Sprzęgło Haldex (samoblokujące się sprzęgło Haldex) to podzespół, które umożliwia automatyczne załączanie napędu na tylną oś. Jest stosowany w limuzynach i SUV głównie koncernów Volvo i grupy Volkswagen. Haldex można również znaleźć w autach luksusowych, takich jak Bugatti, Lamborghini i Range Rover. Jak działa Haldex i jaka jest jego budowa? Jak działa napęd na tylną oś załączany elektronicznie?

Podzespół ten został wynaleziony w 1998 roku przez szwedzką firmę o nazwie Haldex. Przez nią jest też produkowany. W 2011 roku firma Haldex stała się własnością koncernu Borg Wagner, co spowodowało, że zaczęto stosować inne nazwy tego podzespołu, np. dołączany napęd na tylną oś, elektronicznie dołączany napęd na tylną oś itd. Mimo to nazwa „sprzęgło Haldex” przyjęła się na tyle, że jest stosowana do dziś.

Jakie zadanie pełni sprzęgło Haldex?

Zadaniem sprzęgła Haldex jest załączanie napędu na tylną oś samochodu, przy zaistnieniu odpowiednich warunków do tego. To najczęstsze rozwiązanie.

Są też inne. Na przykład w autach z napędem na tylną oś (także w samochodach sportowych z silnikiem umieszczonym z tyłu), sprzęgło Haldex załącza dodatkowo napęd na przednią oś auta.

Układ przeniesienia napędu w samochodzie ze sprzęgłem Haldex

Spójrzmy na najczęstsze rozwiązanie, czyli sprzęgło Haldex w samochodzie z silnikiem z przodu.

Układ przeniesienia napędu na tylną oś, w aucie ze sprzęgłem Haldex składa się z następujących elementów:

• Przekładni kątowej, zamontowanej przy skrzyni biegów (skrzynia biegów i silnik są zamontowane poprzecznie);
• Wału napędowego, przekazującego moment obrotowy z przekładni kątowej na sprzęgło Haldex;
• Sprzęgła Haldex zamontowanego przy dyferencjale tylnej osi samochodu.

Jak zbudowane jest samo sprzęgło Haldex i jak ono działa?

Na przestrzeni lat zmieniała się budowa sprzęgła Haldex. Wpływ na to miał między innymi rozwój aktywnych systemów bezpieczeństwa.

Pierwsze sprzęgła Haldex działały przede wszystkim dzięki mechanice. Najnowsze są w pełni sterowane elektronicznie, co zapewnia znacznie lepsze efekty.

Haldex I generacji (1998–2001)

Podstawowe elementy składowe:

• Mokre sprzęgło cierne wielopłytkowe
• Pompa hydrauliczna z siłownikiem
• Metalowa obudowa
• Elektrycznie sterowany zawór regulacyjny.

Zasada działania:

• Długi wał napędowy przenosi moment obrotowy z przekładni kątowej przy skrzyni biegów na pompę hydrauliczną.
• Krótki wał napędowy przenosi moment obrotowy ze sprzęgła Haldex na tylną oś. Jest napędzany przez krzywkę.

Podczas jazdy na równej nawierzchni, niewielkim wzniesieniu albo po łuku, wał przedni i tylny obracają się z tą samą prędkością. Napęd jest przenoszony tylko na jedną oś, przednią, napędzaną.

Podczas ruszania po śliskiej nawierzchni albo po ugrzęźnięciu kół, prędkości obydwu wałów są różne. Na skutek różnic prędkości wałów, pompa hydrauliczna wytwarza ciśnienie, które uruchamia siłownik hydrauliczny i załącza sprzęgło. Wały łączą się. Moment obrotowy jest przekazywany na tylną oś auta.

Istnieją sytuacje, w których możliwe jest przeniesienie nawet do 95 procent mocy silnika na tylną oś auta, po załączeniu sprzęgła Haldex. Wadą systemu Haldex pierwszej generacji jest wolne działanie. W związku z wprowadzaniem na wyposażenie aut systemów bezpieczeństwa aktywnego, rozpoczęto pracę nad nową wersją Haldex.

Haldex II generacji (2001 – 2006)

Zmiany: zamiast standardowej pompy hydraulicznej, zastosowano pompę z zaworami sterowanymi elektronicznie. Pozwoliło to na sterowanie pracą sprzęgła, między innymi przez system ESP.

Haldex III generacji (2006 – 2007)

Zmiany: zastosowano ponownie pompę hydrauliczną z pompą elektryczną.

Pierwsza generacja systemu Haldex mogąca być w pełni sterowana przez aktywne systemy bezpieczeństwa (w tym przede wszystkim ESP).

Blokowanie sprzęgła (załączanie napędu na tylną oś) jest możliwe nie tylko wtedy, gdy prędkości wałów będzie inna. Elektronika może załączać napęd na tylną oś w wielu innych sytuacjach, aby polepszyć trakcję. Możliwe jest załączenie napędu na tył podczas jazdy po zakręcie, podczas przyspieszania albo wtedy, gdy kierowca wybierze odpowiedni tryb jazdy (np. 4×4).

Haldex IV generacji (2007-2012)

Zmiany: zamiast pompy hydraulicznej zastosowano akumulator ciśnienia oleju i pompę elektryczną.

Układ jest w pełni sterowany przez systemy elektroniczne, które załączają napęd na tył w wielu sytuacjach. Dzięki nowej technologii załączenie napędu możliwe jest w ułamkach sekund.

Haldex V generacji (od 2012)

Zmiany: Sterowanie w pełni elektryczne, usunięto akumulator ciśnienia oleju. Układ jest prostszy, szybciej działa i jest lżejszy.

Jest też w pełni sterowany elektronicznie, dzięki czemu napęd na tylną oś jest załączany w odpowiednich sytuacjach, bez jakiejkolwiek ingerencji ze strony kierowcy. Dzieje się to w ułamkach sekund, np. po wykryciu uślizgu albo poślizgu. Układ w pełni współpracuje z aktywnymi systemami bezpieczeństwa, w tym przede wszystkim z ESP.

Układ Haldex jest obecnie montowany przede wszystkim w nowoczesnych SUV. Ma to wiele zalet. Auta nie zużywają niepotrzebnie paliwa, albowiem przez zdecydowaną większość czasu eksploatacji jeżdżą z napędem na jedną oś. System automatycznie załącza i rozłącza napęd na tył tylko w razie potrzeby.