Das Differenzial – wird nächstes Jahr 100 Jahre alt

Die Hauptaufgabe des Differenzials – im Automobiljargon „Difi“ genannt – besteht darin, das Drehmoment des Motors auf die Räder zu übertragen. Diese geniale Erfindung wurde entwickelt, um das Problem zu lösen, dass sich beim Kurvenfahren das kurveninnere Rad weniger dreht als das kurvenäußere. Wären beide Räder auf derselben Achse befestigt, entstünden unterschiedliche Zug- und Scherkräfte, die zum Durchdrehen der Räder und damit zu einer stark beeinträchtigten Kurvenstabilität führen würden.

Um einen Schritt vorzugreifen: Bei bestimmten Supersportwagen und Rennwagen gibt es heute Lösungen, die das innere Rad abbremsen und dem äußeren Rad ein zusätzliches Drehmoment zuführen, wodurch die verfügbare Kurvengeschwindigkeit erhöht wird.

Das Differentialgetriebe wurde von dem französischen Ingenieur Onésiphore Pecqueur erfunden. Er entwarf die ursprüngliche Vorrichtung für ein dampfbetriebenes Fahrzeug und ließ sie 1827 patentieren.

Die Hauptaufgaben der DFI sind also:

• • Übertragung der Motorleistung auf die Räder
  • Ausgleich der Radgeschwindigkeiten an der Außen- und Innenseite des Bogens
  • Bei Geradeausfahrt sollten sich beide Räder mit der gleichen Geschwindigkeit drehen.

Sein Funktionsprinzip

Bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb wird der Mechanismus von der Kardanwelle angetrieben, die er mithilfe des Hohlrads und des Kegelrads um 90 Grad dreht. (Bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb ist er in das Getriebe integriert.) In Kurvenfahrten bewirken der höhere Widerstand am kurveninneren Rad, dass sich die Planetenräder im Differenzial drehen, sodass sich das kurvenäußere Rad schneller und das kurveninnere langsamer dreht.

Arten von Differenzialen

Der häufigste Typ ist offenes DifferentialDadurch wird das Drehmoment im Verhältnis 50/50 verteilt. Der Nachteil besteht darin, dass, wenn ein Rad die Haftung verliert (z. B. auf Eis durchdreht), die Antriebskraft nicht auf das Rad auf der anderen Seite mit guter Haftung übertragen wird.

• A sperrbares Differential tEs wird in Geländefahrzeugen eingesetzt, wo durch Drücken eines Knopfes oder Schalters die Wirkung des Differenzials aufgehoben werden kann und sich die Räder gemeinsam drehen, wodurch maximale Traktion auf losem Untergrund gewährleistet wird.
• Az Sperrdifferenzial sWird in Sportwagen und Hochleistungsfahrzeugen eingesetzt; begrenzt automatisch den Drehzahlunterschied zwischen den Rädern, wenn ein Rad durchzudrehen droht. Dies ermöglicht eine höhere Kurvenstabilität und bessere Anfahreigenschaften. Auch im Winter auf Schnee und Eis eine große Hilfe.

Wie alle rotierenden Teile kann auch das Differential ausfallen, hat aber im Allgemeinen eine lange Lebensdauer. Hauptursache für Ausfälle ist unzureichende Schmierung, die beispielsweise durch Leckagen verursacht werden kann. Auch anhaltende extreme Belastungen können das Differential zerstören.

Zu den Hauptsymptomen gehören ein summendes, schleifendes oder klickendes Geräusch aus dem Differential (insbesondere beim Beschleunigen oder in Kurven) und ein ruckartiges Fahrverhalten.

Kurz gesagt, das Differenzial ist heute aus unseren Autos nicht mehr wegzudenken und erfüllt seinen Zweck; ohne es sind sie kaum noch vorstellbar. Betrachtet man jedoch Elektroautos, bei denen jedes Rad oder nur die Vorder- oder Hinterräder von einem separaten Nabenmotor angetrieben werden, ist ein Differenzial nicht mehr nötig. Nächstes Jahr wird das Differenzial 100 Jahre alt. Wir sind gespannt, was die nächsten 100 Jahre bringen.