комбиновани контролни и бајпас вентил
11	-	клип у облику прстена
12	-	Унутрашње чвориште за повезивање са уторима за екстерно чвориште.
13	-	Мокри унутрашњи и спољашњи дискови квачила

Активно квачило пружа предности сталног система погона на сва четири точка, заједно са ефикасношћу и економичношћу несталног система. Квачило, смештено између диференцијала и осовине пропелера, је независна јединица која обавља механичке, хидрауличке и електронске функције за расподелу погонске силе између предње и задње осовине, уз транспарентну аутоматску контролу.

Активно квачило обавља следеће функције:

• Електронска контрола преноса обртног момента.
• Брзо укључивање, узимајући у обзир потребну вучну силу.
• Брзо искључивање како би се осигурало да његов рад неће изобличити сигнале брзине точкова и ометати систем контроле стабилности; ово је посебно важно на површинама са веома малим трењем.
• Претходно укључивање из мировања како би се минимизирало окретање точкова.
• Нема супротстављених снага приликом маневрисања и приликом паркирања аутомобила.
• Нема осетљивости на тестове кочница на динамофону шасије.

Активно квачило 4. генерације - возила од 2009. године модела:

• Квачило 4. генерације нема пумпу са диференцијалном брзином која се користи на квачилу 3. генерације, али има електричну аксијалну пумпу већег капацитета и акумулатор високог притиска.
• Серво вентил гаса и сензор притиска на квачилу 3. генерације замењени су серво вентилом за смањење притиска.
• Вентил за смањење притиска ограничавача обртног момента на квачилу 3. генерације је замењен електронским контролним вентилом и управљачким софтвером.

Активно квачило 4. генерације има следећа побољшања у односу на претходну 3. генерацију квачила:

• Смањен основни обртни момент при високим диференцијалним брзинама.
• Активација обртног момента се сада заснива на диференцијалној брзини.
• Прецизна контрола лимитатора обртног момента.
• Енергија ускладиштена у акумулатору притиска резултира смањењем максималне струје у електричној пумпи и бржим одзивом.

Управљачки модул - спојнице 3. и 4. генерације

Управљачки модул, монтиран на активном кућишту квачила, чини једну целину са контролним вентилом / аксијалним електромагнетним вентилом. Анализом информација од других модула и сензора возила, управљачки модул регулише аксијални електромагнетни вентил контролишући притисак хидрауличног флуида који делује на дискове квачила. Неки од модула и сензора са којима контролни модул комуницира су наведени у наставку:

• Елементи повезани жицама:
  • Контролни вентил / аксијални соленоидни вентил
  • Електро-хидраулична пумпа
  • Сензор притиска и температуре уља
• ЦАН магистрала велике брзине
  • Контролни модул мотора
  • Модул против блокирања кочница/проклизавања
  • Прекидач за контролу проклизавања
  • Сензор скретања возила
  • Сензор угла управљања

Аксијални електромагнетни вентил континуирано подешава излазне параметре контролног вентила користећи ПВМ сигнал (модулисано ширином импулса). Притисак радног флуида који делује на дискове квачила одређује количину обртног момента који се доводи на задњу осовину.


Активно квачило има уграђене сензоре притиска и температуре уља тако да управљачки модул може прецизно да контролише пренос обртног момента у свим условима рада и околине. Користећи ове сигнале, контролни модул примењује стратегије за заштиту квачила од прегревања; у екстремним случајевима, ради заштите квачила од оштећења, квачило ће се искључити ако температура хидрауличке течности пређе 105°Ц. Нормалан рад квачила се наставља када температура падне испод 101°Ц.

Управљачки модул има уграђен дијагностички систем који континуирано прати активни систем квачила и његове улазне и излазне сигнале. Ако контролни модул открије квар, генерише се ДТЦ (дијагностички код проблема). ДТЦ-у се приступа помоћу дијагностичког система који је прописао Ланд Ровер.

Електро-хидраулична пумпа

Када возите по површинама са веома малим трењем, као што су мокра трава, снег или лед, може доћи до почетног окретања точкова и слабе вучне силе. Са активним квачилом, точкови се могу окренути за скоро 60 степени пре него што се обртни момент може пренети кроз квачило.

На квачилима 3. генерације, да би се супротставио овом феномену, Ланд Ровер је развио јединствену функцију предпуњења под високим притиском која активира хидраулични круг чим се мотор покрене. У ствари, електрична хидраулична пумпа је дизајнирана да одржава потенцијални обртни момент од 500 Нм у квачилу. (Овај потенцијал обртног момента за квачило 4. генерације је повећан на 1500 Нм).

Возила опремљена функцијом Терраин Респонсе имају додатну предност варирања нивоа предоптерећења за оптималну вучу на различитим површинама. Ниво претходног пуњења се мења у зависности од режима Терраин Респонсе, на пример:

• Када систем Терриан Респонсе ради у режиму "Специјални програми онемогућени", што је еквивалентно нормалном раду возила без Терриан Респонсе система, када се возило креће праволинијски са почећем из мировања, квачило 3. генерације је програмирано да преноси обртни момент на задњу осовину на нивоу од 500 Нм, а квачило 4. генерације - да преноси обртни момент на нивоу од 1500 Нм. Ова стратегија минимизира губитак вучне силе при покретању, без обзира на природу пута/терена. Како возило убрзава, притисак у квачилу се смањује како би се смањила потрошња горива.
• Могућност праћења угла управљања, квачило се може програмирати тако да се обртни момент не преноси кроз њега. Ово спречава да се квачило блокира приликом маневрисања возилом при малим брзинама и под оштрим угловима управљања.
• У режиму трава/шљунак/снег, квачило је програмирано да одржава претходно пуњење док се не достигну много веће брзине. Исти услови важе чак и када се вози при малим брзинама и под оштрим угловима управљања, јер на површинама са малим трењем, вуча има предност над блокирањем квачила.

За више информација погледајте поглавље: Оптимизација вожње и управљања (204-06 Оптимизација вожње и управљања, опис и рад).

Механичка хидраулична пумпа - спојнице 3. генерације

Карданско вратило је повезано са склопом предњег диска квачила (Примарна), склоп задње плоче квачила је повезан са зупчаником диференцијала (секундарни). Покретна плоча са 6 хидрауличних ваљака је такође повезана са зупчаником диференцијала. Када нема разлике у брзини између улазне и излазне стране квачила, ваљци су неактивни.


Међутим, када предња и задња осовина почну да се ротирају различитим брзинама, титрајна плоча се ротира у односу на ваљке, што ствара хидраулички притисак. Овај притисак служи за присиљавање супротних дискова квачила у поравнање, што резултира повећаним преносом обртног момента на задњу осовину. Како се разлика у брзини између осовина повећава, хидраулички притисак додатно гура дискове квачила један против другог како би се повећао пренос обртног момента на задњу осовину.

Контролни вентил/аксијални електромагнетни вентил контролише количину притиска који делује на дискове квачила, а самим тим и количину обртног момента који се преноси на задњу осовину. Уске производне толеранције и изузетно мало хабање компоненти гарантују прецизну контролу обртног момента током животног века возила.

Механичка хидраулична пумпа - спојнице 4. генерације

Квачило 4. генерације не користи преклопну плочу за механички повећање хидрауличког притиска, већ уместо тога користи нову хидрауличну пумпу за генерисање хидрауличког притиска и спајање дискова квачила. смањује тражени хидраулички притисак. Притисак потребан за обезбеђивање обртног момента од 1500 Нм смањен је са 100 бара за спојницу 3. генерације на 40 бара за спојнице 4. генерације.

Положај улаза и излаза на спојници 4. генерације остаје исти као на спојници 3. генерације као што је горе описано.

Бајпас вентил

На површинама са веома малим трењем може се створити кочиони момент погонске линије, на пример:

• обрнути обртни момент при кочењу мотора; или
• принудно кретање карданског вратила предњим точковима.

Ово може утицати на брзину задњих точкова, спречавајући одређивање праве вучне силе задњег точка јер је сигнал брзине точка изобличен. Да би се елиминисала ова могућност, обезбеђено је тренутно отварање квачила када се активира систем стабилности правца. У ту сврху се користи бајпас вентил, који одмах смањује притисак у систему на номинални ниво.

За балансирање основног притиска од 4 бара (погледајте доле за детаље), квачило 3. генерације користи велику опругу за ширење дискова квачила како би се спречио пренос обртног момента кроз квачило. Чак и на 0°Ц, пренос обртног момента пада са 300 Нм на нулу у року од 10 мс. Међутим, квачило 4. генерације не захтева опругу Беллевилле за ширење дискова квачила јер квачило нема довољан основни притисак да споји дискове.

Пријемник

Што је већа удаљеност на којој се дискови квачила морају померити да би успоставили контакт, то је дуже потребно да се истисне хидраулична течност која је потребна за стварање притиска и пренос обртног момента. Да би се ово спречило, у квачилу 3. генерације је обезбеђен резервоар. Одржава номинални притисак од 4 бара у хидрауличном кругу. Иако овај притисак није довољан за пренос значајног обртног момента кроз квачило, он приморава дискове веома блиско заједно, захтевајући веома мало померања течности да би се обезбедило потпуно захватање и максимални пренос обртног момента. Потпуни пренос обртног момента се може постићи за 150 мс.

На квачилу 4. генерације, време активирања од 150мс се постиже коришћењем опруге Беллевилле која делује тако да компресује дискове заједно (без покретања преноса значајног обртног момента кроз квачило). Пошто се пумпа не користи стално за стварање основног притиска (као што је то било на квачилу 3. генерације), обезбеђује побољшање уштеде горива.

Комплет дискова квачила за мокро

Комплет дискова квачила се састоји од 7 пари дискова, унутрашњи дискови су од каљеног челика, спољни дискови су од синтерованог челика. Дискови квачила раде у течности за пренос.

Пренос обртног момента кроз сет дискова квачила је ограничен на 1500 Нм. Због тога, ниски зупчаници задржавају елемент погона на предњим точковима за стабилну вучу. У високим брзинама, квачило је теоретски способно да пренесе сву погонску силу на задњу осовину, иако морају постојати екстремни услови да би се то десило.