Haldex-Kupplung

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Die Haldex-Kupplung ist eine elektronisch gesteuerte Lamellenkupplung, die vom schwedischen Automobilzulieferer Haldex entwickelt wurde. Sie wird seit 2011 von BorgWarner hergestellt und vertrieben. Sie wird in PKW zum Aufbau eines Allradantriebs eingesetzt.

Wirkungsweise[Bearbeiten]

Die motornahe Achse wird dauerhaft angetrieben. Der Allradantrieb auf Basis einer Haldex-Kupplung leitet automatisch, ohne Zutun des Fahrers, bei Bedarf Motorkraft auf die jeweils andere Achse. Abhängig von der elektronisch gesteuerten Sperrwirkung der Haldex-Kupplung wird bei Bedarf ein variabler Anteil der Motorkraft auf diese Achse übertragen.

Dreht z. B. ein Antriebsrad durch, so wird die Ringkolbenpumpe durch die Nockenscheibe betätigt und erzeugt einen Flüssigkeitsdruck. Dieser wirkt auf den Arbeitskolben, der die außen- und innenverzahnten Lamellen gegeneinander drückt. Bei vollem Kraftschluss im Lamellenpaket sind Eingangs- und Ausgangswelle (und damit vorderes und hinteres Achsgetriebe) drehfest miteinander verbunden. Der Drehzahlausgleich ist gesperrt und das Drehmoment wird den Antriebsrädern entsprechend ihrer Bodenhaftung zugeteilt. Die Anpresskraft für das Lamellenpaket und damit der Sperrwert wird durch das Steuergerät über die Regelventile elektronisch gesteuert.

Durch die elektronische Steuerung ist ein Allradantrieb auf Basis der Haldex-Kupplung vollständig kompatibel zu Fahrassistenzsystemen wie ABS und ESP. Bei Bedarf kann ein Achsantrieb innerhalb von 60 ms deaktiviert werden[1].

Aufbau[Bearbeiten]

Die Haldex-Kupplung ist direkt am Gehäuse des Achsgetriebes angeflanscht und wirkt als Längssperre.

Die Kupplung sperrt den Drehzahlausgleich zwischen dem vorderen und hinteren Achsgetriebe traktionsabhängig und verteilt das vom Wechselgetriebe kommende Drehmoment an die Achsgetriebe. Die Haldex-Kupplung besteht aus dem in einem geschlossenen Gehäuse untergebrachten Lamellenpaket, zwei parallel geschalteten Ringkolbenpumpen, Arbeitskolben, Nockenscheibe, Regelventil, Sicherheitsventil, Schrittmotor und Steuergerät. Die außenverzahnten Lamellen sind drehfest mit der Eingangswelle (Kardanwelle) verbunden, die innenverzahnten Lamellen mit der Ausgangswelle (Kegelrad des Achsgetriebes). Die Ringkolbenpumpen werden bei Drehzahlunterschieden zwischen Ein- und Ausgangswelle durch die Nockenscheibe angetrieben.

Versionen[Bearbeiten]

Es existieren mehrere Generationen an Haldex-Kupplungen (1 bis 5, Stand 2013, siehe Weblinks). Der Sperrwert der Haldex-Kupplungen Generation 1 bis 3 wird hauptsächlich gesteuert vom Drehzahlunterschied der angetriebenen Achsen mit dem Ziel der Traktionsmaximierung.

Generation 4 verfügt über eine elektrische Ölpumpe mit Druckspeicher und kann zur Steigerung der Fahrdynamik eingesetzt werden, um z. B. das Fahrzeug auch ohne Radschlupf zu stabilisieren, bevor unerwünschte Fahrsituationen eintreten. Funktionen wie eine Sperrung der Haldex-Kupplung im Fahrzeugstand zur Unterstützung der Traktion bei der Startbeschleunigung sind mit der vierten Generation möglich.

Generation 5 verfügt über ein leichtes und kompaktes Design, das die Fahrzeugkomplexität verringert und die Integration in den Antriebsstrang vereinfacht. Mit Hilfe eines elektro-hydraulischen Fliehkraft-Überdruckventils wird die Kraft automatisch zwischen Vorder- und Hinterräder verteilt. Dadurch entfallen Akkumulator, Magnetventile und Filter. Ein integriertes elektronisches Steuergerät berechnet die Daten und sorgt für eine präventive, sofortige Reaktion mit hoher Drehmomentgenauigkeit. Wenn der Allradantrieb nicht benötigt wird, ermöglicht eine Trennkupplung die Entkopplung des gesamten sekundären Antriebsstrangs.[2] Haldex-Kupplungen der fünften Generation kommen beispielsweise im Volkswagen Golf VII 4Motion zum Einsatz.[3]

Einsatz[Bearbeiten]

Haldex-Kupplungs-gesteuerte Allradantriebe sind in folgenden Automodellen zu finden (Auszug aus[4]):

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Informationen zur Haldex-Kupplung Generation 1-3 vom Hersteller (PDF-Datei): Gen I-III info.pdf (deadlink)
  2. BorgWarner Inc. (PDF; 61 kB) borgwarner.com. Abgerufen am 26. März 2013.
  3. Pressemitteilung. Volkswagen Media Service. Abgerufen am 26. März 2013. (deadlink)
  4. Automodelle mit Haldex-Allrad, Herstellerseite: www.haldex.com (deadlink)

Weblinks[Bearbeiten]