In auto's met vierwielaandrijving, zoals de Volvo XC60, XC70 en XC90, speelt de Haldex koppeling een cruciale rol. Dit systeem zorgt voor een optimale overbrenging van het motorvermogen naar alle vier de wielen, wat resulteert in verbeterde prestaties en veiligheid. In dit artikel bespreken we de werking van de Haldex koppeling, de verschillende componenten en systemen, en het belang van regelmatig onderhoud.
Algemene Informatie over Vierwielaandrijving
Het meest voor de hand liggende systeem voor vierwielaandrijving is een systeem met drie differentielen: tussen de voorwielen, tussen de achterwielen en tussen de voor- en achteras. De opbouw is eenvoudig: een differentieel verdeelt de kracht van een ingaande as over twee uitgaande assen. Deze twee uitgaande assen lopen elk weer naar een differentieel, zodat er uiteindelijk vier assen worden aangedreven.
Om overmatige slip van een van de wielen tegen te gaan, kan in elk van de drie differentielen een sper worden ingebouwd. De Subaru Impreza heeft bijvoorbeeld in het middendifferentieel een zogenaamde viscosper, zodat nooit alle kracht naar de vooras of achteras kan "weglekken" vanwege een doorslippend wiel.
Drie differentielen, al dan niet voorzien van een sper, is een logische oplossing, maar het kan eenvoudiger. Differentielen zijn zware dingen en vergen veel ruimte onder de auto.
Permanente en Inschakelbare Systemen
Bij permanente vierwielaandrijving worden (bij personenwagens) altijd alle vier de wielen aangedreven. Daardoor wordt het hoge motorvermogen optimaal op het wegdek overgebracht. Het is mogelijk om het tussendifferentieel afzonderlijk, en gezamenlijk met het achterasdifferentieel te blokkeren. Het inschakelen van deze blokkering kan goed van pas komen bij het rijden met hoge snelheden, en bij het rijden op natte en/of gladde wegen.
Lees ook: Handleiding koppeling vervangen Peugeot 106
Inschakelbare vierwielaandrijving komt meestal voor bij oudere vierwielaangedreven auto's of bij typische terreinwagens. Dit houdt in dat er geen tussendifferentieel in voorkomt. Men kan kiezen tussen een gewone wegaandrijving, waarbij twee wielen worden aangedreven, of er wordt gekozen voor aandrijving op alle vier de wielen.
Afbeelding van een Fiat Panda 4x4 met inschakelbare vierwielaandrijving.
Werking van de Haldex Koppeling
Een Haldex-koppeling is een hydraulische koppeling welke elektronisch wordt aangestuurd en mechanische krachten doorgeeft. Een Haldex-koppeling zit gemonteerd op auto’s met vierwielaandrijving (zoals Quattro van Audi en 4-motion van VW/Seat/Skoda) en zit tussen de cardanas en het cardan (het differentieel). Bij deze vierwiel-aandrijfsystemen worden de voorwielen constant aangedreven, net als een voorwielaangedreven auto.
De achterwielen worden pas bij het accelereren of bij het doorslippen van de voorwielen (door bijv. een zachte ondergrond, of veel motorvermogen) aangedreven. Alleen in deze situaties is er sprake van vierwielaandrijving.
How a Haldex-clutch working!
Het koppel wordt op de Haldex-koppeling overgedragen vanaf de ingaande as. Bij rechtuit rijden is de snelheid van de ingaande as en de uitgaande as gelijk, omdat de voor- en achterwielen gelijke snelheid draaien. Er is dan nog een sprake van aandrijving van de achterwielen, omdat de koppelingsplaten van de Haldex dan niet tegen elkaar aan liggen.
Lees ook: Stappenplan koppeling vervangen Peugeot 107
Wanneer de in- en uitgaande assen een snelheidsverschil hebben, bijv. wanneer de voorwielen doorslippen en de achterwielen gewoon over het wegdek rollen, zorgen de rollen in de opvoerplunjer dat de koppelingsplaten mechanisch tegen elkaar aangedrukt worden.
Hydraulisch Circuit
Ook zit er een hydraulisch systeem aan verbonden die ook in ongekoppelde toestand een bepaalde druk opbouwt. Dit is de opvoerdruk. Deze druk zorgt ervoor dat er geen speling op de opvoer- en werkplunjer van de Haldex-koppeling kan komen. De pomp van het hydraulische systeem wordt aangestuurd door een regeleenheid. Deze regelt de opvoerdruk en de werkdruk.
Bij de maximale werkdruk worden de koppelingsplaten tegen elkaar gedrukt. Ook kan er d.m.v. het aansturen van de overdrukkleppen minder druk naar de koppeling toegelaten worden, zodat de koppelingsplaten wat slip hebben.
Olie en Onderhoud
In de Haldex-koppeling zit speciale olie welke periodiek ververst moet worden. Wanneer dit niet gedaan wordt, zal net als bij de motorolie in de motor, extra slijtage ontstaan. De totale oliehoeveelheid in een Haldex-koppeling is vaak minder dan 1 liter, soms zelfs minder dan een halve liter.
Het verversen van de olie in de Haldex is zeer zeker aan te raden ondanks dat er geen interval voor staat, wij adviseren meestal iedere 60.000 km. ook die van de haakse koppeling, de versnellingsbak en het differentieel.
Lees ook: Koppeling problemen met uw Aygo? Zo lost u het op!
Alternatieve Systemen
Naast de Haldex koppeling zijn er ook andere systemen voor vierwielaandrijving, zoals de Torsen differentieel en de Visco koppeling.
Torsen Differentieel
De naam ''Torsen" is een beschermd handelsmerk van de firma Gleason voor het begrip ''draaimoment gevolg differentieel''. Hierbij wordt het basisprincipe van worm en wormwieloverbrenging toegepast.
Een worm en wormwieloverbrenging kan zo geconstrueerd worden dat de overbrenging een hoge of lage blokkeringswaarde heeft. Hoe vlakker de stijgingshoek van de worm, des te groter is de blokkeringswaarde. Hierbij kan de grootte van de blokkeringswaarde zo geconstrueerd worden dat de overbrenging zelfremmend werkt.
Het Torsen-verdeler-differentieel is zo geconstrueerd dat door de blokkeerwerking de langzamer draaiende as grotere aandrijfkrachten toebedeeld krijgt dan de sneller draaiende as.
Visco Koppeling
De visco-koppeling is een niet slijtende vloeistof-lamellen koppeling. Het tot ingrijpen komen van de koppeling verloopt veel soepeler dan bij normale koppeling. De koppeling is ook in staat trillingen en stoten in de aandrijving volledig op te vangen en te dempen.
De visco-koppeling bestaat uit een hermetisch gesloten, trommelvormig koppelingshuis. In dit koppelingshuis zijn twee verschillende groepen lamellen ondergebracht. De ene groep bestaat uit 29 binnenlamellen met radiaal aangebrachte sleuven. De andere groep uit 30, van gaten voorziene, buitenlamellen.
Preventief Onderhoud en Problemen
Het vierwielaandrijvingssysteem van de VAG-groep bestaat uit een achterdifferentieel met een zogenoemde “Haldex”-koppeling, welke inschakelt wanneer u de grip op de voorwielen verliest. Een goed werkend systeem maar helaas niet geheel onderhoudsvrij. Voorgeschreven door de fabrikant, moet de olie om de 36 maanden worden vervangen.
De generatie 5 Haldex-koppeling is niet uitgerust met een apart filter, deze is vervangen door een zeefje/gaasje aan het uiteinde van de Haldex-pomp. Het zeefje is iets dat vaak over het hoofd wordt gezien, omdat dit niet voorgeschreven wordt als een “onderhouds-procedure”.
Het uiteindelijke gevolg kan zijn dat je vierwielaandrijfsysteem niet meer goed functioneert. Helaas komt dit voor bij auto’s met alle kilometerstanden (al vanaf 20.000 km). Klanten klagen vaak dat de achterwielen niet worden aangedreven, maar vaak worden er geen waarschuwingslampjes of foutmeldingen op het dashboard weergegeven om aan te geven dat het systeem defect is.
Bij sommige auto’s komt daarom het schoonmaken van de zeef helaas te laat en is de pomp defect en niet meer te repareren. Een nieuwe pomp zal moeten worden gemonteerd en ingeleerd.
Conclusie
De Haldex koppeling is een essentieel onderdeel van de vierwielaandrijving in Volvo's en andere auto's. Door de werking en het belang van regelmatig onderhoud te begrijpen, kunnen autobezitters de prestaties en levensduur van hun voertuig optimaliseren.