Vrijloopnaven – 2- of 4-Wielaandrijving?
In dit artikel proberen wij u met een simpele uitleg, duidelijkheid te geven over vrijloopnaven.
Vrijloopnaven vind men, in diverse soorten, op vrijwel alle 4×4 voertuigen.
Met een vrijloopnaaf is het mogelijk om een keuze te maken tussen 4-wiel of 2-wiel aandrijving.
Hierbij wordt over het algemeen voor de 2-wiel aandrijving gekozen, alleen in zwaardere off-road omstandigheden is het noodzakelijk om de 4-wiel aandrijving in te schakelen.
Een vrijloopnaaf met de standen 4×2 en 4×4
Een vrijloopnaaf heeft altijd tot doel om de wrijvingsverliezen en aandrijfgeluiden te verminderen, met als voordelen:
• minder belasting,
• minder koppelverlies en daardoor;
• minder brandstofverbruik,
• langere levensduur.
Er zijn diverse vrijloopnaven, namelijk handbediende en automatische versies. In onderstaande afbeelding is een simpel overzicht weergegeven van de opbouw van de aandrijflijn van een 4×4 voertuig.
Handbediende vrijloopnaaf
De handbediende vrijloopnaaf is een relatief simpel systeem. Op onderstaande afbeelding ziet u een Aisin vrijloopnaaf. U ziet dat deze vrijloopnaaf op twee standen te zetten is, namelijk op FREE of op LOCK.
Dit is hetzelfde als bij vrijloopnaven van andere merken.
U vind dergelijke vrijloopnaven in het midden van de voorwielen bij 4×4 voertuigen.
In de stand FREE worden de voorwielen niet aangedreven en is het voertuig dus 2-wiel / achterwiel aangedreven. Door de vrijloopnaaf op LOCK te draaien, worden ook de voorwielen aangedreven en is het voertuig 4-wiel aangedreven. Hoe dit systeem precies in z’n werk gaat is hieronder aangegeven.
Situatie A: De wielnaaf staat in stand FREE los van de vrijloopnaaf, het hart van de vrijloopnaaf wordt aangedreven door de astap. De wielnaaf wordt in deze stand dus niet aangedreven.
Situatie LOCK: Door de vrijloopnaaf op LOCK te draaien, schuift de tandkrans op waardoor deze zich vastgrijpt in de wielnaaf. Hierdoor wordt de wielnaaf aangedreven.
Automatische vrijloopnaaf
Het principe van de automatische vrijloopnaaf is in basis gelijk aan de handbediende versie. Het verschil zit in de 2 vacuümkanalen. De één heeft toegang tot de ruimte vóór de tandkrans en de andere achter de tandkrans waardoor deze in en uit kan schakelen.
4WD: Als de aandrijflijn in ‘4WD’ wordt gezet, zal de 4WD-solenoide(magnetische spoel) aangestuurd worden en vacuüm doorlaten naar de voorzijde van de tandkrans. Deze zal op zijn beurt een inschakelende beweging maken.
2WD: Als de aandrijflijn in ‘2WD’ wordt gezet zal de 2WD-solenoide aangestuurd worden en vacuüm doorlaten naar de achterzijde van de tandkrans. Deze zal op zijn beurt een uitschakelende beweging maken.
De eenrichtingsklep zorgt ervoor dat het vacuüm in de buffer blijft behouden. Sommige fabrikanten laten het systeem alleen schakelen tot een bepaalde voertuigsnelheid bijv. tot 100 km/u. Het motorvacuüm is vaak niet toereikend wanneer de gasklep meer dan de helft geopend is. Om deze reden wordt er vaak een vacuümbuffer en eenrichtingsklep gebruikt om een inschakeling van dit systeem tot 100 km/u te kunnen waarborgen in elke belastingssituatie.
Praktijkvoorbeeld: Vrijloopnaaf Nissan Patrol GR
Deze vrijloopnaven werken mechanisch. Op het moment dat de aandrijfas gaat draaien, dus op het moment dat de tussenbak in de 4WD stand wordt gezet, schakelt deze vrijloopnaaf automatisch in. Nadeel hiervan is dat deze loskoppelt als de aandrijfas niet aangedreven wordt. Dit kan namelijk problemen geven bij bijvoorbeeld het berijden van een helling en halverwege stil komt te staan, op dat moment schakelt de vrijloopnaaf weer uit. Daarom is het ook mogelijk om deze vrijloopnaaf handmatig vast te zetten.
Fabrikanten geven veelal aan dat in ‘4WD’ niet op verharde weg mag worden gereden, dus zal deze situatie zicht het meest voordoen bij lage snelheden met hoge belasting, bijv. in de modder of bij het beklimmen van obstakels.
Ja, vrijloopnaven zijn handige onderdelen op uw 4×4 voertuig, maar ze hebben ook wel onderhoud nodig en moeten soms vervangen worden.
Voor dergelijke werkzaamheden en advies kunt u altijd bij ons terecht. Neem dan contact op met de 4×4 specialist