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Sperrdifferential
Hallo liebe Community,
als erstes: JA, ich habe in der SuFu geschaut, finde aber zu meiner Frage nur teilweise aufschlüssige Informationen.
Ist ne Sache die ich schon immer mal wissen wollte =D
Also.. ein herkömmliches Differential wird doch meines Wissens in jedes Auto gebaut, da sich in Kurven das kurvenäußere Rad schneller drehen muss als das kurveninnere und mit Hilfe des Diff. die Drehzahlunterschiede ausgeglichen werden.
Nun hab ich letztens einen Beitrag über meinen Liebling Z4 gesehen, in dem enttäuschenderweise berichtet wurde, dass er partout nicht driften will, da er wohl kein (richtiges) Sperrdifferential hat. Letzteres sperrt ja das Diff. und erzeugt sozusagen starren Durchtrieb.
Und folgendes verstehe ich jetzt nicht: Warum baut man bei solchen sportlichen Autos denn überhaupt ein Diff. ein, wenn man doch gleich für starren Durchtrieb sorgen könnte mit Hilfe einer (laienhaft gesagt) "durchgehenden Achse", um mehr Fahrspaß (spez. für Drifts) zu erzeugen?
Angenommen jedes Auto hätte jetzt starren Durchtrieb, wieso wurde dann das Diff. überhaupt erfunden?
Und noch eins: eine starre (gesperrte) Achse kann bei Kurvenfahrten ja die Drehzahlen nicht ausgleichen, somit müsste doch der Reifenverschleiß am jeweiligen Antriebsrad höher sein bzw. das Auto (bei Heckantrieb) in Kurven "hüpfen"? (um dies zu vermeiden wurde doch gerade das Differential erfunden oder?!) Somit müssten doch also diese Sportwagen mit Sperrdiff. im Alltag unpraktischer sein oder? Gibt es eine Komponente (Kupplung o.ä.), die ich vernachlässigt habe oder nicht verstehe?
An alle Männer des Fachs (und wirklich NUR des Fachs!), bitte klärt mich endlich mal auf! =)
Besten Dank.
Beste Antwort im Thema
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
auch wenn ich noch nicht wirklich 100% durchblicke, habe ich jedenfalls schon mal einen Denkansatz =)
(wie z.B. sperrt das SPERRDIFF. nur "teilweise"? wie funktioniert so eine partielle Sperrung?)
Danke an alle für eure Hilfe!
Es gibt verschiedene Arten von Differenzialsperren und Sperrdifferenzialen. Bei Fahrzeugen mit angetriebener Hinterachse ist der sog. Sperrwert höher, bei Fronttrieblern relativ gering um die Lenkfähigkeit nicht allzusehr einzuschränken.
Viskobremse:
Anstelle des offenen Differenzials wird eine Viskobremse verbaut. Diese arbeitet mit der Viskosität des Öls. Dreht ein Rad durch, entsteht Reibungswärme welche das Öl erhitzt. Das erhitzte Öl wird dickflüssiger und treibt das andere Rad an. Solche Viskobremsen sind meist relativ schwach ausgelegt und auch eher reaktionsträg.
Lamellenbremse/Lamellensperre:
Anstelle von Öl das erhitzt wird, wird hier ein Lamellenpaket verwendet, um die Drehzahlunterschiede zu minimieren/aufzuheben. Das Lamellenpaket wird extern durch Software gesteuert. Der Sperrgrad kann hier theoretisch bis 100 % betragen. Das neuere System als die Viskobremse.
Torsen:
Torsen heisst Torque-sensitive, d.h. drehmomentsensitiv im Gegensatz z. B. zur Viskobremse welche auf der Basis von Drehzahldifferenzen arbeitet. Das Torsen-Differenzial ist streng genommen keine Sperre, da es nicht sperrt. Es verlagert Drehmoment vom einen Rad aufs andere. Normalerweise verhält sich das Drehmoment wie das Wasser: Es geht den Weg des geringsten Widerstandes. Wenn nun ein Rad auf Eis kommt/in der Kurve entlastet wird etc., verpufft dort alles Drehmoment. Ein Torsendifferenzial "multipliziert" das Drehmoment das am einen Rad anliegt, um einen gewissen Faktor (abhängig vom Aufbau) und legt es aufs andere Rad um.
Klauensperre:
Wir klassisch bei Geländewagen verbaut. Ein offenes Differenzial wird blockiert. Sperrwert 100 %
Der Überblick ist stark vereinfacht und auch nicht abschliessend.
23 Antworten
Bei einem Sperrdifferenzial was sich zuschalten lässt wird dieses auch bei einer bestimmten Geschwindigkeit wieder abgeschaltet, denn wie du schon schreibst, in der Kurve wäre dies nicht gerade gut, da ein Reifen dann Radieren würde, was wiederum den Reifenverschleiss immens hochtreiben würde.
Die Sperre wurde meines Wissens auch als Anfahrhilfe entwickelt, was bei z.B. Schneeglatter Fahrbahn oder rutschigem Untergrund oder auf Schotter etc. das Anfahren erleichtert, da dadurch ein einseitiges durchdrehen verhindert wird.
Also, wenn Du wissen möchtest wie ein Auto ohne Differential fährt, dann setz Dich doch mal auf ein Quad! ;)
Das Differential ist extrem wichtig und ich wäre froh, wenn mein Auto nicht nur eines zwischen den Rädern einer Achse sondern auch zwischen den Vorder- u. Hinterrädern hätte. Bei Allrad gibt es nämlich auch noch Drehzahlabweichungen zwischen den vorderen und den hinteren Rädern, wenn man in eine Kurve fährt.
Die Sperre ist auch sehr wichtig. So wie Du es beschreibst wirkt die nämlich nicht. Es hat auch nichts mit Drifts zu tun. Man hat halt nur in jeder Situation mit einem Sperrdifferential einen Antrieb, also kann man in Kurven weiter beschleunigen, auch wenn ein Rad abhebt ... aber Vorsicht - das muss geübt sein.
Bei einer Straßensperre von 25 oder 45% ist noch nicht so viel fahrerrisches Können gefragt. Wenn man aber eine Rennsprerre mit 70% oder sogar 95% hat, dann reisst die auch das Auto herum, wenn man nicht richtig gegenlenkt.
Ich merke es sogar an meinem Pickup, der eine starke Sperre hat. Wenn die reinkommt, dann beschleunigt plötzlich das eine Rad mit Grip und es ist ein "merkwürdiges" Gefühl. Auf Eis hätte es mir auch schon beinahe das Auto herumgerissen, daher fahre ich in kritischen Situationen lieber mit Allrad. Wer mit einer Sperre richtig Spaß haben möchte, der sollte ein paar Leergänge und Probefahrten absolvieren. Die Sprerre für mein Hobbyauto habe ich fast nagelneu sehr günstig bekommen, weil der Verkäufer sein Auto beinahe wegen der Rennsperre zu Schrott gefahren hatte.
ja aber was ist denn jetzt der unterschied im alltagsgebrach zw. DIFF und SPERRE? es muss doch jetzt in einer kurve mit DIFFSPERRE ein nachteil zu spüren sein (im fahrkomfort) oder?
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
ja aber was ist denn jetzt der unterschied im alltagsgebrach zw. DIFF und SPERRE? es muss doch jetzt in einer kurve mit DIFFSPERRE ein nachteil zu spüren sein (im fahrkomfort) oder?
Klar. Der Nachteil ist höhere Reibung (Spritverbrauch) und größerer Kurvenradius.
Daher gibt es auch Fahrzeuge mit abschaltbarer Sperre. Bei einer 95% Sperre ich eine Abschaltung schon sinnvoll. Bis 70% ist es aber besser eine permanente Sperre zu haben.
Ich freue mich immer, wenn ich im strömenden Regen aus dem Stand 90° abbiegen möchte und dazu noch zügig beschleunigen muss. Man hört das durchdrehende Rad kaum, bevor man die Kraft am anderen Rad spürt.
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
Nun hab ich letztens einen Beitrag über meinen Liebling Z4 gesehen, in dem enttäuschenderweise berichtet wurde, dass er partout nicht driften will, da er wohl kein (richtiges) Sperrdifferential hat.
Und noch eins: eine starre (gesperrte) Achse kann bei Kurvenfahrten ja die Drehzahlen nicht ausgleichen, somit müsste doch der Reifenverschleiß am jeweiligen Antriebsrad höher sein bzw. das Auto (bei Heckantrieb) in Kurven "hüpfen"? (um dies zu vermeiden wurde doch gerade das Differential erfunden oder?!) Somit müssten doch also diese Sportwagen mit Sperrdiff. im Alltag unpraktischer sein oder? Gibt es eine Komponente (Kupplung o.ä.), die ich vernachlässigt habe oder nicht verstehe?
An alle Männer des Fachs (und wirklich NUR des Fachs!), bitte klärt mich endlich mal auf! =)
Besten Dank.
Der Kompromiss ist ein selbstsperrendes Differenzial. Bei einer Variante wird, durch das Drehen der Ausgleichskegelräder, im Differenzial eine Lammellenkupplung betätigt, die den Kraftschluß zum, jeweils anderen Rad, herstellt. Der Sperrwert wird in % angegeben. Ist der zu klein, lässt es sich schlecht driften. Wahrscheinlich fuktioniert so oder so ähnlich, das nicht richtige Sperdifferenzial von deinem Liebling Z4.
Wie bereits beschrieben: das "Sperrdifferential" (richtige Bezeichnung ist eigentlich "Differenzialsperre") sperrt das Differential (teilweise), so daß einzelne Räder sich nicht beliebig schnell drehen können, während das andere kraftlos stehen bleibt.
Manche Hersteller imitieren die Wirkung einer mechanischen Differentialsperre durch einen Bremseingriff: Das sich zu schnell drehende Rad wird abgebremst, dadurch mehr Antriebskraft auf das andere Rad übertragen. Für Otto-Normalfahrer ist das sicher eine gute (weil billige und gewichtssparende) Lösung, im richtigen Gelände oder auf der Rennstrecke hätte das aber vermutlich einen vorzeitigen Tod der Bremse zur Folge.
auch wenn ich noch nicht wirklich 100% durchblicke, habe ich jedenfalls schon mal einen Denkansatz =)
(wie z.B. sperrt das SPERRDIFF. nur "teilweise"? wie funktioniert so eine partielle Sperrung?)
Danke an alle für eure Hilfe!
Dadurch das eine Kupplung zwischengeschaltet wird welche noch durchrutscht, bildlich gesprochen.
Dreht ein Rad stark durch wird es durch die Kupplung abgebremst und die Kraft auf das andere Rad übertragen.
Ähnlich läuft es bei den elektronischen Systemen mit Bremseingriff.
Die eleganteste Lösung finde ich immernoch das Torsendifferential.
Die neueste Ausbaustufe der selbstsperrenden Differentiale ist jedoch das Sportdifferential von Audi, das es sogar ermöglicht das Kurvenäussere Rad durch eine 2. Übersetzung stärker zu beschleunigen als das Kurveninnere.
Mir würde es schon reichen, wenn bei Fronttrieblern Torsen-Differenziale zum Stand der Technik gehören würden. Diese Dinger sind selbst in der 50k€ Klasse sehr selten anzutreffen...
Zitat:
Original geschrieben von GaryK
Mir würde es schon reichen, wenn bei Fronttrieblern Torsen-Differenziale zum Stand der Technik gehören würden. Diese Dinger sind selbst in der 50k€ Klasse sehr selten anzutreffen...
Job bestes Beispiel dafür Ford Focus RS, der fährt mit einer Frontfräse und einer Quaife sperre schneller ums Eck wie ein S3 mit Allrad.
Torsensperre ist halt das non plus ultra im Nachrüstsektor, mittlerweile gibt es ja bei BMW, AUDI und OPEL den Vectortorque scheiss was noch wesentlich aktiver und besser ist.
Aber torsensperre für die Alltagsfahrer ist top. Lamellensperren haben das problem das sie sich abnutze und meist eine fest eingestellen Wert haben, bei Frontkratzer habe ich werkseitig nie mehr wie 20% bis dato gesehen. Ein torsen sperrt bis zu 70%.
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
(...) Und folgendes verstehe ich jetzt nicht: Warum baut man bei solchen sportlichen Autos denn überhaupt ein Diff. ein,
Wie du selbst richtig festgestellt hast: Das Differenzial braucht es für den Drehzahlausgleich in Kurven.
Ohne Differenzial gibt es Verspannungen und das Fahrverhalten wird unberechenbar. Aus diesem Grund dürften Diff-Sperren wie sie z.B. in Geländefahrzeugen verbaut werden, nur im Gelände - bei tiefen Reibwerten - verwendet werden. Ähnlich klassische Zuschaltallradantriebe, die einem gesperrten (Zentral-)Differenzial entsprechen.
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
wenn man doch gleich für starren Durchtrieb sorgen könnte mit Hilfe einer (laienhaft gesagt) "durchgehenden Achse", um mehr Fahrspaß (spez. für Drifts) zu erzeugen?
Nunja. Es gibt mehrere Arten von Drifts. Man kann auch mit einem Fronttriebler irgendwie driften, aber ein "richtiger" Drift ist etwas anderes.
Das gesperrte Differenzial führt dazu, dass nicht nur eines, sondern beide Räder einer Achse durchdrehen, da sie die gleiche Drehzahl haben. Durchdrehendes Rad => wenig bis gar keine Seitenführung. Wenig bis gar keine Seitenführung => Auto geht mit dem "Hintern" weg. Eine Diffsperre ist für einen Drift aber gar nicht nötig, dazu braucht es nur genügend Leistung, dann geht das Fahrzeug auch so quer ;)
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
Angenommen jedes Auto hätte jetzt starren Durchtrieb, wieso wurde dann das Diff. überhaupt erfunden?
Siehe oben. Weil sich ein Fahrzeug ohne Differenzial bescheiden fährt. Es rubbelt und hüpft, lässt sich schlecht lenken, schiebt stur geradeaus, frisst Reifen etc.
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
(...) Somit müssten doch also diese Sportwagen mit Sperrdiff. im Alltag unpraktischer sein oder? Gibt es eine Komponente (Kupplung o.ä.), die ich vernachlässigt habe oder nicht verstehe? (...)
Richtig.
Bin zwar nicht vom Fach, kann es aber im Gegensatz zu vielen die "vom Fach sind", erklären. ;)
Zitat:
Original geschrieben von Schmidskatze
auch wenn ich noch nicht wirklich 100% durchblicke, habe ich jedenfalls schon mal einen Denkansatz =)
(wie z.B. sperrt das SPERRDIFF. nur "teilweise"? wie funktioniert so eine partielle Sperrung?)
Danke an alle für eure Hilfe!
Es gibt verschiedene Arten von Differenzialsperren und Sperrdifferenzialen. Bei Fahrzeugen mit angetriebener Hinterachse ist der sog. Sperrwert höher, bei Fronttrieblern relativ gering um die Lenkfähigkeit nicht allzusehr einzuschränken.
Viskobremse:
Anstelle des offenen Differenzials wird eine Viskobremse verbaut. Diese arbeitet mit der Viskosität des Öls. Dreht ein Rad durch, entsteht Reibungswärme welche das Öl erhitzt. Das erhitzte Öl wird dickflüssiger und treibt das andere Rad an. Solche Viskobremsen sind meist relativ schwach ausgelegt und auch eher reaktionsträg.
Lamellenbremse/Lamellensperre:
Anstelle von Öl das erhitzt wird, wird hier ein Lamellenpaket verwendet, um die Drehzahlunterschiede zu minimieren/aufzuheben. Das Lamellenpaket wird extern durch Software gesteuert. Der Sperrgrad kann hier theoretisch bis 100 % betragen. Das neuere System als die Viskobremse.
Torsen:
Torsen heisst Torque-sensitive, d.h. drehmomentsensitiv im Gegensatz z. B. zur Viskobremse welche auf der Basis von Drehzahldifferenzen arbeitet. Das Torsen-Differenzial ist streng genommen keine Sperre, da es nicht sperrt. Es verlagert Drehmoment vom einen Rad aufs andere. Normalerweise verhält sich das Drehmoment wie das Wasser: Es geht den Weg des geringsten Widerstandes. Wenn nun ein Rad auf Eis kommt/in der Kurve entlastet wird etc., verpufft dort alles Drehmoment. Ein Torsendifferenzial "multipliziert" das Drehmoment das am einen Rad anliegt, um einen gewissen Faktor (abhängig vom Aufbau) und legt es aufs andere Rad um.
Klauensperre:
Wir klassisch bei Geländewagen verbaut. Ein offenes Differenzial wird blockiert. Sperrwert 100 %
Der Überblick ist stark vereinfacht und auch nicht abschliessend.
Zitat:
Original geschrieben von Finn79
Zitat:
Original geschrieben von GaryK
Mir würde es schon reichen, wenn bei Fronttrieblern Torsen-Differenziale zum Stand der Technik gehören würden. Diese Dinger sind selbst in der 50k€ Klasse sehr selten anzutreffen...
Job bestes Beispiel dafür Ford Focus RS, der fährt mit einer Frontfräse und einer Quaife sperre schneller ums Eck wie ein S3 mit Allrad.
Torsensperre ist halt das non plus ultra im Nachrüstsektor, mittlerweile gibt es ja bei BMW, AUDI und OPEL den Vectortorque scheiss was noch wesentlich aktiver und besser ist.
Aber torsensperre für die Alltagsfahrer ist top. Lamellensperren haben das problem das sie sich abnutze und meist eine fest eingestellen Wert haben, bei Frontkratzer habe ich werkseitig nie mehr wie 20% bis dato gesehen. Ein torsen sperrt bis zu 70%.
Für den Straßengebrauch sind Torsen-Sperren wie die Quaife angenehmer. Auf der Rennstrecke sind die eigentlich untauglich. Da ist dann eine Sperre wie z.B. von Drexler besser.
Oh mann... erst ma auch von mir vielen Dank, an alle "Erklärer"! ;-) Ich versuche zu verstehen, werde es aber wohl erst, wenn ich mal ein Auto mit Differentialsperre gefahren bin. Mich kotzt ja bei meinem Front-TT das ASR und ESP gut an. Nun gehen da die Meinungen ja auseinander von wegen ASR/ESP usw. aus (also z. B. auf der Rennstrecke) WENN man eine Differentialsperre hat (von wegen Spaßbremsen usw.). Verstehe ich es dann richtig, dass man "theoretisch" mit dem TTRS oder Z4M (beide haben ja ein Sportdiff) die elektronisch, wenn man es fahrerisch drauf hat, geregelten Sachen wie ASR, ESP usw. ausschalten (muss) um "sein Schicksal selbst in der Hand zu haben"?