【太平洋汽车网技术频道】V40 Cross Country是沃尔沃旗下的新跨界模式,今年早些时候引入了国内上市。但是作为跨境车,V40 CC不是改变形状、提高底盘,而是有“干货”,采用Haldex最新一代全时四驱动器系统也是本文的重点。韩德四驱系统的应用比较广泛,目前已发展到第五代。现在,让我们看一下Haldex最新一代全时4驱动器系统有哪些技术亮点。

Haldex四驱动器系统开发简史

Haldex是瑞典汉德公司开发的四驱动器系统,从1988年发展到现在的第五代,设备的车型也很广泛,包括多个汽车品牌。

第一代Haldex(1998年)

第一代Halde 4驱动系统结构原理由差动液压泵、湿式多离合器、控制节流阀和电控单元组成。前后轴通过离合器连接,离合器通常处于分离状态。现在后轴速度不好(一个轮子打滑)时,差速泵工作产生液压,通过活塞压力离合器将动力传递到后轴。

在此过程中,由步进电机控制的节流阀通过控制油道压力来控制功率分配。当时大众高尔夫4MOTION、奥迪TT等大众旗下的几款车型配备了第一代Haldex四驱系统,第二年还配备了沃尔沃S60等车型。

第二代Haldex(2002年)

第二代Haldex 4驱动器系统在结构上与第一代基本一致,但不同的是,上一代电机控制的线性节流阀将被电磁阀控制的比例节流阀所取代。同时增加了压力传感器,实现了扭矩的闭环控制,反应速度比前一代提高了。

第二代Haldex是采用电子控制的全时四驱动器系统,可以根据车轮打滑情况自动分配前后动力,正常情况下前后轮的动力分配比率为95: 5。当时,沃尔沃S60R、V70R(2004-2005)配备了第二代Haldex 4驱动器系统。

第三代Haldex(2004年)

第三代Haldex系统增加了电动液压泵、单向阀,通过控制油路的压力,系统反应时间进一步缩短,可以智能分配前后轴的动力传递。最初搭载在两辆路虎神行者上,然后广泛应用于沃尔沃车型(V70R、XC70、XC90)(2005-2008)。

第四代Haldex(2007年)

Haldex第四代驱动系统发展到第四代技术,不再使用差动液压泵,而是直接使用电机驱动的液压泵和蓄能器,结构更加紧密。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视连续剧),)Haldex四驱动器系统可以根据汽车制造商的要求进行定制调整,因此,尽管是第四代HALDEX四驱动器系统,但根据品牌的不同,控制逻辑和外观也会有所不同。下图显示了使用第四代Haldex四驱动器系统(4Motion)的大众馆的结构。

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第四代的油压是由一个自带输油泵的蓄能器来提供,这种设计的好处就是只要蓄能器的开关一打开,就能立即起作用,少了一个建立压力的过程,机械结构上允许的速度可以更快。另一个是软件控制方面的升级,即控制更加智能(根据路况来进行动力分配),反应速度也更快。

2008年,推出了Haldex XWD四驱系统,从结构上看其实就是在第四代Haldex基础上增加了电子限滑差速器(eLSD),能够实现后轮轮间扭矩的分配能力,可以看作是第四代系统的强化版本。

当时萨博9-3就是采用了第四代Haldex XWD四驱系统,eLSD可以将最多40%的扭力从一边转移到另一边,除了用来摆脱单侧车轮打滑的困境外,也可以用来抑制转向过度或转向不足。

第四代Haldex四驱系统现已在各大主流汽车中广泛应用,如大众的4Motion四驱系统、沃尔沃AWD系统、路虎揽胜极光等等。

第五代Haldex(2009年)

第五代haldex四驱在2009年已经推出,结构上与第四代差别不大,在控制机构上进一步优化,第五代haldex比第四代要轻1.5kg左右。性能方面在保持了第四代系统的优势之外,配合前后差速器的EDL电子差速功能,在不同的行驶环境下,更加智能地对车轮的扭力进行分配,确保车辆具有更好的循迹性和越野性。

● 第五代Haldex四驱系统技术解析

第五代haldex中央差速器的结构主要由多片离合器、电动液压泵、活塞以及控制模块组成,与第四代结构差别不大。不同的是,第五代采用的是离心式电动液压泵,而且取消了蓄能器,因而结构上更轻更紧凑(减重1.5kg)。

作为中央差速器执行分配动力的动力源,这个离心式电动液压泵有什么特点?主要是通过控制离心叶片的开度大小,来改变液压泵的排量输出,进而调整系统中液压油的压力,从而控制活塞对多片离合器的压紧力。这种工作原理类似于发动机里面的可变排量机油泵,通过调整泵油量的大小来调整系统中液压油的压力大小。

这套系统的工作原理也并不难理解,系统会根据车辆行驶的状态,由控制单元发出指令,通过增大或降低多片离合器的压紧力,来进行前后动力的分配。电控多片离合器式Haldex 四驱系统的核心,电脑根据前后轴转速差、油门、刹车、转向等信息,通过液压机构对离合器施加不同的压紧力,从而将所需的驱动力有前轴分配到后轴,离合器动作时间只需100毫秒(眨眼的十分之一)。正常情况下,系统会把大部分动力分配到前轴(接近于前驱车),从而节省油耗。

如前轮出现打滑时,系统会增大系统工作油压,通过活塞压紧离合器,从而将动力传递到后轴。下面可以通过视频演示更直观地了解第五代Haldex中央差速器的结构以及工作原理。

【第五代Haldex四驱系统结构原理展示】

目前沃尔沃V40 CC使用的就是Haldex最新一代全时四驱系统,可以根据车辆行车状况进行实时动态调整,保证车轮获得最佳抓地力。

正常行驶时,前后轴的分配动力为95:5,接近前驱的驱动模式,这样有利于节省能源消耗。如前轮出现打滑时,系统最多可以将50%的动力传递到后轴,保证通过性能。

当然作为一款跨界车型,它的四驱系统更多地专注于公路上的操控性能。第五代Haldex四驱系统的控制程序更加智能化,通过感知车辆当前的行驶状态,配合前后EDL电子差速功能,更加精准地控制每个车轮的扭力,使得它无论在弯道还是在湿滑路面都有着不错的循迹性。

总结:Haldex四驱系统到目前已经历了5代的发展,结构上更为紧凑,控制更加智能化,四驱性能也越来越强大。最新一代Haldex四驱系统目前搭载于沃尔沃V40 CC,表现出不错的性能。现在大部分汽车厂商使用的为Haldex第四代产品,相信随着车型换代也会采用性能更好的Haldex最新一代四驱系统,届时四驱性能的表现值得期待。

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