Lamellenkupplung (MPT)

Eine Lamellenkupplung, im Englischen Multi-Plate Transfer (MPT) genannt, ist eine kupplungsbasierte Einheit in Allradsystemen, die das an eine zweite Achse abgegebene Drehmoment variabel dosiert. Statt die Achsen mechanisch in einem festen Verhältnis zu verriegeln, nutzt sie ein Paket ineinandergreifender Reiblamellen, die sich mit veränderlicher Kraft zusammenpressen lassen, sodass sich der an die Sekundärachse geleitete Drehmomentanteil stufenlos von null bis zu einem erheblichen Anteil regeln lässt. Damit ist sie das Herzstück vieler moderner Fahrzeuge mit zuschaltbarem Allradantrieb.

Der Mechanismus arbeitet nach demselben Prinzip wie eine Kupplung. Ein Lamellenpaket, dessen Scheiben abwechselnd mit der Eingangs- und der Ausgangsseite verzahnt sind, läuft in einem Ölbad. Werden die Lamellen zusammengepresst, übertragen sie das Drehmoment über Reibung; werden sie gelöst, können sich beide Seiten unabhängig voneinander drehen und es fließt kein Antrieb. Die Anpresskraft bringt ein Aktuator auf, der hydraulisch, elektromagnetisch oder elektromechanisch arbeiten kann und kontinuierlich geregelt wird, sodass die Kupplung je nach Bedarf von einer leichten Vorspannung bis zu nahezu voller Sperrwirkung liefern kann.

Der entscheidende Vorteil dieser Anordnung ist die Verbindung von Effizienz und Leistungsfähigkeit. Im weitaus größten Teil des normalen Fahrbetriebs bleibt die Kupplung weitgehend geöffnet, und das Fahrzeug fährt als Zweiradantrieb, meist mit Frontantrieb, während die Sekundärachse abgekoppelt ist, um Schleppverluste und Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Sobald das System Radschlupf erkennt oder ihn aus Gaspedalstellung, Lenkwinkel und weiteren Sensordaten vorhersieht, presst es die Lamellen zusammen und leitet binnen Sekundenbruchteilen Drehmoment an die zweite Achse, wodurch die Traktion ohne Zutun des Fahrers wiederhergestellt wird.

Die bekannteste Anwendung ist die Haldex-Kupplung, die in vielen quer eingebauten Allradfahrzeugen von Herstellern des Volkswagen-Konzerns, von Volvo und anderen verbaut ist. Frühe Generationen arbeiteten weitgehend reaktiv und schalteten erst zu, nachdem Schlupf eingetreten war, während spätere elektronisch geregelte Ausführungen die Kupplung vorspannen und das Drehmoment vorausschauend verteilen können, für schärferes Ansprechen und sogar eine gewisse sportliche Auslegung. Vergleichbare Lamellenkupplungen treten unter verschiedenen Handelsnamen in der ganzen Branche auf und erfüllen dieselbe grundlegende Aufgabe einer bedarfsgerechten Achsanbindung.

Es lohnt sich, die Lamellenkupplung vom Mittendifferenzial eines permanenten Allradantriebs abzugrenzen. Ein Mittendifferenzial teilt das Drehmoment dauerhaft zwischen den Achsen auf und erlaubt ihnen dabei unterschiedliche Drehzahlen, während eine Lamellenkupplung die zweite Achse normalerweise abgekoppelt lässt und nur bei Bedarf zuschaltet. Der Nachteil besteht darin, dass eine zuschaltbare Kupplung eine kurze Verzögerung bis zum vollen Antrieb aufweisen und unter dauerhaft hoher Last überhitzen kann, weshalb echte Geländewagen oft ein sperrbares Mittendifferenzial bevorzugen. Für straßenorientierte Fahrzeuge, die die Sicherheit des Allradantriebs mit der Wirtschaftlichkeit des Zweiradantriebs verbinden wollen, ist die Lamellenkupplung jedoch eine elegante und weit verbreitete Lösung.