O desenvolvimento do diferencial de acoplamento Haldex é um passo à frente na moderna tecnologia de veículos com tração 4×4. O acoplamento Haldex evoluiu a tração 4×4, pois ele é controlável, baseado nos sinais de entrada que sua unidade de controle recebe dos sensores do veículo.
A patinação das rodas não é mais o fator decisivo na distribuição das forças de tração. O estado dinâmico do carro é também um fator. O módulo de controle Haldex monitora os sensores de roda no sistema ABS e as informações do módulo de controle do motor através da rede CAN. Estes dados fornecem ao módulo de controle toda a informação que ele precisa sobre a velocidade na estrada, ao contornar uma esquina, desaceleração tracionando, e responde otimamente em qualquer situação de condução.
Características do diferencial de acoplamento Haldex
• Tração permanente nas 4 rodas, através de uma embreagem multi discos eletronicamente controlada.
• Características de um veículo com tração dianteira
• Respostas rápidas
• As embreagens não sofrem estresse quando o veículo está estacionado ou em manobra.
• Compatível com pneus diferentes entre si (exemplo: pneu sobressalente ou de emergência)
• Sem restrições quanto a reboque do veículo com as rodas traseiras apoiadas no solo.
• Totalmente compatível com sistemas tais como o freio ABS, travamento eletrônico do diferencial (EDL), sistema anti patinação (ASR), sistema de distribuição eletrônico de frenagem (EBD) e Programa eletrônico de estabilidade (ESP).
O acoplamento Haldex é montado no diferencial traseiro e é acionado pelo eixo cardã.
O torque do motor é transmitido ao eixo propulsor através da transmissão, diferencial dianteiro e conjunto coroa/pinhão.
O eixo propulsor é conectado ao eixo de entrada do acoplamento Haldex. Dentro do acoplamento Haldex, o eixo de entrada é separado do eixo de saída do eixo de saída das rodas traseiras.
O torque somente pode ser transmitido ao eixo traseiro quando o conjunto de discos do acoplamento Haldex estiver aplicado.
Sistema do diferendical Haldex
Os componentes do sistema Haldex são os seguintes:
• O eixo de entrada
• O conjunto de discos internos e externos
• A placa de reação
• O rolamento de roletes com o pistão anular
• O eixo de saída
Os componentes eletrônicos são:
• A bomba para o acoplamento Haldex
• Motor posicionador da válvula reguladora
• O sensor de temperatura
• O módulo de controle Haldex
Os componentes hidráulicos são:
• As válvulas reguladoras de pressão
• O acumulador
• O filtro de óleo
• O pistão anular
• A válvula reguladora principal
O fluido para o diferencial de acoplamento Haldex e o filtro de óleo devem ser substituídos a cada 32.000 quilômetros. O fluido Haldex deve somente ser reposto por fluido original Haldex. Não utilize outro fluido sob pena de danificar o sistema irremediavelmente.
O conjunto de embreagem multi discos
A embreagem do eixo de entrada, indicada em azul na figura, está conectada ao eixo cardã. O rolamento de roletes, do pistão elevador anular e o pistão de trabalho (que gera pressão) bem como os discos metálicos externos, giram solidários quando o eixo de entrada gira.
O pistão elevador e os pistões de trabalho são pistões anulares. O eixo de saída, indicado em vermelho na figura, forma uma unidade desde a placa elevatória até a cabeça do pinhão. Os discos internos também estão conectados ao eixo de saída através dos dentes longitudinais.
Funcionamento
Quando uma diferença de velocidade está presente entre o eixo de entrada e o eixo de saída, o eixo de entrada, junto com o rolamento de roletes do pistão anular elevador gira ao redor da ainda estática placa de reação do eixo de saída. O rolamento de roletes do pistão anular elevador se arrasta ao redor da superfície ondulada da placa de reação. Os roletes transferem estes movimentos para cima e para baixo ao pistão anular elevador. Isto faz com que o pistão elevador execute um movimento de elevação, aumentando a pressão do fluido. Esta pressão de óleo é direcionada através de um canal de óleo para o pistão de trabalho. A pressão do óleo força o pistão de trabalho a se mover para a esquerda contra o rolamento de roletes e a placa de pressão do conjunto de discos de embreagem.
O conjunto de discos então é comprimido. O eixo de entrada e o eixo de saída estão agora ligados, ligando ambos os diferenciais e tornando a tração nas 4 rodas efetiva.
Conjunto Haldex aplicado
Quando ocorre uma diferença nas velocidades entre o eixo dianteiro e o eixo traseiro, a carcaça dos discos externos, junto com os rolamentos de roletes, gira ao redor do eixo de saída de maneira que os rolamentos de roletes do pistão de elevação rolam sobre a placa elevatória.Devido ao formato da placa elevatória, os rolamentos de roletes do pistão de elevação segam um caminho ondulado e transfere o movimento de elevação aos pistões de elevação na carcaça.
O eixo de saída, com suas estrias e através dos discos internos combinam o movimento com a placa elevatória e o pinhão do diferencial formando uma só unidade.
Conjunto Diferencial Haldex Aplicado
Os rolamentos de roletes são mostrados aqui somente para informação! Para melhor visualização, mostramos a placa de elevação com dois cames somente. Contudo existem três cames na placa de elevação. A função permanece a mesma. A carcaça que contém os discos externos, junto com as estrias da placa da embreagem externa e o formato dos rolamentos de roletes, combina com o eixo de entrada formando uma só unidade.
O movimento de elevação do pistão de elevação produz uma pressão de óleo que age sobre o pistão de trabalho através do duto de óleo e empurra o pistão para a esquerda. A pressão assim é transferida pela placa de pressão ao conjunto de discos através dos rolamentos de roletes do pistão de trabalho. A embreagem se fecha interconectando assim os eixos dianteiro de traseiro.
Os rolamentos de roletes estão localizados na placa dos discos externos, conforme mostrado aqui. Os rolamentos de roletes são mostrados aqui somente para informação.
Diagrama de funcionamento do sistema de pressão de óleo
A válvula limitadora de pressão determina a pressão máxima aplicada à embreagem multi discos. Já vimos como a pressão aumenta no pistão elevador como resultado da diferença de velocidades entre o eixo de entrada (azul) e o eixo de saída com a placa de elevação (vermelha).
Esta pressão hidráulica é regulada através de válvulas. A placa da embreagem dessa forma permite uma certa quantidade de patinação
Para melhor entendimento, explicamos a função nas páginas anteriores usando um pistão elevador como exemplo. Na realidade existem dois pistões na carcaça das embreagens. Estes pistões são atuados por pares de rolamentos de roletes. Assim, duas válvulas de sucção e duas válvulas de pressão também são necessárias.
Bomba de óleo de sistema Haldex V181
O Módulo de controle do motor Motronic
O módulo de controle do motor Motronic (ECM) pode ser instalado em áreas diferentes nos diversos veículos, mas normalmente fica localizado no compartimento do motor. O modo de operação do ECM Motronic atende principalmente o torque aplicado as rodas do veículo.
Utilização dos sinais para o sistema eletrônica na tração 4×4. O ECM Motronic fornece os seguintes sinais para o módulo de controle Haldex, através da rede CAN:
• Sinal de rotação do motor
• Posição do pedal do acelerador
• Torque aplicado ao motor
Em caso de falha, a unidade Haldex permanecerá inoperante.
Sensor de temperatura do acoplamento Haldex G271
O sensor de temperatura do acoplamento Haldex está instalado próxima da válvula reguladora na carcaça do módulo de controle Haldex e está mergulhado em fluido hidráulico.
Utilização do sinal
O sensor de temperatura envia a temperatura do fluido momentânea ao módulo de controle Haldex. Esta informação é utilizada para adaptar a operação do sistema à viscosidade do fluido que se altera em função da temperatura. Se a temperatura do fluido exceder 100ºC, a embreagem é aberta. Se a temperatura do fluido baixar a menos de 100ºC, a embreagem será pressurizada novamente.
Efeitos em caso de falha do sinal
A tração nas 4 rodas será desligada se nenhum sinal for recebido do sensor de temperatura do fluido Haldex G271
Módulo de Controle Haldex
O módulo de controle Haldex está instalado diretamente na carcaça do acoplamento Haldex e faz parte do conjunto do motor posicionador e a válvula reguladora, formando uma só unidade.
Módulo de controle Haldex J492
Desenho e função
O módulo de controle do acoplamento Haldex está em comunicação constante com o módulo de controle do motor e o módulo do ABS através da Rede CAN. Pelos sinais gerados por estes dois módulos, o módulo de controle Haldex decide qual a pressão de fluido a aplicar ao conjunto de embreagem multi discos.
A pressão de fluido, agindo nos discos do acoplamento Haldex, determine qual o torque que deve ser aplicado ao eixo traseiro. Em caso de falha do módulo, a função 4×4 ficará inoperante.
Motor posicionador V184
O motor posicionador está integrado na carcaça do módulo Haldex.
Desenho e função
O motor posicionador é alimentado com tensão proveniente do módulo de controle Haldex e funciona como um motor de passo. Quando o módulo Haldex comanda, o motor posicionador muda a posição do pino regulador no regulador de pressão através de uma pequena engrenagem.
A posição do pino regulador muda a seção transversal de um alojamento de retorno no regulador de pressão. Isto controla a pressão que age no pistão de acionamento, e por sua vez, nos discos da embreagem Haldex.
Bomba de óleo do sistema Haldex V181
A bomba do sistema Haldex é instalada na carcaça do acoplamento Haldex.
Desenho
Após o funcionamento do motor, a bomba do sistema Haldex é alimentada pelo modulo de controle Haldex assim que a rotação do motor ultrapassar 400 rpm.
Bomba do sistema Haldex
Circuito elétrico
Funcionamento: A bomba do sistema Haldex direciona fluido ao pistão de levantamento e faz com que ele entre em contato com a placa de elevação através dos rolamentos de roletes. Em caso de falha da bomba, não haverá 4×4 operacional. A bomba do sistema Haldex é alimentada diretamente pelo módulo de controle do sistema Haldex.
Diagrama elétrico completo
Auto diagnóstico
O escâner monitora:
• Os sinais gerados pelos sensores
• Ativação do motor posicionador
• A unidade de controle, executando um autoteste
Se a unidade de controle detectar uma falha. Ela calcula um valor substitutivo proveniente de outros sinais e executa um programa de emergência disponível.
No escâner, as seguintes funções podem ser lidas sob o endereço 22 “eletrônica das funções 4×4” com o VAS.
02 Inspecione a memória de códigos de falha
03 Modo de teste de saída = diagnóstico
05 Apagar a memória de códigos de falha
06 Finalização
08 Medição de blocos de valores
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