Verdens mest utbredte 4x4-teknologi

MINIKURS: Mer enn 30 bilmodeller fra hele 14 bilmerker har så langt blitt utrustet med firehjulsdrift fra svenske Haldex. Vi gir deg i dag et innblikk i teknologien og historien bak Haldex' suksess.

Hvis du er bilinteressert, har du garantert hørt om Haldex. Du vet sannsynligvis også at Haldex er et svensk selskap og at de har utviklet en type firehjulsdrift som i dag er å finne en rekke bilmodeller. Du har muligens også fått med deg at det finnes flere generasjoner av Haldex-teknologien.

Vi var blant dem som trodde vi kunne ganske mye om Haldex. Men i sammenheng med lanseringen av Haldex 4 i Skoda-modellene Octavia og Superb, ble det tydelig at deler av vår opparbeidede kompetanse på Haldex viste seg å ikke holde vann. Vi bestemte oss derfor for sette oss bedre inn i Haldex-historien - og fant etter hvert ut at vi ved flere anledninger har vært utsatt for vranglære når ulike bilprodusenter har fortalt om sine Haldex-løsninger.

Etter å ha snakket med flere kilder, deriblant Martin Bruck hos Haldex Traction, tror vi imidlertid nå vi kan gi deg et interessant minikurs.

Her finner du en oversikt over de mer enn 30 bilmodellene som har Haldex firehjulsdrift.

1998: Haldex 1

AUDI TT: Første generasjon Audi TT var sammen med fjerde generasjon Volkswagen Golf de første serieproduserte bilene med Haldex firehjulsdrift. På bildet andre generasjon TT, som også baserer fremdriften på Haldex. Audi har også valgt Haldex for både forrige og nåværende A3. Vis mer
«Også tredje generasjon Haldex er basert på det samme prinsippet som de to foregående generasjonene. Systemet har imidlertid en ny komponent - en forladingsventil.»

Verdens mest utbredte 4x4-teknologi

  1. Bilmodeller med Haldex firehjulsdrift



Historien om Haldex-basert firehjulsdrift starter for alvor i 1998, da Haldex innleder serieproduksjon av sin elektro-mekanisk-hydrauliske firehjulsdriftløsning. Systemet er tiltenkt biler som i utgangspunktet er forhjulsdrevne og har tverrstilt motor.

Kraftfordelingen mellom for- og bakhjul skjer i første omgang ved hjelp av et vinkeldrev plassert etter girkassen. Dette vinkeldrevet, som i praksis utfører samme oppgave som en differensial, fordeler kraft fremover til frontdifferensialen og bakover til en mellomaksel.

Lamellpakke

Mellomakselen ender i sin tur opp i selve kjernen i Haldex-teknologien, en lamellpakke - eller en kløtsj, om du vil. Mellomakselen er festet til halvparten av en rekke lamellplater, mens de andre lamellplatene er festet til en aksel som går videre til bakdifferensialen. I utgangspunktet har ikke de to lamellplate-settene - som ligger badet i olje - noen kontakt. Det betyr at mellomakselen - og lamellene den er koblet til - roterer, men at ingen krefter overføres til bakdifferensialen.

Ulik rotasjonshastighet

BUGATTI VEYRON: Det er knyttet voldsom prestisje til det faktum at Bugatti valgte å bruke Haldex-basert firehjulsdrift i en av verdenshistoriens mest ekstreme produksjonsbiler - Veyron. Veyron er unntaket som bekrefter regelen om at Haldex brukes i biler med tverrstilt motor og at Haldex-koblingen er plassert ved bakakselen. Vis mer
BUICK LACROSSE: GM-eide Buick valgte Haldex for LaCrosse. Vis mer
CADILLAC SRX: Andre generasjon SRX vil få Haldex, det samme gjelder for kommende Cadillac Provoq. Vis mer


Når forhjulene begynner å spinne derimot, så skjer det ting. Da oppstår nemlig ulik rotasjonshastighet mellom for- og bakhjul. Dette gjør seg i praksis utslag i at mellomakselen roterer raskere enn akselen på den andre siden av Haldex-koblingen. Hastighetsforskjellen registreres av Haldex-enheten, som ved hjelp av en elektrisk kontrollventil og to aksial-stempelpumper presser de to lamellpakkene sammen. Resultatet er drift på bakhjulene.

Forhjul mister grep

Den som har fulgt med så langt, vil imidlertid ha forstått at det oppstå en hastighetsforskjell før bakhjulene blir med på leken. Haldex hevdet riktignok - med rette - at systemet arbeidet raskt. Likevel kunne ikke Haldex nekte for at en slik løsning innebærer at forhjulene nødvendigvis må miste grepet før bakhjulene kobles inn.

Dette er en ulempe under vanskelige friksjonsforhold, spesielt på vinterstid. Ved å spinne vil nemlig forhjulene ødelegge sitt eget grep - alternativt spinne seg ned i snøen - før bakhjulene kommer til unnsetning. Dette er et dårlig utgangspunkt i de vanskeligste bakkene. Haldex 1 gir dermed ikke like god fremkommelighet som tannhjulbaserte systemer med permanent drift på alle fire.

TT og Golf

Dette fenomenet var imidlertid felles for alle innkoblbare systemer - og Haldex mente at deres teknologi var raskere og smartere enn alternativene. Og Haldex evnet å overtale Volkswagen-konsernet, som ble deres første kunde. Designbomben Audi TT og storselgeren Volkswagen Golf ble de første serieproduserte bilene med Haldex 1 firehjulsdrift.

2002: Haldex 2

«Det revolusjonerende med den nye løsningen, er at Haldex i samarbeid med de ulike bilprodusentene fritt kan velge i hvilke situasjoner det skal overføres krefter til bakhjulene. Om ønskelig kan Haldex 4 programmeres til å overføre hele 50 prosent av kreftene fra stillestående.»
FORD FIVE HUNDRED: Den amerikanske Ford-divisjonen valgte Haldex for både modellene Five Hundred og Freestyle, som begge nå er ute av produksjon. Vis mer
FORD KUGA: Ford Kuga var den første europeiske modellen utrustet med Haldex firehjulsdrift. Innledningsvis har bilen blitt solgt med Haldex 3, men bilen er nå i ferd med å bli oppgradert til Haldex 4. Vis mer
LAND ROVER FREELANDER II: Andre generasjon Freelander var den første bilmodellen som fikk Haldex 3. Haldex 3 kan takket være en forladingsventil settes opp til å produsere drift på bakhjulene fra stillestående. Vis mer



I motsetning til hva DinSide Motor tidligere har blitt fortalt, var det ingen revolusjonerende endringer fra generasjon 1 til 2. Også for den andre generasjonens vedkommende er det nødvendig med en viss hastighetsforskjell mellom for- og bakhjul før sistnevnte kobles inn.

Systemet ble imidlertid forbedret. Blant annet byttet Haldex trykkoppbygningskilde fra en elektrisk kontrollventil til en proporsjonal magnetventil. Haldex-enheten, som tidligere hadde vært en separat komponent, ble nå integrert med bakdifferensialen og papirfilteret ble erstattet med et vedlikeholdsfritt oljefilter. Samtidig introduserte Haldex oppgradert programvare.

Stor utbredelse

Andre generasjon Haldex ble introdusert i 2002 og fikk etter hvert svært stor utbredelse. Haldex 2 har blant annet vært å finne i en rekke modeller fra Seat, Skoda, Volvo og Volkswagen. Til og med Ford-eide Mercury og amerikanske Ford-utgaver ble utrustet med den svenske teknologien. I september 2005 kunne Haldex fortelle verden at 1 million biler til da var utrustet med Haldex firehjulsdrift.

2005: Haldex 3


Også tredje generasjon Haldex er basert på det samme prinsippet som de to foregående generasjonene. Systemet har imidlertid en ny komponent - en forladingsventil. Dette fordi Land Rover stilte som forutsetning at systemet måtte kunne overføre drivkraft til bakhjulene allerede fra stillestående. Land Rover vurderte nemlig å satse på Haldex for sin andre generasjon Freelander. Og for et merke som var og er helt avhengig av kredibilitet når det gjelder terrengegenskaper, var det uaktuelt å satse på et system som tillater hjulspinn på forhjulene før bakhjulene blir med på leken.

Raskere

Løsningen ble altså en forladingsventil, som sørger for at det er mulig å velge en viss kraftoverføring til bakhjulene allerede fra start. Denne løsningen sørger også for enda raskere kraftoverføring til bakhjulene når systemet registrerer forhjulspinn under marsj.

Land Rover, Volvo og Ford

«Vel, ifølge Haldex kan inntil 50 prosent av kreftene overføres når for- og bakhjul arbeider på underlag med lik friksjon. I ekstreme tilfeller der forhjulene overhodet ikke har grep, kan imidlertid inntil 100 prosent av kreftene faktisk overføres til bakhjulene. Dette gjelder alle de fire Haldex-generasjonene.»
MERCURY MONTEGO: Ford-eide Mercury valgte Haldex for Montego, som nå er tatt ut av produksjon. Vis mer
OPEL INSIGNIA: Nylig lanserte Insignia blir den første Opel med Haldex og får selvsagt Haldex 4. Vis mer
SKODA OCTAVIA: Første generasjon Skoda Octavia fikk Haldex 1 allerede i 1999. Da andre generasjon ble lansert i 2004, var Haldex 2 på plass. I 2008 fikk Octavia II både ansiktsløftning (bildet) og Haldex 4. Også nye Superb, andre generasjon, er tilgjengelig med Haldex 4 firehjulsdrift. Vis mer


Land Rover lot seg overbevise og valgte å satse på Haldex 3. Vi lot oss imponere da vi testet teknologien i nord-afrikansk sand i sammenheng med utenlandslanseringen av Freelander II i 2006. Haldex 3 ble også montert i Volvo XC90 V8 og senere i en rekke andre Volvo-modeller. Også Ford Kuga var ved lansering utrustet med Haldex 3.

Volkswagen-konsernet valgte imidlertid å hoppe bukk over denne generasjonen og gikk i stedet rett på Haldex 4.

2007: Haldex 4

Ifølge Haldex selv, kommer selve paradigmeskiftet først ved fjerde generasjon. Hastighetsforskjell mellom hjulparene har ikke lenger noen betydning - i stedet er Haldex 4 fullt ut elektronisk styrt. Styreenheten mottar nå signaler fra en rekke givere, deriblant turtallsføleren, gasspedalgiveren, hjulfølerne, bremselyskontakten og rattvinkelsensoren.

Styreenheten er nå koblet til en elektrisk pumpe, som skaper 30 bar trykk og overfører dette til en akkumulator. Trykkoverføringen fra akkumulatoren til selve lamellplatene skjer nå via en solenoidventil (og ikke to aksialstempelpumper).

Permanent

Det revolusjonerende med den nye løsningen, er at Haldex i samarbeid med de ulike bilprodusentene fritt kan velge i hvilke situasjoner det skal overføres krefter til bakhjulene. Om ønskelig kan Haldex 4 programmeres til å overføre hele 50 prosent av kreftene fra stillestående. Om ønskelig kan Haldex 4 også settes opp til å overføre krefter til bakhjulene under normal kjøring.

Det betyr at vi nå snakker om et system som fortjener betegnelsen "permanent" firehjulsdrift. Vi prøvekjørte nylig Skoda Octavia og Superb med Haldex 4 på isbaner i Kiruna og opplevde at systemet leverte kontinuerlig firehjulsdrift.

Vil få stor utbredelse

«En av de mange mytene som eksisterer omkring Haldex og andre innkoblbare firehjulsdriftsystemer, er at disse gir stor drivstoffbesparelse sammenlignet med permanente, tannhjulbaserte systemer.»
VOLKSWAGEN TIGUAN: Volkswagen Golf IV var først ute med Haldex 1, Tiguan var førstemann med Haldex 4. I dag leveres Beetle, Bora, Caddy og Sharan med Haldex 2, mens Golf, Multivan og Passat i likhet med Tiguan har fått/er i ferd med å få Haldex 4. Vis mer
VOLVO XC60: Volvo har sammen med Volkswagen-konsernet vært blant Haldex' viktigste kunder. XC60 fikk Haldex 4 fra start, mens S60, V70, XC70, S80 og XC90 er i ferd med å oppgradere til Haldex 4. Også Volvo S40 og V50 kan leveres med Haldex firehjulsdrift, men foreløpig ikke fjerde generasjon. Vis mer


Haldex 4 er et så stort fremskritt sammenlignet med de tidligere generasjonene, at de fleste bilprodusentene allerede har eller er i ferd med å oppgradere sine modeller fra Haldex 2 og 3 til 4. Volkswagen Tiguan har allerede Haldex 4 og Passat får det snart. Volvo XC60 leder an hos Volvo og ifølge Haldex vil de fleste Volvo-modeller få fjerde generasjon i løpet av 2009. Ford Kuga og Land Rover Freelander er i ferd med å gå over til Haldex 4 og Saab valgte fjerde generasjon da 9-3 omsider fikk firehjulsdrift.

Det er nå også klart at Haldex er inne i forhandlinger med flere bilprodusenter, deriblant koreanske Hyundai. Videre går det rykter om at Porsche vurderer å benytte Haldex i sin 911. Fremtiden ser altså lys ut for det svenske selskapet.

eLSD

Saab har forøvrig sikret seg en tidsbegrenset enerett på å benytte en ny Haldex-oppfinnelse; Haldex eLSD (electronic Limited Slip Differential). eLSD ble utviklet samtidig med Haldex 4 og er rett og slett en Haldex-lamellpakke plassert mellom bakhjulene. Det betyr at vi snakker om en aktiv bakdifferensial, også kjent under navnet mekanisk differensialbrems (i motsetning til elektronisk differensialbrems, som i praksis er bremsebasert antispinn). Denne fordeler kreftene mellom høyre og venstre bakhjul på samme måte som Haldex 4 fordeler krefter mellom forhjulene og bakhjulene.

Kostnadseffektiv

Aktive bakdifferensialer er intet nytt i bilverdenen, det har eksistert og eksisterer en rekke sportsbiler med denne typen teknologi. Det geniale med den svenske løsningen er ifølge Haldex selv at den er svært kostnadseffektiv når den kombineres med Haldex firehjulsdrift. Dette fordi den bruker samme matepumpe og den samme elektronikken som 4x4-enheten.

Kraftfordeling

Vis mer
Vis mer


Det har lenge vært mye forvirring knyttet til Haldex og deres ulike generasjoner. Et stadig tilbakevendende diskusjonstema er kraftfordelingen. Hvor stor del av motorkreftene kan egentlig overføres til bakhjulene?

Vel, ifølge Haldex kan inntil 50 prosent av kreftene overføres når for- og bakhjul arbeider på underlag med lik friksjon. I ekstreme tilfeller der forhjulene overhodet ikke har grep, kan imidlertid inntil 100 prosent av kreftene faktisk overføres til bakhjulene. Dette gjelder alle de fire Haldex-generasjonene.

Forklaringen er å finne i vinkeldrevet, som er plassert før Haldex-koblingen. Dette kan fordele kreftene helt uavhengig av hva som befinner seg i enden av mellomakselen.

ABS og ESP

En av de store fordelene ved Haldex, sammenlignet med mange andre systemer - både permanente og innkoblbare, er at Haldex lett lar seg kombinere med både blokkeringsfrie bremser (ABS) og antiskrens (ESP). Dette fordi systemet automatisk sørger for (Haldex 1, 2 og 3) - eller tillater (Haldex 4) - fullstendig utkobling av bakaksel/bakhjul. Dermed kan enkelthjul bremses uten at dette fører til at krefter overføres til hjulene på den andre akselen.

Ingen varmgang

Vis mer
Vis mer
Vis mer
Vis mer


I motsetning til for eksempel viskositetsbaserte 4x4-systemer, har Haldex heller aldri hatt noen varmgangsproblematikk. Riktignok har systemet en overopphetingssensor, som om nødvendig frikobler Haldex-koblingen. Men ifølge Haldex selv måtte de jobbe forferdelig hardt for å klare å provosere frem varmgangen som var nødvendig for å kontrollere at sensoren faktisk fungerte i praksis.

Komfort

Haldex-løsningen er også konstruert slik at ikke oppstår spenninger i drivlinjen. Derfor opplever man ikke stiv og rigid oppførsel eller problemer med å oppnå full svingradius ved parkering og andre skarpe manøvre på underlag med høy friksjon.

Forbruk og utslipp

En av de mange mytene som eksisterer omkring Haldex og andre innkoblbare firehjulsdriftsystemer, er at disse gir stor drivstoffbesparelse sammenlignet med permanente, tannhjulbaserte systemer. Haldex innrømmer selv at dette ikke medfører riktighet og at drivstoffbesparelsen ved å velge en innkoblbar løsning er beskjeden.

Nesten 100 kilo

Dette fordi også biler med innkoblbar firehjulsdrift er utrustet med vinkeldrev, mellomaksler, bakdifferensial, bakre stikkaksler pluss en eller annen enhet for overføring av krefter. Disse bidrar til økt vekt og - ikke minst - friksjon, noe som gir økt forbruk og økte utslipp. For eksempel øker vekten med 98 kilo og forbruket fra 0,48 til 0,53 liter når en Skoda Superb 2.0 TDI (170 hk) utrustes med Haldex 4.

Her finner du en oversikt over de mer enn 30 bilmodellene som har Haldex firehjulsdrift.

Kilder: Martin Bruck - Haldex Traction, Ole Christian Hovind - Harald A. Møller

Les også: DinSide Motors juveler