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Was genau bedeutet der % Wert bei einer Differentialsperre?

Themenstarteram 23. Dezember 2016 um 0:00

Habe mir jetzt ein wenig über Differentialsperren durchgelesen und frage mich wieso z.B. bei 100% Sperre das Auto so gut zum driften bspw wäre und bei 25% eher weniger gut zum driften. Welchen Einfluss hat der % Wert genau auf die Reifen, bzw. die Achse? Und wieso ist sowas gut für den Rennsport?

Beste Antwort im Thema

Stell Dir die Extreme vor: Ein Diff ohne Sperre würde mit 0 % angegeben sein. Natürlich werden diese 0 % in der Realität nicht erreicht, etwa durch Reibung im Diff gibt es immer etwas Sperrwirkung. In diesem Fall wird das anliegende Drehmoment gleich auf die Abtriebe aufgeteilt. Fällt das Gegenmoment weg, etwa weil ein Rad auf Eis steht, verliert ein Auto ohne Diffsperre den Antrieb, weil das Antriebsmoment gegen 0 geht und das auf Eis stehende Rad durchdreht. In diesem Fall gilt also: Momente an den Antriebsrädern sind gleich, die Drehzahlen jedoch nicht.

Das andere Extrem: Ein Antrieb ohne Diff, also z.B. mit durchgehender Antriebsachse, enspricht einer Sperrwirkung von 100 %. Steht ein Rad auf dem Eis, wird der Wagen immer noch vom anderen Rad angetrieben. Hier gilt: Die Drehzahlen sind immer gleich, die Momente jedoch nicht. Bei Kurvenfahrt will das kurvenäußere Rad schneller drehen als das kurveninnere. Das ist ohne Diff nicht möglich. Bei entsprechenden Fahrzeugen, kleinen Quads etwa, neigen die angetriebenen Räder in Kurven daher zum Radieren.

Alle anderen Prozentzahlen liegen irgendwo dazwischen. Ein 50 % gesperrtes Diff leitet also immer noch 50 % des Antriebsmomentes an ein Rad weiter, selbst wenn am anderen Rad ca. 0 Nm Drehmoment aufgenommen werden kann, weil es etwa auf Eis steht.

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Am besten nimmst Du dir mal ein "angemessen" motorisiertes Auto mit Heckantrieb ohne Differentialsperre (also 0%), auf einem nassen Asphaltplatz oder einem Sandplatz deaktivierst Du ESP/TC und ASR und dann fährst Du mit Vollgas los und versuchst auch mal einen Donut. Das Gleiche machst Du mit einem identisch motorisierten Auto mit mechanischer Differentialsperre. Den Unterschied wirst Du bemerken. Ein Auto mit Sperrdiffi verteilt die Antriebskraft einfach besser auf die angetriebenen Räder.

Stell Dir die Extreme vor: Ein Diff ohne Sperre würde mit 0 % angegeben sein. Natürlich werden diese 0 % in der Realität nicht erreicht, etwa durch Reibung im Diff gibt es immer etwas Sperrwirkung. In diesem Fall wird das anliegende Drehmoment gleich auf die Abtriebe aufgeteilt. Fällt das Gegenmoment weg, etwa weil ein Rad auf Eis steht, verliert ein Auto ohne Diffsperre den Antrieb, weil das Antriebsmoment gegen 0 geht und das auf Eis stehende Rad durchdreht. In diesem Fall gilt also: Momente an den Antriebsrädern sind gleich, die Drehzahlen jedoch nicht.

Das andere Extrem: Ein Antrieb ohne Diff, also z.B. mit durchgehender Antriebsachse, enspricht einer Sperrwirkung von 100 %. Steht ein Rad auf dem Eis, wird der Wagen immer noch vom anderen Rad angetrieben. Hier gilt: Die Drehzahlen sind immer gleich, die Momente jedoch nicht. Bei Kurvenfahrt will das kurvenäußere Rad schneller drehen als das kurveninnere. Das ist ohne Diff nicht möglich. Bei entsprechenden Fahrzeugen, kleinen Quads etwa, neigen die angetriebenen Räder in Kurven daher zum Radieren.

Alle anderen Prozentzahlen liegen irgendwo dazwischen. Ein 50 % gesperrtes Diff leitet also immer noch 50 % des Antriebsmomentes an ein Rad weiter, selbst wenn am anderen Rad ca. 0 Nm Drehmoment aufgenommen werden kann, weil es etwa auf Eis steht.

Umgekehrt wird ein Schuh daraus. Bei 100% Sperre driftet nichts das Fhz fährt geradeaus und ignoriert den Lenkeinschlag! Es sei denn ein Antriebsrad steht auf Eis, dan hat man das umgekehrte Problem. Das Fhz zieht nur zur Seite.

Mit Driften können hat eine Differezialsperre nichts zu tun.

Bei den Prozentangaben der Sperre geht es darum, wie stark das kurveninnere Rad automatisch gebremst wird, um ein Durchdrehen (gar in der Luft) zu verhindern. Mehr als 50% Macht hier keinen Sinn, da sonst das äußere Rad beschleunigt würde was für den Fahrer ein Problem werden kann.

Im Gelände geht es noch darum, dass nicht das volle Drehmoment auf ein Rad über tragen wird. Dies ist bei einer 100%-Sperre schnell der Fall. LKW haben hier eine Abreißsicherung in Form einer Schraube. SUV begrenzen ihre relativ hohe Leistung hier elektronisch. Die meisten Fahrer wären mit den Zusammenhängen eh überfordert.

Zitat:

Umgekehrt wird ein Schuh daraus. Bei 100% Sperre driftet nichts das Fhz fährt geradeaus und ignoriert den Lenkeinschlag!

Das ist aber vom Untergrund abhängig.

Die max. Sperrung sorgt ja dafür, das sich die Räder der Antriebsachse nicht mehr unterschiedlich schnell drehen können. Egal, ob in der Kurve, oder auf unebenen Untergrund (zB. einseitige Bodenwellen). Das sorgt ja dafür, das sich die Räder mit leicht unterschiedlichen Umfandgeschw. über den Fahrbahnbelag bewegen, weil sie ja dabei entsprechend abweichende Westrecken zurücklegen.

Auf sehr griffigen Untergrund passiert das, was du beschrieben hast. Das Auto folgt nicht so richtig dem Lenkeinschlag. Bei einem großen, schweren Fahrzeug merkt das daran, das es sich schwerer lenken lässt.

Ist der Untergrund aber rutschig, verlieren die angetriebenen Räder sehr schnell an Traktion, weil sie, auf Grund der Sperrung, nicht in der Lage sind, ihre Umfanggeschw. an die tatsächliche Geschw. anzupassen. Der dadurch bedingte Schlupf vermindert die Seitenführungskräfte.

Und je rutschieger es ist, desto schneller bricht die Antriebsachse aus.

 

 

Und da ist es schon so, wie @berlin-paul es beschrieben hat.

Wenn man bei nem Heckantrieb, mit entsprechend Gasgeben, die Hinterräder absichtlich durchdrehen lässt, driftet das Heck bei 100% Sperrung deutlich schneller, egal wie griffig jetzt der Untergrund ist.

Denn es drehen ja bei Räder gleichsam durch. Bei 0% Sperrung dreht nur ein Rad durch, wärend das andere seine Seitenführungskräfte beibehält, wodurch das Auto weniger gut driftet und dadurch der Drift auf griffigen Untergrund auch schwieriger zu kontrollieren ist.

Zitat:

@Rainer_EHST schrieb am 23. Dezember 2016 um 08:14:06 Uhr:

[...]

Denn es drehen ja bei Räder gleichsam durch. Bei 0% Sperrung dreht nur ein Rad durch, wärend das andere seine Seitenführungskräfte beibehält, wodurch das Auto weniger gut driftet und dadurch der Drift auf griffigen Untergrund auch schwieriger zu kontrollieren ist.

Ergänzung: Im zuletzt genannten Fall kann - abhängig vom Untergrund des durchdrehenden Rades, z.B. Eis oder Schlamm - der Vortrieb nahezu wegfallen. Da nützen die schönen Seitenführungskräfte nichts, wenn man nicht vom Fleck kommt. In solchen Fällen hilft dann die Diffsperre, indem sie je nach Auslegung (die vom TE erfragte Prozentzahl) Drehmoment an das Rad auf griffigerem Untergrund übertragen kann. Ansonsten hat eine Diffsperre eher Nachteile v.a. bezüglich der Fahrstabilität, wie Du ja schon geschrieben hast.

Zitat:

@Gedoensheimer schrieb am 23. Dezember 2016 um 07:34:50 Uhr:

Umgekehrt wird ein Schuh daraus. Bei 100% Sperre driftet nichts das Fhz fährt geradeaus und ignoriert den Lenkeinschlag!

Falsch. Das Fahrzeug fährt zum einen nicht geradeaus weil durchdrehende Räder kaum noch Seitenführung aufbauen können. Wir reden beim Drift nicht von normaler Kurvenfahrt mit allen 4 Rädern gutem Grip.

Für einen Drift hat man zudem ohne Sperre das Problem dass oft nur das kurveninnere entlastete Rad durchdreht, das äußere Rad aber nicht genug Kraft abbekommt und daher noch einen guten Teil seiner Seitenführung behält. Dem gewünschten Drift steht das aber entgegen. Mit einem Differential schafft man es problemloser das nötige Durchdrehen beider Räder gleichzeitig hinzubekommen.

 

Einfach ein billiges Quad zum Ausprobieren nehmen. Die haben in der Regel auf der Antriebsachse 100% Sperrwirkung da kein Differential. Deswegen gibt es mit den Teilen auch verhältnissmässig viele Unfälle weil Sie nicht für festen Untergrund gedacht sind.

@Moers75

Du meintest wohl "mit einem gesperrten Differential". ;)

mfg

Moin

Wie auch immer man driftet, ich glaube hier wirds ganz gut erklärt,

http://www.limitedslip.de/lamellensperre.html

Ansonten einfach deine Frage mal googlen, kommt ne ganze Menge an Infos, auch über die verschiedenen Arten von "automatischen" Sperren in Autos, wie Torsen oder eben Lamellensperren.

Ich habe eine im Bus, und will sie nicht mehr missen.

Heute bräuchte man sowas eigentlich nichtmehr, da es halt keine 100% Sperre ist, wie sie im Offroad oder der Landwirtschaft gerne eingesetzt wird. Und die "Sperrwirkung" für normale Straßenfahrzeuge bekommt man heute auch über das ASR gepaart mit dem ABS und der ESP hin. Günstiger, schneller und, wie gesagt, für den normalen PKW gebrauch, verschleißfreier.

 

Moin

Björn

Zitat:

@Gedoensheimer schrieb am 23. Dezember 2016 um 07:34:50 Uhr:

Umgekehrt wird ein Schuh daraus. Bei 100% Sperre driftet nichts das Fhz fährt geradeaus und ignoriert den Lenkeinschlag! Es sei denn ein Antriebsrad steht auf Eis, dan hat man das umgekehrte Problem. Das Fhz zieht nur zur Seite.

Mit Driften können hat eine Differezialsperre nichts zu tun.

Doch, sehr wohl. Mit Diffsperre driftet es sich besser! Weil mit Diffsperre tenentiell zwei Räder durchdrehen, geht die Seitenführungskraft beider Hinterräder verloren und es lässt sich wunderbar driften.

Das ist einer der Gründe, weshalb es in aktuellen Strassen-Fahrzeugen keine Diffsperren mehr gibt, da diese im Umgang tückisch sind.

Zitat:

@Gedoensheimer schrieb am 23. Dezember 2016 um 07:34:50 Uhr:

Bei den Prozentangaben der Sperre geht es darum, wie stark das kurveninnere Rad automatisch gebremst wird, um ein Durchdrehen (gar in der Luft) zu verhindern. Mehr als 50% Macht hier keinen Sinn, da sonst das äußere Rad beschleunigt würde was für den Fahrer ein Problem werden kann.(...)

Mit einer Diffsperre wird kein Rad akiv "beschleunigt"!

Moin

Zitat:

Das ist einer der Gründe, weshalb es in aktuellen Strassen-Fahrzeugen keine Diffsperren mehr gibt, da diese im Umgang tückisch sind.

Wie hier schonmal beschrieben, die ganzen Quads haben quasie eine DIFF-Sperre, da sie schlicht keins haben. Das Zahnrad wird bei denen einfach auf dei durchgehende Antriebsachse, an deren Ende 2 Räder sitzen, übertragen.

Kein Fahrzeug wie du es sicher meintest, aber dennoch aktuelle Fahrzeuge auf den Straßen.Das der Umgang damit tückisch ist kann echt jeder mit so einem Ding ausprobieren.

Zitat:

Mit einer Diffsperre wird kein Rad akiv "beschleunigt"!

Wohl wahr. Erst wenn ich ein Rad festhalte wird die andere Seite beschleunigt. Dies könnte passieren, wenn man einfach nur über die Bremse ein Rad abbremst, und damit eine Sperre zu simulieren. Von sowas schrieb ich, nur dank der Sensoren bremst solch ein System das eh schon schneller drehende Rad ab, und hört mit dem Bremsen auf, wenn beide Drehzahlen wieder gleich sind.

Zum driften untauglich. :-) Fürs Driften ist wohl ein Torsen mit das beste, oder eben die 100% Sperre.

Moin

Björn

Oder man leitet das Drehmoment das das Differential sonst verpuffen lässt auf das kurvenäussere Rad.

Der Focus RS kann theoretisch das komplette Drehmoment das an die Hinterachse geht an das kurvenäussere Rad leiten so das Driften einfacher wird.

Das Problem bei üblicher Bauweise ist das das Drehmoment immer an das Rad mit dem geringsten Grip geleitet wird, also das Kurveninnere. Mit den üblichen Sperren wird das teilweise verhindert und moderne elektronisch gesteuerte Differentialle können das Drehmoment eh nach Lust und Laune auf die Räder verteilen, zb 0-100% auf ein einziges Rad und natürlich Alles dazwischen. Aus Kostengründen dürfte aber nie die komplette Leistung auf ein einziges Rad geleitet werden da dann die Antriebswellen etwas groß würden.

Und eine schlagartig einsetzende Differenzialsperre kann tückisch sein. Wenn du in einer Kurve gerade viel Schlupf an einem Rad hast, das andere führt aber noch, so hast du immerhin noch Seitenführung. Kickt die Sperre rein und gibt Dampf auf beide Räder und BEIDE werden "überfahren", so setzt die Seitenführungskraft je nach Ansprechverhalten der Sperre durchaus spontan aus. Torsen Differenziale sind stufenlos. Aber bei Vollschlupf an einem Rad leider nicht mehr zu gebrauchen, es sei denn ein ESP-System erzeugt über einen Bremseingriff zugleich ein Stützmoment.

Siehe Torsen-/Lamellensperre. http://www.limitedslip.de/lamellensperre.html ....

Zitat:

@GaryK schrieb am 26. Dezember 2016 um 12:02:54 Uhr:

Torsen Differenziale sind stufenlos. Aber bei Vollschlupf an einem Rad leider nicht mehr zu gebrauchen, es sei denn ein ESP-System erzeugt über einen Bremseingriff zugleich ein Stützmoment.

Siehe Torsen-/Lamellensperre. http://www.limitedslip.de/lamellensperre.html ....

fast. es gibt inzwischen eine entwicklung, die selbst dann funktioniert.

hab ich selbst in einem leistungsstarken fronttriebler.

wavetrac

how its different

normale torsen (peloquin) kann man etwas austricksen, wenn man beim gasgeben leicht auf die bremse tritt.;)

und torsen ist keine lamellensperre. die funktioniert -sehr laienhaft ausgedrückt- über verkanten von zahnrädern/schneckenrollen

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