Активен съединител (Freelander 2)

ЗАБЕЛЕЖКА: Показана е опция от 3-то поколение.

Поз.	Резервна част №	Име
1	-	Регулиращи вентили - изходяща страна
2	-	Активен модул на съединителя
3	-	Контролен вентил/аксиален електромагнитен вентил
4	-	Сензор за налягане и температура на маслото
5	-	Входящ вал
6	-	Електрохидравлична помпа
7	-	Маслен филтър
8	-	Приемник
9	-	Възвратен клапан - страна на входа
10	-	Комбиниран възвратен и байпасен клапан
11	-	Пръстеновидно бутало
12	-	Вътрешна свързваща главина с шлици за външна главина.
13	-	Вътрешни и външни мокри дискове на съединителя

Активният съединител осигурява предимствата на системата за постоянно задвижване на всички колела с ефективността и икономичността на система, която не работи постоянно. Съединителят, разположен между диференциала и задвижващия вал, е самостоятелна единица, която изпълнява механични, хидравлични и електронни функции за разпределяне на задвижващата сила между предния и задния мост, с прозрачно автоматично управление.

Активният съединител изпълнява следните функции:

• Електронно управление на предаването на въртящия момент.
• Бързо зацепване въз основа на необходимата теглителна сила.
• Бързо изключване, за да се гарантира, че работата не изкривява сигналите за скоростта на колелата или не пречи на контрола на стабилността; това е особено важно при повърхности с много ниско триене.
• Предварително стартирайте от покой, за да минимизирате приплъзването на колелата.
• Няма противоположни сили при маневриране и паркиране на автомобила.
• Няма чувствителност при тестване на спирачките на динамометричен стенд.

Активен съединител 4-то поколение - автомобили от моделна година 2009:

• Съединителят от 4-то поколение няма помпата за диференциална скорост, използвана при съединителя от 3-то поколение, но е оборудван с електрическа аксиална помпа с по-висок капацитет и акумулатор за високо налягане.
• Дроселната клапа от 3-то поколение и сензорът за налягане на съединителя са заменени с последваща клапа за намаляване на налягането.
• Клапанът за освобождаване на налягането на ограничителя на въртящия момент на съединителя Gen 3 е заменен от електронен контролен клапан и контролен софтуер.

Gen 4 Active Clutch има следните подобрения спрямо предишния Gen 3 Clutch:

• Намален базов въртящ момент при високи диференциални скорости.
• Активирането на въртящия момент вече зависи от диференциалната скорост.
• Прецизен контрол на ограничителя на въртящия момент.
• Съхранената енергия в акумулатора на налягане води до по-нисък максимален ток в електрическата помпа и по-бърза реакция.

Контролен модул - 3-то и 4-то поколение съединители

Модулът за управление, монтиран на корпуса на активния съединител, образува неразделна единица с контролния клапан/аксиалния електромагнитен клапан. Анализирайки информацията от други модули и сензори на автомобила, контролният модул регулира аксиалния електромагнитен клапан, контролирайки налягането на хидравличната течност, действащо върху дисковете на съединителя. Някои от модулите и сензорите, с които управляващият модул комуникира, са изброени по-долу:

• Елементи, свързани с помощта на проводници:
  • Контролен вентил/аксиален електромагнитен вентил
  • Електрохидравлична помпа
  • Сензор за налягане и температура на маслото
• Високоскоростна CAN шина
  • Модул за управление на двигателя
  • Модул против блокиране на спирачките/тракшън контрол
  • Превключвател за контрол на сцеплението
  • Сензор за въртене на автомобила
  • Сензор за ъгъл на завиване

Аксиалният електромагнитен вентил непрекъснато регулира изхода на управляващия клапан с помощта на PWM (шириноимпулсно модулиран) сигнал. Налягането на работния флуид, действащ върху дисковете на съединителя, определя количеството въртящ момент, подаван към задния мост.


Активният съединител има вградени сензори за налягане и температура на маслото, позволяващи на модула за управление да контролира прецизно подаването на въртящ момент при всякакви работни условия и условия на околната среда. Използвайки тези сигнали, управляващият модул прилага стратегии за защита на съединителя от прегряване; в екстремни случаи, за да се предпази съединителят от повреда, съединителят се освобождава, ако температурата на хидравличната течност надвиши 105°C. Нормалната работа на съединителя се възобновява, когато температурата падне под 101°C.

Контролният модул има вградена диагностична система, която непрекъснато следи активната система на съединителя и нейните входни и изходни сигнали. Ако контролният модул открие неизправност, се генерира DTC (диагностичен код за неизправност). Достъпът до DTC се осъществява чрез предписаната диагностична система на Land Rover.

Електрохидравлична помпа

При шофиране върху повърхности с много ниско триене, като мокра трева, сняг или лед, може да има първоначално приплъзване на колелата и лошо сцепление. С активен съединител колелата могат да се завъртят на почти 60 градуса, преди въртящият момент да може да бъде предаден през съединителя.

За съединители от поколение 3, за да противодейства на това явление, Land Rover разработи уникална функция за предварително зареждане с високо налягане, която активира хидравличната верига веднага щом двигателят стартира. Всъщност, електрически задвижваната хидравлична помпа е проектирана да поддържа потенциален въртящ момент от 500 Nm в съединителя. (Този потенциал за въртящ момент за 4-то поколение съединител е увеличен до 1500 Nm).


Превозните средства, оборудвани с Terrain Response, имат допълнителното предимство да променят нивото на предварително зареждане, за да постигнат оптимално сцепление върху различни повърхности. Нивото на предварително усилване варира в зависимост от режима Terrain Response, например:

• Когато системата Terrian Response работи в режим "Изключени специални програми", което е еквивалентно на нормалната работа на превозни средства без Terrian Response, когато превозното средство се движи по права линия, започвайки от неподвижно положение, съединителят Gen 3 се програмира за предаване на въртящ момент към задната ос при 500 Nm, а съединителят от 4-то поколение е способен да предава въртящ момент при 1500 Nm. Тази стратегия минимизира загубата на сцепление при потегляне, независимо от пътната настилка/терена. Когато автомобилът ускорява, налягането на съединителя намалява, за да се намали разходът на гориво.
• Като може да следи ъгъла на завиване, съединителят може да бъде програмиран така, че да не се предава въртящ момент през него. Това предотвратява блокиране на съединителя при маневриране на автомобила при ниски скорости и при остри ъгли на завиване.
• В режим Трева/Чакъл/Сняг, съединителят е програмиран да поддържа състояние на предварително зареждане, докато се постигнат много по-високи скорости. Същите условия се прилагат дори когато превозното средство се управлява при ниски скорости и при остри ъгли на завиване, тъй като на повърхности с ниско триене сцеплението има предимство пред блокирането на съединителя.

За повече информация вижте главата: Оптимизиране на возията и управлението (204-06 Оптимизиране на возията и управлението, описание и работа).

Механична хидравлична помпа - 3-то поколение съединители

Задвижващият вал е свързан към предния дисков съединител (основен), а задният дисков съединител е свързан към задвижващата предавка на диференциала (вторичен). Наклонена шайба с 6 хидравлични ролки също е свързана към задвижващата предавка на диференциала. Когато няма разлика в скоростта между входната и изходната страна на съединителя, ролките нямат ефект.

Въпреки това, когато предният и задният мост започнат да се въртят с различни скорости, люлеещият диск се върти спрямо ролките, което създава хидравлично налягане. Това налягане служи за принуждаване на противоположните дискове на съединителя да се изравнят, като по този начин увеличава предаването на въртящия момент към задната ос. Тъй като разликата в скоростите между осите се увеличава, хидравличното налягане допълнително избутва дисковете на съединителя един към друг, за да увеличи предаването на въртящия момент към задната ос.

Контролният клапан/аксиалният електромагнитен клапан контролира количеството на налягането, приложено към дисковете на съединителя и следователно количеството въртящ момент, предаван към задната ос. Тесните производствени толеранси и изключително ниското износване на компонентите гарантират прецизен контрол на въртящия момент през целия живот на автомобила.

Механична хидравлична помпа - 4 поколение съединители

Съединителят Gen 4 не използва наклонена шайба за механично увеличаване на хидравличното налягане, а вместо това използва нова хидравлична помпа за генериране на хидравлично налягане и принуждаване на шайбите на съединителя. Премахването на наклонената шайба позволява увеличаване на общата повърхност на шайбите на съединителя, което от своя страна намалява исканото хидравлично налягане. Налягането, необходимо за генериране на 1500 Nm въртящ момент, е намалено от 100 бара за съединителя от 3-то поколение на 40 бара за съединителя от 4-то поколение.

Позициите на входа и изхода на съединителя от 4-то поколение остават същите като на съединителя от 3-то поколение, както е описано по-горе.

Байпасен клапан

На повърхности с много ниско триене може да се развие спирачен въртящ момент на задвижването, например:

• обратен въртящ момент при спиране на двигатели; или
• принудително движение на задвижващия вал от предните колела.

Това може да повлияе на скоростта на задните колела, предотвратявайки определянето на истинското сцепление на задните колела, тъй като сигналът за скоростта на колелата е изкривен. За да се елиминира тази възможност, съединителят се освобождава незабавно, когато се активира системата за контрол на стабилността. За тази цел се използва байпасен клапан, който незабавно намалява налягането в системата до номиналното ниво.

За да балансира базовото налягане от 4 бара (вижте по-долу за подробности), съединителят Gen 3 използва голяма пружина Belleville за разпръскване на дисковете на съединителя, за да предотврати предаването на въртящия момент през съединителя. Дори при 0°C предаването на въртящия момент пада от 300 Nm до нула в рамките на 10 ms. Въпреки това, в съединителя от 4-то поколение не е необходима пружина Belleville за раздалечаване на плочите на съединителя, тъй като няма достатъчно базово налягане в съединителя, за да притисне дисковете заедно.

Приемник

Колкото по-голямо е разстоянието, на което дисковете на съединителя трябва да бъдат преместени, за да осъществят контакт, толкова повече време е необходимо за изместване на хидравличната течност, необходима за изграждане на налягане и предаване на въртящия момент. За да се противодейства на това, съединителят от 3-то поколение има приемник. Поддържа номинално налягане от 4 бара в хидравличната верига. Въпреки че това налягане не е достатъчно за предаване на значителен въртящ момент през съединителя, то принуждава дисковете да се приближат много близо, като същевременно изисква много малко изместване на течността, за да се осигури пълно зацепване и предаване на максимален въртящ момент. Пълното предаване на въртящия момент може да бъде постигнато за 150 ms.

При съединителя от 4-то поколение се постига време за активиране от 150 ms чрез използване на дискова пружина, която действа за компресиране на дисковете заедно (без да инициира значително предаване на въртящ момент през съединителя). Тъй като помпата не се използва постоянно за създаване на базово налягане (какъвто беше случаят със съединителя от 3-то поколение), се постигат подобрения в икономията на гориво.

Комплект дискове за мокър съединител

Комплектът дискове на съединителя се състои от 7 чифта дискове, като вътрешните дискове са изработени от закалена стомана, външните дискове са изработени от синтерована стомана. Дисковете на съединителя работят в трансмисионна течност.

Предаването на въртящия момент през комплекта дискове на съединителя е ограничено до 1500 Nm. Това позволява ниските предавки да задържат елемента на задвижването на предните колела за стабилно сцепление. При високи предавки съединителят теоретично може да прехвърли цялата задвижваща сила към задната ос, въпреки че трябва да са налице екстремни условия, за да се случи това.