Na pierwszy rzut oka sprzęgło Haldex ma budowę i zastosowanie podobne do sprzęgła wiskotycznego, jednak jeśli przyjrzymy mu się dokładniej od razu widać różnice, i choć przeznaczenie obu sprzęgieł jest (prawie) takie same, to zasada działania zupełnie inna.
Sprzęgło Haldex (podobnie jak wiskotyczne) stosowane jest w układach napędowych 4×4 i pełni funkcję mechanizmu rozdzielającego moment obrotowy pomiędzy przednią i tylną oś. Jest sprzęgłem samoblokującym, regulowanym elektronicznie, stosowanym między innymi w samochodach koncernów VAG (Volkswagen, Audi, Skoda), Volvo, Ford i Saab.
Zastosowanie elektronicznego sterowania znacznie komplikuje jego budowę (sterownik, czujniki, elektrozawory), ale umożliwia zoptymalizowanie jego pracy przy uwzględnieniu istotnych w danej chwili parametrów, takich jak prędkość jazdy czy kąt skrętu kół.
Od roku 1998 kiedy stworzono pierwszą generację sprzęgła Haldex, konstruktorzy stale unowocześniają jego budowę wprowadzając kolejne wersje (czwarta generacja powstała w roku 2007).
Zasadniczymi podzespołami sprzęgła Haldex są:
- sprzęgło wielopłytkowe sterowane siłownikiem hydraulicznym,
- pompa hydrauliczna, której tłok napędzany jest krzywką umieszczoną na jednym z wałów,
- elektrohydrauliczny układ sterujący.
Aby wyjaśnić zasadę działania sprzęgła posłużymy się (bardzo) uproszczonym schematem:
Gdy pojazd jedzie na wprost po nawierzchni o dobrej przyczepności tarcza krzywkowa obraca się z taką samą prędkością jak obudowa sprzęgła tzn. tarcza i obudowa nie przemieszczają się względem siebie – napęd przekazywany jest tylko na jedną oś. Gdy oś napędzana wpadnie w poślizg powstanie różnica prędkości obrotowych pomiędzy obudową i tarczą krzywkową. Wówczas tłok sterujący pompy zostanie wprawiony w ruch posuwisto-zwrotny. Ponieważ w układzie pompy znajdują się zawory jednokierunkowe, olej będzie tłoczony w kierunku tłoka roboczego, a wzrost ciśnienia spowoduje przesunięcie go w kierunku płytek ciernych sprzęgła. Ich zaciśniecie zablokuje sprzęgło i napęd będzie przekazywany na obie osie.
Gdy prędkości wałów ponownie się wyrównają, pompa przestanie wytwarzać ciśnienie, a tłok roboczy przestanie naciskać na płytki sprzęgła. W ten sposób zostanie wyłączony napęd 4×4.
W rzeczywistości budowa sprzęgła Haldex jest bardziej złożona. Tłoki sterujący (pompy) i roboczy (siłownika) znajdują się z jednej strony i mają postać pierścieni, a tarcza krzywkowa ma dość dziwny kształt:
W celu ograniczenia tarcia tłoki współpracują z ruchomymi tarczami za pośrednictwem rolek.
Ciśnienie jest regulowane również dodatkowym zaworem elektromagnetycznym, co umożliwia sterowanie pracą sprzęgła niezależnie od ruchu tłoka pompy (w układzie sterowania znajduje się dodatkowa, elektryczna pompa oleju). Takie rozwiązanie pozwala na uzyskanie płynnej regulacji pracy sprzęgła.
Schemat całego układu wygląda tak:
A tak wygląda Haldex zamontowany w moście napędowym:
W porównaniu ze sprzęgłem wiskotycznym sprzęgło Haldex działa szybciej i pozwala stosować w układach 4×4 układy regulacji dynamiki jazdy (np. ESP).