Sistema Haldex
Este sistema entra dentro de los llamados embragues o acopladores multidisco se diferencia del viscoacoplador en los materiales de los elementos rozantes, el líquido usado, y el mecanismo de control presentando, por lo demás la constitución es parecida. Consiste también en un paquete de discos conductores y conducidos salvo que ahora los discos transfieren el movimiento entre ellos por fricción , y en un sistema hidráulico que los presiona de igual modo que un embrague convencional.
Este sistema frente al viscoacoplador, mejora en el sentido, en que se puede mandar par según la presión ejercida sobre los discos, no requiriendo un deslizamiento entre ellos para que actúe, lo que permite, controlar el reparto no en función de la diferencia de velocidad de giro.
Es muy útil, porque se puede generar repartos de par a uno y otro eje en función del uso que pretendamos del vehículo, cambiando este reparto sobre la marcha , pudiendo derivar mas par al tren trasero o delantero en función de cada momento, mediante una gestión electrónica que contempla las exigencias del conductor, así como el deslizamiento en alguno de los ejes.
El control del acoplamiento puede ser mas o menos elaborado, encareciendo la realización según se haga este, debiendo ser muy preciso para permitir repartos continuos de par entre ambos ejes.
Es de considerar que la presión sobre los discos debe permitir el paso de par desde 0 al 100%, por lo que para la correcta aplicación de la presión debe tenerse en cuenta en cada momento, si la diferencia de giro entre ambos trenes es la normal en una curva o se debe a un deslizamiento de una rueda.
Desde finales de 1998, Volkswagen substituyó el viscoacoplador de sus modelos de vehículos Syncro por un nuevo sistema llamado “Haldex”. Primero lo monto en el Audi TT y el Golf 4motion, el nuevo sistema utiliza un diferencial central de embrague multidisco. En este momento, se ofrece solamente para la plataforma transversal transverse-engined del golf IV, pero no hay razón técnica evita que se aplique a los modelos longitudinal longitudinal-engined de Audi.
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Funcionamiento
Si las ruedas deslizan por encima de un cierto límite, se produce una diferencia de giro con relación a las traseras. Esa diferencia de giro acciona una bomba hidráulica que presiona un juego de discos conectado al motor, con otro conectado a las ruedas traseras. A medida que aumenta la presión entre los discos, aumenta la fuerza que reciben las ruedas posteriores. Un calculador electrónico determina la presión que la bomba suministra a los discos. Así pues, en condiciones normales, el sistema de tracción 4-Motion funciona prácticamente como si se tratara de un tracción delantera normal. En condiciones extremas puede suceder que las ruedas traseras sean las únicas que transmitan motricidad
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El principio de funcionamiento de este embrague se basa en un conjunto de discos que conectan el árbol de transmisión con el diferencial trasero. Estos discos reciben una presión de aceite, a través del sistema de autobombeo, la cual regula la cantidad de par a transmitir al eje posterior. Si el tren anterior y el posterior giran a la par, no se produce ningún efecto y el coche se comporta como un tracción delantera normal; si ocurre un desfase, se genera una presión de aceite que, conducida hacia pistón de accionamiento , comprime los discos produciendo la conexión entre ambos ejes.
Pero lo fundamental es la válvula reguladora que, controlada por la centralita electrónica, determina el grado de actuación del embrague Haldex una vez que se genera presión en el circuito hidráulico: si la válvula está cerrada, la eficiencia es máxima y el bloqueo, total; si está abierta un tercio, deja refluir parte del aceite hacia el depósito del sistema, permitiendo un resbalamiento limitado y un reparto de par variable entre ambos ejes; si está totalmente abierta, no hay presión sobre el émbolo principal, el aceite refluye directamente y el tren trasero permanece desconectado.
Para decidir el grado de actuación, las condiciones de marcha son registradas por medio de sensores en el motor (régimen, posición del acelerador), en las ruedas (por los sensores del sistema ABS) y en la carrocería (por un detector de aceleración-deceleración) y toda esta información llega a través del CAN-Bus (sistema electrónico de intercomunicación) a un procesador. Los datos son analizados instantáneamente para reaccionar de forma rápida y efectiva en cada situación.
El sistema Haldex no produce efectos de resistencia en maniobras de aparcamiento, admite circular con neumáticos desiguales (con la rueda de emergencia, por ejemplo), permite el remolcado del coche con un eje levantado sin crear tensiones internas y, por si fuera poco, combina su efecto con los demás sistemas de seguridad (ABS, EDS o ESP), lo que significa un control absoluto de los movimientos de las ruedas respecto al suelo.
El caso del Haldex simplifica la realización frente a la de Porsche, por actuar directamente sobre los 7 discos en vez de tener cada disco un actuador independiente, de ahí que suela funcionar con muy poco par al eje trasero modificándose este cuando las ruedas delanteras no pueden soportar el aporte de par.
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En el sistema AWD de Volvo, la potencia se distribuye entre las ruedas delanteras y traseras a través de un embrague multidisco húmedo (Haldex). La función de este sistema se divide en tres componentes principales:
Una bomba hidráulica que es accionada por la diferencia de velocidad entre los ejes
Un embrague multidisco húmedo
Una válvula de control con electrónica
La unidad puede ser considerada como una bomba hidráulica donde la carcasa y el pistón con forma de anilla están conectados a un eje, mientras que la unidad de control del pistón está conectada al otro eje. Cuando ambos ejes giran a la misma velocidad no se produce ningún bombeo. Tan pronto surge una diferencia en la velocidad, comienza el bombeo y el flujo de aceite. Dado que es una bomba de pistón, la respuesta es prácticamente instantánea, sin retardo debido a un bombeo lento.
El aceite es suministrado a un pistón de embrague que comprime la prensaestopa del embrague y, en consecuencia, reduce la diferencia de velocidad. El aceite vuelve al depósito a través de una válvula de regulación ajustable que controla la presión del aceite y, por tanto, la presión en el embrague. El control electrónico significa que el embrague puede ser adaptado a diferentes situaciones de conducción. Otra ventaja del sistema AWD controlado electrónicamente es que no necesita una consideración especial en situaciones específicas. El remolcado y el cambio de ruedas, por ejemplo, se pueden realizar de la manera habitual.
El embrague multidisco es utilizado por otras marcas de vehículos
En el porche 959 el reparto de par es permanente (40:60) lo que implica un rozamiento continuo entre los discos para adecuar el reparto de par a cada circunstancia, esto permite que se reparta el par a cada eje considerando la situación del coche, y el desplazamiento de peso que se produce por aceleraciones y frenado del mismo. Para un reparto mas preciso se ha creado 6 pares de discos con accionamiento independiente en cada uno de ellos. El embrague multi-discos tiene 6 pares de discos de fricción, cada par es controlado independientemente por la computadora y actuado por la presión hidráulica. Esto simplemente iguales a 6 embragues independientes.
Salvo en realizaciones muy elaboradas y caras como la de Porsche, este sistema suele usarse en vehículos donde funcionan siempre como tracción a aun eje, permitiendo la conexión automática del otro en circunstancias determinadas. Una construcción mas barata es la de un embrague multidiscos pero accionados todos a la vez, el cual es usado en los mercedes 4 matic, lo que no permite un reparto tan preciso del par entre los ejes de forma continua. Por eso suele montarse en vehículos, donde la tracción será a 2 ruedas normalmente , solo adoptándose la tracción al otro eje cuando se observe una perdida de adherencia en el eje motriz, en el caso del mercedes se comporta como un tracción trasera en situación normal.
