Муфта свободного хода: в каких случаях действительно стоит задуматься о его установке на колеса
Если вы ездите на внедорожнике с подключаемым полным приводом, рано или поздно вам придется познакомиться с этой деталью колеса. Когда настанет время в автосервисе вас спросят, поставить надежный ручной вместо вышедшего из строя автоматического? Чтобы знать о чём идет речь и сделать выбор, познакомимся с хабом (от англ. hub – «ступица»). Особенно стоит прочитать эту статью тем, кому не хотелось бы лишний раз перегружать ходовую часть и тем, кто не против уменьшить расходы на эксплуатацию, увеличить динамичность авто.
Что такое муфта свободного хода и для чего нужна
Хаб или муфта свободного хода – это несложное устройство, которое крепится в центр колесного диска, насаживается на ось. Устанавливают на заводах производителей на определённые модели внедорожников. Её также дополнительно приобретают владельцы авто и устанавливают на СТО.
Хаб подходит только моделям с подключаемым 4WD. На полноприводные ставить его нет смысла, поскольку нужна специальная муфта, чтобы отключить привод переднего моста полностью, а не только колёса в районе ступицы. Эта мера необходима, ведь система отключаемого полного привода не всегда может гарантировать полноценное отсоединение, когда это так необходимо (на ровной дороге). Если не отключить, колёса цепляют ступицы, «вхолостую» продолжают крутиться карданный вал и полуоси. В результате возрастает расход топлива, быстрее изнашиваются узлы.
Внедорожники становятся заднеприводными при отключении полного привода, поэтому отсоединение/присоединение узлов ходовой части требуется к передним колесам. Хабы устанавливают только на два передних колеса.
Что делает хаб? Устраняет холостое вращение деталей передней части ходовки: вращение правой и левой полуоси, жестко соединенных с колесами, вращение сателлитов переднего моста (расположены внутри дифференциала).
Конструкция хаба
Исходя из логики, муфта свободного хода – весьма необходимая конструкция для внедорожника с подключаемым приводом 4WD. А значит должна быть предусмотрена на всех авто такого типа. И действительно на многих она имеется. Даже на авто времен 1900-1940-х гг была предусмотрена простая конструкция – подача крутящего момента прекращалась обычным гаечным ключом.
Затем, после войны, изобрели муфту с простым механизмом фиксации (крышка муфты легко поворачивалась движением руки). Это классическое устройство хаба, недорогое и надежное, встречается и по ныне. В его современной модификации имеется ручка, пружина, втулка, подвижная шестерня и шестерня вала полуоси.
Современная ступичная муфта (она же муфта свободного хода) представляет собой конструкцию из нескольких деталей, а каких именно зависит от типа привода. Но обо всём по порядку
Типы хабов в автомобиле и их принцип работы
Существует два типа хабов:
ручной (классический вариант),
автоматический,
Последний в свою очередь делиться на три разновидности, в зависимости от типа привода (электрический, вакуумный или пневматический, гидравлический или механический).
Ручной
Первая – ручная муфта – включается и отключается поворотом ручки в нужное положение, ручка находится на самом устройстве, прикрепленном к колесу. Отсюда и минус: для этого действия водителю приходится покидать автомобиль. Есть и плюсы, которые перевешивают главный недостаток – ручные хабы надежнее, служат значительно дольше.
Например, для «Патриота» создают ручной хаб AVM (одна из самых популярных, страна изготовления– Бразилия), на втором месте по популярности американский ручной WARN, на третьем – украинская «АмисА» (внедрена новая технология).
Второй тип хабов – автоматические, входят в комплектацию внедорожника. После активации хаба блокируется вращение шрусов, прекращается подача крутящего момента на вал, полностью выводится из сцепления муфта.
Включаются сами при активации 4WD, нужно лишь тронутся с места. Чтобы отключить, нужно остановить авто, выключить полный привод, проехать задним ходом. Задним, если до этого автомобиль двигался вперёд, если, наоборот, двигался назад, надо проехать прямо (чтобы колесо и полуось расцепились, придётся проехать пару метров в противоположном направлении).
Такой тип хаба прост в эксплуатации (не нужно выходит из салона, чтобы отключить муфту), но к сожалению, муфта менее надежна, подводит в некоторых случаях (приходится подключать вручную) и с ней ходовая часть всё таки изнашиваются быстрее (чем при эксплуатации авто с ручным хабом).
Автоматическое отключения становится возможным благодаря приводу: электрическому, вакуумному или гидравлический.
Максимально надежны и просты (сродни ручному механизму). Активация устройства происходит за счет подачи электричества на управляющий мотор, вращающийся с колёсной ступицей. Ток передаётся по щёткам. Последним приходиться работать в тяжелых условиях – грязь, перепады температур. Из-за чего в один «прекрасный» день система может просто не включиться.
Автоматическая вакуумная муфта
Или пневматическая работает с насосом, отсасывающим/подающим воздух, в результате чего хаб блокирует/отсоединяется от ступицы. При работе пневматического хаба часто возникает такая проблема, как нарушение герметичности соединения сальников с полуосью (самое слабое место в конструкции), тогда вместе с воздухом может попасть гряз, вода, что по началу исключает эффективную блокировку, а после приводит к выходу из строя вакуумного хаба.
Вакуумный хаб устанавливают на заводах на модели внедорожников 2015-2018 г.в.
Автоматическая гидравлическая муфта
Устройство задействуется благодаря законам движения и равновесии жидкостей (наука «гидравлика»). Активируется при подаче крутящего момента на полуось.
Менее подвержены воздействию низких температур (до -45 градусов). Отличаются сложной конструкцией. Надежны (особенно хабы бразильского и японского производства). Но и у него есть недостаток: движение люфта, находящегося в трансмиссии, сопровождается ударами, которые негативно влияют на надежность муфты.
Устанавливают механический автоматический хаб в основном на внедорожники Nissan.
Как правильно выбрать hub для своего авто
У каждой разновидности хаба свои преимущества и недостатки. Выбирать муфту для своего внедорожника нужно, ориентируясь на особенности его эксплуатации: часто ли вы на нем ездите, часто ли сменяется гравийная дорога на асфальтированную, много ли времени проводите вне дорог.
Если часто отключать привод нет необходимости (выехали на бездорожье и не скоро вернётесь на городские дороги), выбирайте ручной хаб. Если часто сменяете условия езды (например, живете за городом, но ездите в мегаполис на работу) или чаще ездите по асфальтированной дороге, правильный выбор – автоматика.
Видео: Влияют ли ХАБЫ на расход топлива?
Ремонт автоматики по стоимости равен полной замене хаба на новый. Чтобы дать клиенту возможность сэкономить, в СТО предлагают выбор – заменить автоматический, вышедший из строя, ручным. Иногда это предложение действительно оказывается целесообразным. Но даже установка автоматики окупается достаточно быстро (за счет повышения производительности и снижения расходов на топливо и ремонт).
Выбирайте хабы производителей, которые признаны лучшими на своём поприще (бразильские, американские, японские, украинские).
Выбирайте хабы по техническим характеристикам, чтобы идеально подошли под ваш внедорожник: по диаметру отверстий, крепежных болтов и по длине.
Полный привод, отключаемый полный привод, преимущества хаб
В отличие от моделей с подключаемым 4WD полноприводные внедорожники, возвращаясь с бездорожья на трассу, отключают крутящий момент, но без хаба составляющие и узлы переднего моста продолжают вращаться за счет движения передних колёс. В итоге теряется скорость, изнашиваются детали всей ходовой части, повышается расход топлива. Возможно, отчасти поэтому внедорожники с подключаемым приводом стоят значительно дешевле (полноприводные хоть и бегают по асфальту со включенным 4WD, изнашиваются не так быстро).
Видео: ХАБЫ — Off-road drive: обзор, устройство, принцип работы
Чтобы свести к минимуму указанные негативные последствия, достаточно пользоваться изредка ступичной муфтой (хабом): когда съезжаем с нормальной дороги – включать, когда выехали на городскую дорогу, трассу – выключать. Хаб исключит нагрузку на переднюю часть ходовки. При этом увеличится динамичность (время разгон уменьшается, накат идет легче), снизится расход топлива (до одного литра на сотню).
Весомый недостаток?
Несмотря на множество преимуществ от применения хаба, не советуем торопится с его установкой. Поскольку есть существенный минус – нет возможности в любой момент времени подключить полный привод. Особенно остро недостаток ощущается, когда чередуется качество дороги (асфальт/снет/насыпь) и при заезде на бордюр. Мешает хаб и при попытке выбраться из болота проверенным методом – «в раскачку». В такой ситуации муфта просто отключается и возможности полного привода оказываются недоступными. В этих редких экстренных ситуациях не поможет даже ручной режим переключения.
В некоторых случаях хаб действительно стоит установить: если вы не экстремал, постоянно покоряющий бездорожье, а человек, который изредка ездит на дачу и только в весенне-летний период. Если же вы не представляете жизни без приключений и привыкли прокладывать тропы, где их никогда не было – хаб для вас абсолютно ненужное приобретение, которое не принесет выгоды, а наоборот, подведёт в самый ответственный момент.
Муфта Haldex: все об устройстве, неисправностях и обслуживании
Муфта Haldex является одним из основных элементов системы подключаемого полного привода, который встречается на все большем числе современных автомобилей. Суть работы муфты в том, чтобы контролировать и передавать крутящий момент. Последнее будет зависеть от степени замыкания муфты. В большинстве случаев момент передается к задней оси автомобиля от передней. Это довольно интересное устройство, с которым стоит ознакомиться даже тем автолюбителям, чей транспорт имеет совсем другой межосевой привод. Об устройстве муфты Haldex, ее эксплуатации и неисправностях – в материале АвтоПро.
Хотелось бы начать разбор устройства муфты Haldex, однако делать слету нельзя по ряду причин. Во-первых, существует аж 5 поколений таких муфт, а значит, нужно разбираться с каждым поколением. Во-вторых, без понимания принципа работы подключаемого полного привода ( AWD ) разобраться с местом муфты в этой системе будет очень сложно. Давайте начнем по порядку.
Основным отличием подключаемого полного привода от более привычного постоянного является то, что в нем отсутствует центральный дифференциал. В обычных условиях большая часть крутящего момента будет передаваться лишь на одну ось (для Haldex это передняя), а в случае нужды в работу включится и вторая ось. Не совсем правильно считать, что муфта блокирует или некоторый процент крутящего момента, или не блокирует его вовсе и включается в работу продолжительное время. На самом деле в муфтах Haldex вне зависимости от поколения поддерживается некоторое давление в гидросистеме . Этого давления хватает для предварительной блокировки муфты на 5-10% . При этом на заднюю ось попросту нельзя передать большую часть крутящего момента – только 50%. Потери крутящего момента, о которой говорят неопытные автолюбители, не происходит, иначе бы в таких муфтах попросту не было бы смысла и им подобрали более эффективную замену.
Теперь мы смело можем приступить к рассмотрению различных поколений муфт Haldex . Итак, первое поколение, увидевшее свет в 1998 году. Такая вискомуфта блокируется в зависимости от того, насколько сильно пробуксовывают колеса на передней оси . Именно такие муфты обеспечивали внезапное подключение задней оси при, например, вхождении в поворот, что очень не нравилось автолюбителям. Хоть муфты Haldex с течением лет серьезно дорабатывали, уже в первом поколении наметилась основа подобных устройств. К этой основе относятся:
Электрические компоненты: блок управления, электромотор, электромагнитный клапан, электронасос;
За блокировку муфты отвечает гидравлический насос – как только включается в работа, масло начинает давить на исполнительный цилиндр, прижимающий диск сцепления. Электрический насос позволяет гидравлическому срабатывать несколько быстрее, заранее поджимая диски сцепления . Электромагнитный клапан помогает быстро снизить давление в системе и разъединять диски. Кстати, последний может получить сигналы от ESP и ABS систем и разблокировать муфту полностью.
Муфта Haldex 2 поколения, выпущенная в 2002 году, от своей предшественницы почти ничем не отличалась. Хотя в ней есть несколько интересных моментов. Во-первых, второе поколение интегрировали с задним дифференциалом – муфта стала как бы вынесенным компонентом, так что ее стало проще демонтировать и обслуживать. Во-вторых, электромагнитный клапан заменили на электрогидравлический. Меньше компонентов, меньше сложностей – эффективнее работа. В-третьих, муфту стали оснащать более производительным электрическим насосом . Еще один приятный момент: система стала работать с большим объемом масла, а значит, ее приходилось реже обслуживать. Что касается муфты Haldex 3 поколения, то она, равно как и предыдущая, не удивила автолюбителей какими-либо новинками. В ней был установлен более производительный насос и электрогидравлический клапан. Полная блокировка теперь осуществлялась за 150 миллисекунд. Третье поколение также называется Prex .
Муфты Haldex 4 поколения, представленная в 2007 году, уже претерпела очень серьезные изменения. Механизм стал быстрее и надежнее. Кроме того, практически пропали неверные срабатывания , вызванные обычным поведением на дороге. Вот над чем работали инженеры ведущих автоконцернов все это время:
Муфта перестала блокироваться, руководствуясь исключительно разницей между скоростью вращения передней и задней оси;
Управление стало полностью электрическим;
Гидравлический насос был заменен одним мощным электрическим насосом;
Было серьезно сокращено время полной блокировки муфты;
Передача крутящего момента задней оси начала корректироваться блоком управления, подающим сигналы клапану управления замыкания.
Так, например, значительной скорости срабатывания удалось достигнуть «подготовкой» муфты к возможной пробуксовке – при сильном увеличении газа, к примеру. Предварительное давление увеличилось аж до 30 атмосфер . Теперь муфтой управлял только электронный блок , получавший информация от датчиков по CAN шине . Кроме того, теперь муфта Haldex размыкалась при получении сигнала только от ABS, тем временем как при получении сигнала от ESP муфта могла остаться разомкнутой. Здесь важно отметить, что Haldex 4 поколения устанавливали именно на авто с ESP системой .
Последним на момент написания данного материала является 5 поколения муфт полного привода Haldex. Несмотря на то, что многие автолюбители ждали технологических новинок, разница между пятым и четвертым поколениями оказалась значительно. Еще немного изменилось время для полной блокировки и увеличился эксплуатационный ресурс . Если подробнее, то вот что было сделано:
Удален масляный фильтр, клапан управления замыкания N373 и аккумулятор давления;
Добавлен улучшенный насос муфты и блок управления J492 ;
В конструкция были добавлена втулка с масляными каналами, а также предохранительный клапан;
Несколько изменена форма корпуса.
По сути, это дополненный вариант Haldex 4 поколения. Механизм достаточно надежен и просто в обслуживании. Как и в случае муфт предыдущих поколений, масло в нем стоит менять не позже 40 тысяч километров пробега. В муфтах пятого поколения не нужно менять фильтр (конструктивно он отсутствует), однако при полном обслуживании необходимо снимать насос и осматривать «начинку» муфты на предмет загрязнений, которые потребуется удалить.
Неисправности муфты Haldex
Вообще, муфта в системах подключаемого полного привода редко выходит из строя. Это довольно надежное и живучее электромеханическое устройство , которое при своевременном обслуживании может служить довольно долго. Признаки неисправности муфты у разных марок и моделей авто могут несколько отличаться, но, как правило, автолюбители говорят о следующем:
Потеря герметичности, утечка масла;
Загрязнение вследствие нерегулярной замены масла и фильтра;
Выход из строя блока управления, солениода;
Появление ошибки (возникает только на поздних этапах);
Выход из строя насоса.
Как правило, мастера по обслуживанию муфт Haldex отмечают сильную загрязненность механизма, являющуюся следствием нерегулярной замены масла и фильтров . Несколько более редкой проблемой является выход из строя насоса. Со временем изнашиваются его щетки, подшипники, а также перегревается медная обмотка. В еще более редких случаях из строя выходит блок управления, который весьма подвержен коррозии. При обслуживании муфты Haldex 5 поколения рекомендуется каждые 32-40 тысяч км. пробега производить демонтаж насоса, очистку заборной сетки, промывку масляного канала и залив новой жидкости.
Выбор новой муфты Haldex
Вообще, муфта системы подключения полного привода стоит очень серьезных денег. Так, например, новые муфты для последних автомобилей концерна VAG могут стоить до нескольких тысяч долларов. Ничего удивительного в том, что автолюбители до последнего пытаются отремонтировать имеющуюся муфту, а после ремонта следят за исправностью механизма и вовремя его обслуживают. Как саму муфту в сборе, так и ее комплектующие можно найти по следующим параметрам:
Данные автомобиля (марка, модель и обязательно год выпуска);
Код имеющейся запчасти;
VIN-код транспорта.
Первый вариант является довольно простым и надежными. Однако автолюбителю все равно стоит быть предельно внимательным . Для начала стоит выяснить, какого поколения муфта уже установлена на его автомобиль, а уже в ходе поиск сопоставлять поколение имеющейся муфты с тем, для какого поколения предназначены найденные запчасти. Например, насос для муфт Haldex 1 поколения не удастся использовать в качестве замены насоса муфты последующих поколений. Если были выявлены неисправности, есть вероятность того, что придется производить чистку, замену масла, фильтра и насоса. Заметьте, что в муфты заливают специальное масло – его нужно искать отдельно. Что касается насосов, то в отдельных случаях их удается отремонтировать. В продаже можно найти подходящие ремкомплекты. В них входят следующие детали:
Как правило, один ремкомплект подходит к целому набору муфт Haldex одного поколения. Так, например, совместимые с комплектующими VAG ремкомплекты подходят также для некоторых автомобилей от GM и Volvo . Совместимость можно уточнить, ведя поиски по указанным выше параметрам, или же руководствуясь данными с тематических форумов. Напоминаем, что ремонт муфты Haldex обходится намного дешевле, чем покупка нового механизма. Впрочем, учитывайте, что даже запчасти и технические жидкости для муфты могут неприятно удивить покупателя своей высокой ценой. Не самым плохим решением будет также покупка отреставрированных муфт. На реставрацию идут только оригинальные муфты и, как показала практика, с ними работают весьма неплохие мастера.
Вывод
Муфта Haldex является очень важным компонентом системы подключаемого полного привода. Именно она отвечает за адекватное и своевременное включение полного привода в зависимости от условий езды. Автолюбителям стоит понимать, что такие муфты представлены аж пятью поколениями, причем каждое последующее поколение все сильнее отличается от предыдущего. Чем новее поколение, тем дороже обходится его ремонт и обслуживание. Но не стоит беспокоиться – если уделять муфте должное внимание, она долго не выйдет из строя. Достаточно будет вовремя менять масло и, опционально, фильтр, чтобы механизм служил долго и исправно.
