Haldex-Kupplung - kaum bekannt, aber wirksam

Ein vollautomatisches und elektronisch geregeltes Allradsystem zählt heute zum Standard. Beim optionalen Antrieb aller 4 Räder kommen sogenannte Lamellenkupplungen zum Einsatz. Innerhalb weniger Sekunden lässt sich so am Fahrzeug eine zweite Antriebsachse zuschalten. In der Regel handelt es sich dabei um die Hinterachse. Der schwedische Automobilzulieferer Haldex entwickelte diese gleichnamige Kupplung. Das Unternehmen kaufte das Patent dem schwedischen Rallyefahrer und Ingenieur „Sigge“ Johansson ab. Im Grunde löste die Haldex-Kupplung die bis dahin bekannte Visco-Kupplung ab. Es existieren mittlerweile bis zu 5 Generationen an Haldex-Kupplungen. Die 1. Generation gibt es seit 1998. Seitdem wurden die Funktionsweisen des Haldex-Allradantriebs einige Male verändert.

Ob eine Haldex-Kupplung als Allrad-Antrieb im Fahrzeug verbaut wurde, lässt sich nicht sofort feststellen. Möglicherweise können Fachleute hier einen Unterschied ausmachen. Um herauszufinden, ob das Fahrzeug über eine Haldex-Kupplung verfügt, kann eine Recherche anhand des Fahrzeugtyps mit weiteren Fahrzeugdaten Klarheit schaffen. Auch eine Nachfrage beim Fachhändler oder Hersteller kann sich lohnen.

So funktioniert eine Haldex-Kupplung

Der Hauptteil der Haldex-Kupplung sitzt zwischen der Kardanwelle (Antriebswelle zwischen Motor und Hinterachse) und dem Achsdifferential (Bauteil an der Hinterachse). Es handelt sich um eine Lamellenkupplung, die Öldruck benötigt. Ab einer Drehzahl des Motors von 400 U/min lässt sich somit das Drehmoment auf die Hinterachse übertragen. Die Hauptaufgabe der Haldex-Kupplung ist es, die Drehmomentverteilung zwischen Vorder-und Hinterachse je nach Situation anzupassen. Sie ermöglicht es Fahrzeugen, sich an unterschiedliche Straßenbedingungen anzupassen und optimale Traktion zu gewährleisten.

Die Kupplung besteht unter anderem aus einem Korb für den Antrieb und einer Nabe für den Abtrieb. Normalerweise kommt es nicht zum Aufbau des Öldrucks. Das Fahrzeug bewegt sich nur durch einen Zweiradantrieb.

Bei gewissen Unterschieden der Drehzahlen zwischen An- und Abtrieb aktiviert sich eine Pumpe zum Druckaufbau, je nach Generation der Haldex-Kupplung. Bei den ersten 3 Generationen (1998 bis 2008) geschah das noch rein mechanisch. Seit der 4. Generation kommt es zum elektrischen Antrieb der Pumpe (s.Tabelle unten).

Das Hydrauliköl fließt mit einem Durck bis zu 30 bar zum Steuerungsventil. Die Pumpenkolben erzeugen einen hydraulischen Druck auf zahlreiche Arbeitskolben. Aufgrund dieser Druckbeaufschlagung legen die Kolben einen gewissen Weg zurück und pressen dadurch die gesamte Vorrichtung der Lamellen zusammen. Auf diese Weise überträgt sich die Antriebskraft auf das Hinterachs-Kegelrad des Ausgleichsgetriebes. Problemlos kann dadurch das Drehmoment des Motors an der Hinterachse wirken.

Übersicht über die Haldex-Generationen:

Bauteile einer Haldex-Kupplung

Eine Haldex-Kupplung setzt sich aus vielen elektronischen und anderen Bauteilen zusammen, zum Beispiel:

• Steuergerät
• Öldruck-, -temperaturgeber und -pumpe
• Magnetventile und weitere hydraulische Bauteile
• Saug- und Druckventile
• Schutz vor Überlastung
• Mechanische Bauteile
• Gehäuse mit Lamellenkupplung
• Hubscheibe
• Antriebsnabe
• Ölfilter

Vorteile gegenüber anderen Allradgetrieben

Sobald der Drehwinkel des Rades um 10 Grad abweicht, verbinden sich die Bauteile optimal (Kraftschluss). Darüber hinaus lässt sich schon bei 20 Grad das gesamte Drehmoment des Motors übertragen.

Das übliche Differenzial in der Mitte entfällt, sodass die Haldex-Kupplung wenig Platz benötigt. Das gesamte System wiegt circa 50 bis 100 Kilogramm. Was im Gegensatz zu anderen Allradantrieben eher gering ist. Der Öldruck lässt sich sehr exakt einstellen und steuern.

Über die Motorelektronik erhält das Fahrzeug ein Signal, dass der Allradantrieb momentan nicht nötig ist. Das Abkoppeln der zweiten Achse vom Antrieb erleichtert beispielsweise das Abschleppen. Bei diesem Vorgang befindet sich bekanntlich nur eine Achse auf der Straße.

Im Vergleich zu einem Fahrzeug mit permanentem Allradantrieb spart ein Fahrzeug mit einer Haldex-Kupplung Kraftstoff. Allerdings verbraucht es gegenüber einem Fahrzeug mit nur Frontantrieb mehr Kraftstoff, weil es definitiv schwerer ist.

Weitere Vorteile:

• Ermöglicht Beschleunigen bei Stabilität der Spur
  
• Fahrkomfort im Schubbetrieb
  
• Keine Verspannungen beim Rangieren
  
• Problemloses Fahrverhalten bei verschiedenen Reifenumfängen. Beispielsweise nach dem Montieren des Notrades.
  
• Harmonisierung mit sämtlichen Schlupf-Regelsystemen und Assistenzsystem wie
  Antiblockiersystem (ABS), Antriebsschlupf-Regelung (ASR), elektronischer Differentialsperre (EDS) und Fahrstabilitätsprogramm (ESP)
  

Wartung und Pflege

• Das System verfügt über ein spezielles Hochleistungs-Öl. Je nach Ölvolumen ist ein Wechsel nach 30.0000 Kilometern oder erst nach 60.000 zu empfehlen. Beim System der 1. Generation ist bei Benzinern alle 60.000 Kilometer, bei Dieselfahrzeugen alle 100.000 (spätestens nach 4 Jahren) zusätzlich ein Austausch des Ölfilters erforderlich. Ab der 2. Generation ist ein Wechsel nur bei eventuellen Instandsetzungsarbeiten obligatorisch.
• Beispielsweise ist ein Ölwechsel der Haldex-Kupplung bei der 5. Generation, z.B. VW Golf VII, generell alle 3 Jahre fällig. Für den Austausch des Ölfilters ist allerdings ein Sonderwerkzeug (T 10066) erforderlich, weil der Ölfilter des Hinterachsgetriebes sehr versteckt sitzt. Es gibt wenig Platz zur Montage.
  Folgendes sollte beachtet werden: Die Haldex-Kupplung bildet mit dem Achsantrieb eine Baueinheit. Allerdings handelt es sich um unterschiedliche Ölhaushalte. Verwechslungen der Ablass- und Verschlussschrauben können sich verheerend auswirken. Ein Ausfall der Haldex-Kupplung oder des Achsantriebs wäre die Folge.

Woran sind Defekte zu bemerken?

Wenn die Haldex-Kupplung aufgrund von Drehzahldifferenzen auf die Hinterräder eingreift, kann es zu Geräuschen kommen. Das ist allerdings normal und beeinträchtigen die Funktion und Haltbarkeit nicht.

Anders sieht es bei lauten Geräuschen aus der Haldex-Kupplung bei Kurvenfahrten auf nasser oder feuchter Fahrbahn aus. Die ordnungsgemäße Befestigung des Entlüftungsschlauchs ist zu überprüfen. Sollte er nicht mehr vorhanden sein, kann Feuchtigkeit oder Wasser in die Kupplung gekommen sein. Aufgrund der fehlenden Schmierung sind ratternde Geräusche, manchmal auch Vibrationen, zu vernehmen. Die Haldex-Kupplung funktioniert aber trotzdem.

Musste der Entlüftungsschlauch erneut befestigt werden, sind unbedingt Öl und Ölfilter zu wechseln. Falls weiterhin Geräusche zu hören sind, sollte nach circa 500 Kilometern ein erneuter Ölwechsel gemacht werden. Sollte das Problem immer noch nicht beseitigt sein, ist von einem schwerwiegenden Defekt der Haldex-Kupplung auszugehen.

Früher ließen sich Defekte an Haldex-Kupplungen nicht diagnostizieren. Heute verwendet der Monteur in der Fachwerkstatt Diagnosetester. Eine sogenannte Stellglied-Diagnose gibt Aufschlüsse über den Öldruck, die Öltemperatur oder die elektrische Spannung. Zur vorläufigen Prüfung lässt sich ein Fahrzeug mit Haldex-Kupplung mit den Vorderrädern auf einen Rollenprüfstand fahren. Die Prüfung sowie den Einbau von Haldex-Kupplung Ersatzteilen, sollten nur geschulte Fachkräfte vornehmen.