FACHWISSEN Antrieb
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Differenzial
Drehzahlausgleich heute und morgen Dass bei Kurvenfahrten das kurveninnere Rad den kürzeren Weg zurücklegt als das kurvenäussere, liegt auf der Hand. Dass Wegunterschiede auch zwischen Vorder- und Hinterachse auftreten und dies sogar beim Befahren von «schlechten» Strassen, zeigt die Wichtigkeit des Differenzials. Dank diesem Getriebe werden Differenzdrehzahlen ausgeglichen, ohne dass das Fahrzeug ins Schleudern gerät und ohne dass der Antriebsstrang übermässig belastet wird.
(Bilderquellen: Andreas Lerch, GM, Nissan, Schaeffler Gruppe Automotive, Subaru)
VON ANDREAS LERCH
W
enn in der Werkstatt vom «Diff» gesprochen wird, sind meistens zwei Getrie be gemeint: das Achsantriebsge triebe und das Differenzialgetrie be. Das Achsantriebsgetriebe hat bei quereingebauten Motoren ne ben der Drehmomentverstärkung die Aufgabe, die Kraftabgabe achs parallel zu verschieben, bei längs eingebauten Motoren muss die Kraft um 90° umgelenkt werden. Dies wird in den meisten Fällen mit Kegelrädern gemacht, welche entweder zentrisch (palloid) oder ausserhalb der Mittelachse (hypo id) ineinander greifen.
Differenzial Konventionelle Differenziale wer den als Kegelraddifferenziale ge baut. Diese Differenzialgetriebe ermöglichen die ungleichen Dreh zahlen bei Kurvenfahrt und leiten das zugeführte Drehmoment im mer zu genau 50% zu den einzel nen Antriebsrädern. Dreht ein Rad durch Verminderung des Haftwer tes zwischen Reifen und Strasse durch, kann es nur noch wenig Drehmoment übertragen, so er hält auch das andere Rad nur noch das kleine Drehmoment. Mit dem Drehmomentüberschuss dreht der Motor hoch und der Fahrer geht notgedrungen vom Gas. Da die
Bild 1. Das Ausbrechen des Hecks kann bei Sportfahrzeugen verschiedene Gründe haben. Ein zu hoher Sperrwert des Differenzials kann einer davon sein.
Kegelradkonstruktion im Prinzip ei ne spezielle Anwendung eines Pla netengetriebes ist, kann die Diffe renzialwirkung auch mit einem ein fachen Planetenradsatz hergestellt werden. Durch die asymmetrische Drehmomentverteilung wird die se Konstruktion hauptsächlich bei Zentraldifferenzialen zwischen Vor der- und Hinterachse eingesetzt. Ohne zusätzliche Aufwendungen haben diese Differenziale keine Sperrwirkung und das Auto bleibt stehen, wenn ein Antriebsrad auf Glatteis steht.
Sperrdifferenziale Um diesem Übel beizukommen, werden Sperrdifferenziale einge
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setzt. Konventionell zu den Kegel raddifferenzialen gibt es die Sperr differenziale mit mechanisch über Druckringe betätigten Lamellen kupplungen. Auch mit elektrohy draulisch betätigten Lamellen bremsen oder durch Viscokupplun gen können Differenziale gesperrt werden. Das Torsendifferenzial ist so konst ruiert, dass ein bestimmter Sperr wert bereits «eingebaut» ist, und die seit kurzem bei Audi eingesetz ten Kronenraddifferenziale bringen die axialen Spreizkräfte mit der Verzahnung auf, wobei es reicht, seitliche Lamellenkupplungen einzubauen (vgl. AUTO&Technik 9/2010).
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Nockendifferenzial mit Sperrwirkung Bei Subaru und Suzuki kann eben falls eine interessante selbstsper rende Differenzialkonstruktion ge funden werden. Das Nockendif ferenzial (von den Herstellern Suretracoder Aptrac genannt) be steht aus den Antriebsrädern für die Achswellen. Diese Antriebsrä der besitzen, je nach Anwendung, 6 bis 19 Zähne oder Nocken (Posi tion 1 und 4 in Bild 2). Dazwischen befindet sich ein Ring mit Gleit steinen (2) welche die Drehkraft des Gehäuses auf die Nockenrä der weiterleiten. Mit Tellerfedern werden die Gleitsteine zwischen den Nockenrädern eingeklemmt.
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