- Das Differenzial überträgt Kraft auf die Räder und ermöglicht unterschiedliche Geschwindigkeiten.
- Offene Differenziale lassen Räder unabhängig drehen, verlieren aber Traktion bei Durchdrehen.
- Sportmodelle nutzen limitiertes Schlupfdifferenzial, um Traktion zu verteilen.
- Moderne Fahrzeuge nutzen Sensoren und Elektronik, um Traktion und Leistung zu steuern.
Wenn wir ein Auto von außen betrachten, erscheint sein Betrieb ziemlich einfach und normal, da wir jeden Tag Hunderte von Autos sehen und praktisch daran gewöhnt sind. Die Prozesse, auf denen der Betrieb eines Automobils beruht, sind jedoch sehr komplex und erfordern die Zusammenarbeit einer großen Anzahl von Komponenten, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Die in den letzten 10 bis 15 Jahren entwickelten Technologien haben das Fahren sehr einfach gemacht, aber wenn wir die Vergangenheit betrachten, waren die Dinge völlig anders.
In diesem Artikel werden wir über das Differenzial, seine Rolle und seine Funktionsweise sprechen.
Was ist ein Differenzial?
Zunächst müssen wir erwähnen, dass der Typ des Differenzials, den jedes Auto besitzt, vom Antriebstyp abhängt, mit dem dieses Auto ausgestattet ist. Das Differenzial besteht aus einem Satz Zahnräder, deren Aufgabe es ist, die vom Motor aufgewendete Kraft auf die Räder des Autos zu übertragen, sodass sie beim Kurvenfahren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten sicher funktionieren können.
Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb (FWD) befindet sich das Differenzial neben dem Getriebe in einem Gehäuse, während wir bei Fahrzeugen mit Heckantrieb (RWD) das Differenzial zwischen den Hinterrädern finden, das über eine Welle mit dem Getriebe verbunden ist. Im Fall von Fahrzeugen mit Allradantrieb (4WD) oder permanentem Allradantrieb (AWD) verfügen sie über ein zentrales Differenzial oder ein Verteilergetriebe, das die Kraft auf alle Räder verteilt. Einige Autos sind mit einem Differenzial an jeder Achse ausgestattet.
Wenn wir über die Klassifikation der Differenzialtypen oder die Arten, wie sie funktionieren können, sprechen, ist die häufigste Einheit das offene Differenzial. Dieses ermöglicht es jedem Rad, unabhängig voneinander zu drehen. Der einzige Nachteil dieses Differenzialtyps ist der Moment, in dem eines der Räder die Traktion verliert, da es weiterhin Motorleistung erhält und im Leerlauf dreht. Dennoch sind Autos, die in den letzten Jahren gebaut wurden, mit einem elektronischen Traktions- und Stabilitätskontrollsystem ausgestattet, das Sensoren in den Antiblockierbremsen verwendet, um zu bestimmen, wie jedes Rad dreht, und die Möglichkeit hat, die Leistung zu reduzieren, die eines der Räder erreicht, wenn es nicht innerhalb der Parameter arbeitet.
Wenn wir an Hochleistungsfahrzeuge oder Sportmodelle denken, verwenden sie in der Regel ein limitiertes Schlupfdifferenzial anstelle eines offenen Differenzials. Wenn eines der Räder die Traktion verliert, wird die Leistung an das andere Rad übertragen, um diesen Verlust auszugleichen.
Dies ist nützlich, da es das Durchdrehen oder Schleudern der Räder reduziert und hilft, Lenktorsion zu verhindern. Ein Differenzial, das mit einer mechanischen Kupplung ausgestattet ist, hat Kupplungsscheiben neben den Zahnrädern, und wenn es notwendig ist, drücken die Druckringe auf diese Scheiben, um Widerstand zu erzeugen. Das aktive Differenzialsystem funktioniert auf die gleiche Weise, aber der Computer hat die Aufgabe, die Fahrbedingungen ständig zu überwachen und die Kupplung des Differenzials zu betätigen.
Die Rolle eines jeden Differenzialtyps besteht darin, einem Auto zu helfen, optimal zu funktionieren, wenn es eine Kurve macht, aber einige Fahrzeuge machen dies besser als andere. Ein Fahrzeug, das über eine Drehmomentverteilung verfügt, wird während der Kurvenfahrt mehr Leistung auf das äußere Rad übertragen, was das Untersteuern erheblich verringern kann und so engere Kurven ermöglicht. Immer mehr Automobilhersteller statten Autos mit einem elektronischen Drehmomentverteilungssystem aus, das Sensoren verwendet, um die Bremse am inneren Rad anzulegen, damit das Fahrzeug um diesen Reifen drehen kann, der langsamer drehen wird. Systeme, bei denen das Differenzial mehr Leistung auf das äußere Rad überträgt, verbessern das Handling des Autos erheblich, sind jedoch in der Regel sehr teuer.
Sperrdifferenziale
Schließlich können wir auch auf Sperrdifferenziale stoßen, die den Rädern die meiste Zeit erlauben, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen. Wenn jedoch die Sperrfunktion aktiv ist, drehen sich beide Räder mit der gleichen Geschwindigkeit. Dieser Differenzialtyp wird hauptsächlich in Geländefahrzeugen verwendet, für diejenigen, die auf unebenen Straßen fahren. Da die meisten dieser Fahrzeugtypen über ein 4x4-Antriebssystem verfügen, finden wir meist ein solches Differenzial an den Vorderrädern und eines an den Hinterrädern. Wenn die Differenziale gesperrt sind, erlaubt dies das Fahren des Fahrzeugs unter den schwierigsten Bedingungen wie Schlamm, Schnee oder Felsen, aber das Kurvenfahren wird sehr schwierig. Im Fall, dass das Auto nur über einen Allradantrieb verfügt, ist es wahrscheinlich mit einem zentralen Differenzial ausgestattet, dessen Aufgabe es ist, die Kraft entweder auf die Vorder- oder Hinterachse des Autos zu verteilen.
Unabhängig vom Antriebstyp des Autos, außer bei heckgetriebenen Fahrzeugen, überträgt das Auto, wenn es unter normalen Straßenbedingungen fährt, die gesamte Motorleistung an die Vorderachse. Erst wenn diese Räder zu schleudern oder im Leerlauf zu drehen beginnen, wird die Leistung auch an die Hinterachse des Autos übertragen. Kürzlich wurden einige SUVs mit einem System ausgestattet, das diese Leistung teilt, aber der größte Teil wird immer noch an die Vorderachse des Autos übertragen.
Quelle: Engineering Choice
