O advento da tração integral nos automóveis de passageiros remodelou a forma como os fabricantes de automóveis projetavam cada veículo que fabricavam, fosse ele pedestre ou de alto desempenho. A Audi abriu o caminho com o seu quattro e reescreveu o livro de regras do rali simultaneamente, levando cada fabricante a desenvolver o seu próprio sistema ou a procurar um. A Haldex Traction, uma subsidiária da Haldex, era proprietária de uma patente de diferencial de deslizamento limitado controlado eletronicamente que, quando colocado em linha com o sistema de transmissão, poderia oferecer tração nas quatro rodas sob demanda. Em meados dos anos noventa, a Volvo instituiu o design Haldex, com muitos mais fabricantes a seguirem nos próximos anos.
O cenário automotivo mudou drasticamente desde meados dos anos 90, mas a natureza compacta e o design continuamente simplificado do Haldex permitiram que o sistema permanecesse relevante nos modelos mais novos da atualidade. Seu desempenho rivaliza com os melhores sistemas, e eles vêm em todos os tipos de pacotes, desde o Audi Q3, Tiguan até Volvo e Land Rovers. Se você está procurando um veículo equipado com Haldex, aqui está tudo o que você precisa saber.
O que é o Haldex AWD?
Existem mais do que algumas maneiras de implementar um sistema AWD em um veículo, mas elas geralmente são ditadas pela orientação do motor. Os layouts longitudinais, como em um M3 ou E63 AMG, são tradicionais e têm a transmissão atrás do motor. Em contraste, o layout transversal encontrado em um GTI ou Volvo tem o motor e a transmissão próximos um do outro no compartimento do motor. Os layouts tradicionais geralmente apresentam algum tipo de dispositivo de divisão de torque conectado à parte traseira da transmissão. BMWs e outros usam uma caixa de transferência e um pequeno eixo de transmissão para enviar a potência da caixa de câmbio para as rodas dianteiras. Por outro lado, Porsche, Audi e Subaru usam um diferencial central no nariz da transmissão que envia energia de volta através da caixa de câmbio para o diferencial dentro da caixa da transmissão.
O design Haldex não usa nada parecido e, em vez disso, apresenta seus dois componentes principais separadamente. Na traseira do veículo está o AOC, ou Active On-demand Coupling, posicionado no nariz do diferencial traseiro. O AOC é acionado quando as rodas dianteiras perdem tração através da direção dos sensores na transmissão ou através de um acionamento mecânico. À medida que ocorre o deslizamento, o AOC ativa seu sistema de embreagem hidráulica interna e o engata, transferindo o torque para as rodas traseiras. Em condições normais, o sistema atua essencialmente como tração dianteira.
Dentro do AOC há dois conjuntos de placas ou embreagens de fricção úmida. Com um grupo conectado ao eixo de transmissão e o outro ao diferencial traseiro, o encaixe das placas ativa a transferência de torque, enviando até 50% do torque do motor para trás. Em todas as variantes Haldex, a pressão hidráulica bloqueia os dois conjuntos de placas, independentemente do método de ativação.
As revisões posteriores, com seus sensores e tecnologia muito mais avançados, têm muito mais controle das forças de travamento e tempos de reação muito mais rápidos.
Acompanhando o AOC está uma caixa chanfrada. Também conhecida como engrenagem cônica ou engrenagem angular, a unidade é montada na parte traseira da transmissão e gira a força da transmissão em 90° graus para ser enviada para trás através de um eixo de transmissão. A natureza mecânica simples permite aos fabricantes colher os benefícios de segurança e embalagem do layout transversal do motor, mantendo ao mesmo tempo as vantagens distintas da tração integral.
De certa forma, o design do Haldex está mais próximo de um sistema de tração nas quatro rodas do que de um sistema de tração integral; 4WD é selecionável, enquanto AWD tem torque constante em todas as rodas. Embora o AOC engate rapidamente mesmo nas unidades mais antigas, o carro escolhe quando a divisão de torque é necessária. Isso não é estritamente negativo, no entanto. Além dos benefícios da embalagem, ela tem menos peso para girar em condições normais, de modo que o retorno médio de MPG é maior do que um sistema tradicional. Além disso, isso ocorre sem falta de tração quando o atrito diminui. É um design peculiar, mas prático – o que há de mais sueco do que isso?
Os suecos continuaram a desenvolver seu design até 2011, quando a BorgWarner comprou a divisão Traction. A partir daí, a BW continuou a revisar o design do Haldex para o que é hoje. Agora está mais capaz do que nunca e ajuda veículos de alto desempenho como o Mk8 Golf R a serem a melhor versão de si mesmos.
Gerações Haldex
O sistema Haldex surgiu no final dos anos noventa, permanecendo uma forma de tração integral confiável e eficaz. Seu sucesso contínuo decorre de um design eficaz, mas suas muitas atualizações ao longo dos anos o mantiveram competitivo e em constante melhoria.
Haldex 1 - Bomba Mecânica
A primeira geração do sistema Haldex chegou aos consumidores pela primeira vez no Volkswagen Golf 4Motion 1998 com os mesmos componentes essenciais ainda em uso hoje. A engrenagem cônica presa à transmissão na frente do carro gira e envia a potência do motor através de um eixo de transmissão e para o AOC montado logo à frente do diferencial traseiro. Onde este sistema mostra sua idade é na ativação dos discos da embreagem.
Produzindo a pressão hidráulica necessária para travar as embreagens é uma bomba diferencial mecânica. Ao contrário das bombas tradicionais, a bomba diferencial mecânica está integrada nos conjuntos de embreagem para máxima eficiência de empacotamento. Dois pistões são fixados na carcaça do conjunto de embreagem do lado de entrada, enquanto os rolamentos de rolos e a “placa de elevação” são montados no lado de saída. A condução sem deslizamento faz com que cada lado dos eixos gire sempre na mesma velocidade, o que produz pouca ou nenhuma pressão da bomba. Assim que as rodas dianteiras perdem tração, o conjunto de embreagem do eixo piloto no lado do eixo motor começa a girar mais rápido do que a placa de elevação no lado do diferencial. O diferencial de velocidade dentro da carcaça usa os rolamentos contra a placa de elevação ondulada para movimentar os pistões para frente e para trás para criar uma pressão hidráulica significativa, que então trava as embreagens com a ajuda de diversas válvulas.
Em condições normais de condução, apenas 10% do binário do motor passa pelas rodas traseiras. A 90° de patinagem das rodas, o AOC engata e até 50% do binário disponível é transferido para a traseira. Embora altamente competente para o dia, o deslize necessário para iniciar a operação torna a primeira geração uma configuração reativa. Enquanto o quattro AWD da Audi, encontrado em carros como o S4, tem potência constante em cada roda, o sistema baseado em Haldex só é acionado após perda de tração. Melhor que nada, mas não exatamente ideal.
Divisão de torque:
- 90/10
Haldex 2 - Melhorias Elétricas
A bomba diferencial incorporada no Gen 1 AOC era uma maneira simples, mas eficaz, de criar a pressão hidráulica necessária, mas a série de válvulas que controlavam a pressão era um pouco rudimentar. Os motoristas estavam à mercê das limitações mecânicas das válvulas, então os engenheiros da Haldex foram rápidos em desenvolver uma solução muito mais precisa. Estreando em 2002 foi a segunda geração do design da Haldex, com um conjunto de solenóides novo e melhorado, controlado eletronicamente.
A segunda geração permaneceu com um sistema reativo, embora a aplicação de torque tenha melhorado graças à nova tecnologia. Uma válvula borboleta proporcional controlada por solenóide substituiu a válvula borboleta linear e um sensor de pressão foi introduzido e usado ativamente para controle de pressão em circuito fechado. Dependendo da aplicação, o DEM, Módulo Eletrônico Diferencial ou ECU controla os solenóides e usa os dados do sensor de pressão. A sua inclusão tornou o sistema mais preciso e variável, permitindo maior ou menor torque nas rodas traseiras quando considerado necessário. Por sua vez, isso reduz o consumo de combustível e o desgaste dos conjuntos de embreagem dentro do AOC. Também permitiu que a unidade se simplificasse em forma e tamanho graças ao tamanho relativo muito menor dos solenóides em relação às válvulas mecânicas.
Divisão de torque:
- 95/5
Haldex 3 - PreX AWD
Apenas dois anos depois, a Haldex estava pronta para sua próxima revisão. A principal reclamação contra as gerações anteriores estava no tempo de resposta do sistema, exigindo cerca de 90° de deslizamento das rodas antes que o AOC tivesse pressão hidráulica suficiente para travar. A novidade na terceira geração era simplesmente uma válvula de retenção. Colocado em linha com a pequena bomba de alimentação hidráulica elétrica, permitiu que o sistema pressurizasse imediatamente após a inicialização para uma transferência instantânea de torque quando necessário. Haldex referiu-se à nova operação como solução “PreX”.
Em algum momento durante a produção, a bomba alimentadora foi ampliada para melhor atender às demandas do sistema. Independentemente do tamanho, uma vez esgotada a pressão inicial fornecida pela bomba, a bomba diferencial mecânica continuou a fornecer a pressão necessária. A bomba elétrica maior era um sinal do futuro, pois a bomba mecânica ultrapassada estava se tornando desnecessária.
Divisão de torque:
- 95/5
Haldex 4
A introdução do sistema Haldex de quarta geração em 2007 viu outra mudança significativa na forma como o sistema operava. Uma única bomba elétrica substituiu a bomba diferencial mecânica especialmente projetada, em uso desde a introdução da Haldex, como fornecedora de pressão primária. Em vez de depender do que era gerado mecanicamente, a bomba elétrica era comandada pelo DEM/ECU e podia variar sua pressão de acordo com a situação determinada pelos sensores do sistema.
A mudança da bomba mecânica para a elétrica veio com algumas mudanças, pois o sistema hidráulico era quase todo novo. No lugar da válvula borboleta proporcional havia uma válvula redutora de pressão, enquanto o roteamento hidráulico revisado e a falta de uma bomba mecânica também exigiram a inclusão de um acumulador hidráulico. O acumulador era alimentado pela bomba alimentadora o tempo todo para garantir um travamento rápido quando necessário, reforçando as capacidades do “PreX”.
Divisão de Torque:
- 100/0
Haldex 5-BorgWarner
O design Haldex Gen 4 foi o melhor já visto pelos suecos, mas a aquisição da Haldex Traction pela BorgWarner significou uma mudança de engenheiros. Felizmente, a empresa americana continuou o desenvolvimento sem alterar o desempenho existente. O que eles fizeram na primeira geração foi simplificar o AOC. Embora a bomba elétrica tenha sido um avanço, ainda havia alguns outros componentes nos quais o sistema dependia para operar as embreagens, e a BorgWarner conseguiu desmontá-los todos.
A principal mudança da simplificação foi a introdução do Atuador Eletro-Hidráulico Centrífugo. O atuador contém uma bomba e uma válvula de transbordamento em uma unidade, o que permitiu à BorgWarner remover o acumulador individual, os solenóides e o filtro de fluido. A bomba multifuncional extrai o fluido hidráulico do pequeno reservatório do AOC e usa sua válvula de transbordamento interna para garantir que a quantidade adequada de pressão chegue aos conjuntos de embreagem. O fluido é direcionado através de uma válvula de alívio de pressão quando a pressão precisa ser sangrada dos conjuntos de embreagem.
O DEM/ECU controla todas as funções do sistema. Vários sensores foram adicionados desde a sua introdução, e a tecnologia avançou bastante, então agora, mais do que nunca, o sistema Haldex está no seu nível mais preciso.
Divisão de torque:
- 100/0
Análise do modelo Haldex
Modelos Haldex Geração 1:
- 2002 Volvo S60 AWD
- 1998-2006 Audi TT quattro (8N)
- 2004 volkswagen golf r32 (mk4)
- 2002-2005 volkswagen passat 4motion (b5)
Modelos Haldex Geração 2:
- 2003-2005 Volvo S60
- 2003-2005 Volvo V70
- 2003-2005 Volvo XC70
- 2004-2005 Volvo S80 (somente 5 cilindros)
- 2003-2004 Volvo XC90
- 2006-2008 Audi A3 (8P)
- 2007-2009 Audi TT/TTS (8J pré-facelift)
- 2008 Volkswagen Golf R32 (Mk5)
- 2006-2010 volkswagen passat 4motion (b6)
Modelos Haldex Geração 3:
- 2005-2008XC90
- 2006-2009 S60
- 2006-2009 V70
- 2006-2009 XC70
- 2006-2009S80
Modelos Haldex Geração 4:
- 2009-2014XC90
- 2009-2012 XC70
- 2009-2012 S80
- 2010-2012 XC60
- 2011-2012 S60
- 2009-2012 Audi A3 (8P)
- 2009-2015 Audi TT/TTS/TTRS (8J pós-facelift)
- 2012 volkswagen golf r (mk6)
- 2009-2014 volkswagen tiguan
- 2009-2017 volkswagen cc
Modelos Haldex Gen 5:
- 2013-2018 volvo v60
- 2013-2016 volvo v70
- 2013-2016 volvo s80
- 2017-2018 volvo s90
- 2013-2018 volvo v40 cross-country
- 2014-2018 volvo s60
- 2017-2018 volvo v90
- 2013-2018 Volvo XC60
- 2013-2016 Volvo XC70
- 2016-2018 Volvo XC90
- 2015-2020 Audi A3/S3/RS3 (8V)
- 2016-presente Audi TT/TT S/TT RS (8S)
- 2015-2019 volkswagen golf r (mk7)
- 2018-2021 volkswagen tiguan
- Volkswagen Arteon 2019-presente
Problemas e falhas comuns do Haldex
O design Haldex tem sido, de fato, um sucesso estrondoso para alguns fabricantes nas últimas duas décadas. No entanto, nem tudo foram raios de sol e arco-íris para o sistema especializado. Sua natureza os tornou muito compactos, o que trouxe vários problemas potenciais de resistência e longevidade que você deve observar ao possuir Haldex.
Filtros entupidos
O sistema hidráulico e o conjunto de embreagem úmida são responsáveis pela transferência de torque das rodas dianteiras para as traseiras. Embora as embreagens estejam molhadas e rodeadas por fluido hidráulico, elas ainda se desgastam e criam detritos semelhantes a poeira. No entanto, esses detritos ficam presos no fluido hidráulico da bomba, sem ter para onde ir.
Cada geração possui um filtro responsável por filtrar os detritos da embreagem e evitar que entrem na bomba. Os filtros são muito bons em seu trabalho, pois as bombas nunca morrem por ingestão de contaminantes. Infelizmente, as embreagens podem se desgastar muito mais rápido do que a VW, a Ford ou a Volvo esperariam, fazendo com que os detritos acumulem um bloqueio semelhante a lama. A frequência e a gravidade dos bloqueios serão diferentes entre a quinta geração e todas as anteriores, pois as revisões da primeira reduziram a tela e a mudaram de um cartucho substituível para uma tela fixa.