Wie funktioniert ein Differential im Auto?
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Das Differential ist ein wichtiger Bestandteil eines jeden Autos, auch wenn der durchschnittliche Besitzer eines Fahrzeugs mit Einachsantrieb ihm oft nicht viel Aufmerksamkeit schenkt. Doch das ändert sich, wenn ein Fahrzeug mit dem „4×4“-Abzeichen in der Garage landet. Was ist gut zu wissen über das Differential und seine Rolle?
Warum haben Autos ein Differential?
Die einfachste Antwort auf diese Frage lautet: Wenn Autos kein Differentialgetriebe hätten, könnten sie sich fast ausschließlich in geraden Linien bewegen.
Kurvenfahrten wären auf lange Sicht schwierig, wenn nicht gar unmöglich.
Das liegt daran, dass die Räder auf der Kurvenaußenseite beim Einlenken einen längeren Weg zurücklegen müssen als die Räder auf der Innenseite.
Durch den Einsatz eines Differenzialmechanismus können sich die äußeren Räder schneller bewegen als die inneren Räder. Es ist wichtig, dass dies geschieht, ohne die Kontinuität des Antriebs zu unterbrechen.
Was ist ein offener Differenzialmechanismus?
Dies ist der Standardtyp, d. h. der häufigste Typ von Differenzialmechanismen. Seine Beliebtheit beruht auf der Tatsache, dass es die am wenigsten komplexe und daher billigste Art dieser Lösung ist.
Das Drehmoment wird zu gleichen Teilen auf jede der Achsen übertragen. Leider hat dieser Mechanismus, wie Sie sich wahrscheinlich denken können, auch Nachteile.
Sperrdifferenzialmechanismus
Das Problem tritt auf, wenn eines der Antriebsräder die Traktion verliert (z. B. auf Sand, Schnee oder Eis) und deshalb schneller durchdreht als das andere Rad.
An diesem Punkt hört das Rad, das auf der Traktionsfläche steht, praktisch auf, Kraft zu übertragen.
Jeder, der schon einmal versucht hat, ein Auto im Winter aus einer Schneewehe zu schaufeln, in der sich eines der Antriebsräder festgefahren hat, weiß, was der größte Nachteil eines offenen Differentials ist.
Wie sind die Autodesigner dieses Problem angegangen? Das Differential zu entfernen war keine Option. Das Differential zu sperren, damit sich die Räder unabhängig vom Gelände mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, war auch keine gute Lösung.
Glücklicherweise haben sie eine Art Kompromisslösung erfunden: das Sperrdifferenzial (erhöhte Reibung), auch bekannt als LSD oder Differenzialsperre.
Seine Funktion besteht darin, das Drehmoment unabhängig von der Oberfläche zu übertragen, auf der sich eines der beiden Antriebsräder des Fahrzeugs bewegt. Dadurch können mit LSD ausgerüstete Autos (so zweideutig das auch klingen mag) auf relativ leichtem Terrain gut fahren.
Warum wird eine Differentialsperre benötigt?
Für diejenigen, denen diese Verbesserung immer noch nicht ausreicht, weil sie gerne unter sehr rauen Bedingungen fahren, wurde ein Mechanismus erfunden, der verhindert, dass die Räder unterschiedlich schnell werden.
Die Differentialsperre ist sicherlich die „extremste“ aller Lösungen, über die wir gesprochen haben, denn das Fahren eines damit ausgestatteten Autos erfordert viel Geschick und eine gewisse Erfahrung.
Sie wird in Geländewagen eingesetzt (natürlich in echten Geländewagen, nicht nur in „geländegängigen“ Fahrzeugen).
Dies ist nur ein Bruchteil dessen, was wir über Differentialmechanismen wissen. Für diejenigen, die noch nicht viel Ahnung davon haben, kann dies eine Einführung in ein wirklich interessantes Thema sein.
Warum lohnt es sich, sich mit diesem Thema zu beschäftigen? Nicht zuletzt, weil es immer mehr Fahrzeuge auf den Landstraßen gibt, die einen in mehr oder weniger anspruchsvolles Gelände führen können.
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