Differential

Das Differential sorgt für den Ausgleich der Drehzahlen zwischen zwei Rädern. Bei der Kurvenfahrt legt das kurvenäußere Rad eine größere Strecke zurück, als das kurveninnere Rad. Es hat also eine höhere Drehzahl. Wäre eine Starre Achse verbaut würde das Fahrzeug untersteuern, weil das innere Rad „schiebt“. Im 1:5er bereich unterscheidet man drei Arten von Differentialen, offene, sperrbare und selbst sperrende Differentiale.

Sperrbare Differentiale werden vorgespannt. Durch Druck auf Kegelscheiben werden die Ritzel gegen Reibscheiben gedrückt. Die Sperrwirkung liegt also immer an, unabhängig davon, ob das Auto nur rollt, oder ob man Gas gibt.

Selbstsperrende Differentiale werden unterschieden in drehzahlfühlend (Die Sperrwirkung ist abhängig vom Drehzahlunterschied der Räder) und drehmomentfühlend (die Sperrwirkung liegt nur an, wenn die Antriebsachse unter Last ist). Drehzahl fühlend sind Differentiale wie Visco- und Magnet-Differtiale. Drehmomentfühlend sind Reibscheiben-Differentiale, die je nach Anzahl der Reibscheiben 2- oder 4-fach bezeichnet werden.

Ein Torsendifferential, bei dem die Antriebskraft immer auf das Rad, mit dem größten Widerstand geleitet wird, wird im Bereich der 1:5er Modelle nicht angeboten. Die durch die Baugröße notwendigen kleinen Ritzel wären sie den auftretenden Kräften nicht gewachsen.

Differential Arten:

Offenes Differential: Keine Sperrwirkung (nur eine Beeinflussung über das verwendete Fett)
Sperrbares Differential: Konstante Sperrwirkung (Vorsperrung) Durch Schrauben werden die Kegelräder gegen das Differetialgehäuse gedrückt.
Reibscheiben Differential: Selbstsperrend wenn Drehmoment anliegt. Unter Last drücken die Kegelräder gegen Reibscheiben am Differnzialgehäuse. Die stärke der Sperrwirkung wird durch die Anzahl der Reibscheiben (2-fach oder 4-fach) so wie deren Beschaffenheit (plan oder konisch) bestimmt.
Visco-Differential: Selbstsperrend bei steigendem Drehzahlunterschied. Lamellenplätchen laufen in zähem Öl. Je grösser der Drehzahlunterschied, und je höher die Viskosität des Öles umso höher ist die Sperrwirkung.
Magnet Differential: Selbstsperrend bei steigendem Drehzahlunterschied. Scheiben mit eingelegten Magneten verursachen bei steigendem Drehzahlunterschied Wirbeströme. Je mehr Magnete benutzt werden, umso höher ist die Sperrwirkung.

Drehzalfühlend

  • wirkt auch wenn ein Rad in der Luft ist
  • die Sperrwirkung liegt immer an. Sie wirkt stärker, je größer der Drehzahlunterschied ist -> Das Auto hat eine Tendenz zum Untersteuern
  • beim Gasgeben steigt die Sperrwirkung sanfter an -> Das Auto ist leichter zu kontrollieren

Drehmomentfühlend

  • wirkt nur, wenn beide Räder Bodenkontakt haben
  • Die Sperrwirkung liegt nur unter Last an, beim Rollen sind die Räder frei. -> Das Auto verhält sich neutral
  • beim Gasgeben setzt die Sperrwirkung abrupt ein. -> Das Auto kann unruhig werden und übersteuern

Je geringer die Sperrwirkung am Kurveneingang und in der Kurvendurchfahrt ist umso besser. Hier will man also keine Sperrwirkung.Um nun festzulegen welche Art von Differential die richtige ist, sollte man die Wirkung in einzelnen Bereichen betrachten. Den Kurveneingang, hier ist das Einlenkverhalten interessant. Die Kurvenfahrt, hier rollt das Auto ohne Last und den Kurvenausgang, hier wird wieder Beschleunigt.

Am Kurvenausgang wünscht man beim Beschleunigen maximale Traktion, damit kein Rad durchdreht. Das Differential soll also sperren. Die Radlast ist auf dem kurvenäußeren Rad höher. Es muss also auch mehr Seitenführungskräfte übertragen. Wird die Antriebskraft zu groß, bricht das Fahrzeug aus. Diese Tendenz ist umso größer, je härter die Sperre einsetzt Ist die Sperrwirkung zu gering, dreht das kurveninnere Rad durch und das Fahrzeug kann nicht optimal beschleunigen. Es geht also darum ein Differential zu finden, oder so einzustellen, dass sowohl Freilauf als auch eine hohe, sanft einsetzende Sperrwirkung gegeben sind.

Deshalb kombinieren verschiedene Hersteller die selbstperrenden Varianten. Zusätzlich ist häufig sogar eine Vorsperrung möglich.

Je höher der Grip auf der Strecke ist, umso stärker kann man die Sperrwirkung des Differentials wählen.

Wartung und Pflege:

Für das beste Fett, mit dem man das Differential befüllt, gibt es viele Ansichten. Die notwendigen Eigenschaften sind Druck- und Hitzeresistenz. Es sollte also ein sehr zähes Fett sein, damit es bei Erwärmung nicht zu dünn wird und die Schmierung der Kegelräder Aufrechterhalten wird. Mit einem sehr zähen Fett erreicht man auch eine gewisse Vorsperrung, die mit zunehmender Temperatur abnimmt. Ein Viscodiff. wird natürlich mit den entsprechenden Ölen befüllt. Diese sind Bestandteil der Funktion und nicht nur zur Schmierung gedacht.

Grundsätzlich sollte man die Kegelräder leichtgängig drehen können. Ein zu großes Spiel zwischen den Kegelrädern wird durch Passscheiben ausgeglichen.

Die Zähne sollten nicht verschlissen sein. Sichtbar sind dann ausgelaufene oder kantige Zähne. Die Reibscheiben verschleißen ebenfalls und müssen dann erneuert werden.

Ein Differential mit zu großem innerem Spiel sperrt zwar, aber die Wirkung setzt nicht mehr berechenbar uns sanft ein. Das erschert dann die Kontrollierbarkeit des Autos.

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