Differenzial

Das Differenzial ist ein essenzieller Bestandteil des Antriebsmechanismus von Kraftfahrzeugen. Es ist in der Lage, die Drehmomentübertragung an die angetriebenen Räder so zu variieren, dass diese trotz unterschiedlicher Umdrehungsgeschwindigkeiten adäquat mit Kraft versorgt werden können. Diese Fähigkeit des Differenzials ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn sich das Fahrzeug in einer Kurvenfahrt befindet: Das an der Kurvenaußenseite befindliche Rad legt einen längeren Weg zurück und muss folglich schneller drehen als das innere Rad.

Aufbau und Funktion: In der Regel besteht ein Differenzialgetriebe aus einem Satz von Zahnrädern, dem so genannten Ritzel und Tellerrad, sowie aus dem Differenzialkäfig und den seitlichen Ausgleichsgetrieben oder Planetenrädern. Das Antriebsmoment kommt vom Motor und wird über das Getriebe und die Antriebswelle auf das Ritzel übertragen, welches das große Tellerrad antreibt. Dieses Tellerrad ist mit dem Differenzialkäfig verbunden, in welchem wiederum die Ausgleichsgetriebe oder Planetenräder installiert sind. Diese kleinen Gänge greifen in Seitenwellen ein, welche direkt mit den Rädern verbunden sind.

Wenn ein Fahrzeug geradeaus fährt, drehen sich die Räder mit der gleichen Geschwindigkeit, und die Ausgleichsgetriebe des Differenzials übertragen das Drehmoment gleichmäßig. Bei Kurvenfahrten ermöglichen die Gleitbewegungen der Ausgleichsgetriebe, dass jedes Rad mit einer individuellen Drehgeschwindigkeit rotieren kann. Dadurch wird eine Differenz in der Drehgeschwindigkeit der beiden Räder geschaffen, die es dem Fahrzeug erlauben, eine Kurve ohne übermäßigen Reifenverschleiß oder ohne Beeinträchtigung der Fahrsicherheit zu durchfahren.

Varianten von Differenzialen: Es gibt verschiedene Arten von Differenzialen, die je nach Fahrzeugtyp und Verwendungszweck optimiert sind. Die traditionellen, offenen Differenziale sind sehr effektiv in der Handhabung der alltäglichen Fahrbedingungen, können jedoch in Situationen, in denen viel Traktion erforderlich ist (wie z.B. bei Schlamm oder Eis), weniger effektiv sein, da sie dazu neigen, das Drehmoment an das Rad mit dem geringsten Widerstand zu senden.

Sperr- oder Blockierdifferenziale können ein Durchdrehen eines Rades unterbinden, indem sie das Differenzial mechanisch, elektrisch oder hydraulisch sperren, was bei Geländewagen und Sportfahrzeugen häufig anzutreffen ist. Diese sorgen dafür, dass auch unter schwierigen Traktionsbedingungen eine bessere Kraftübertragung stattfindet.

Zusätzlich gibt es auch noch elektronisch gesteuerte Differenziale, die über Sensoren und Aktuatoren die Verteilung des Drehmoments regeln und dadurch für optimale Fahreigenschaften und verbesserte Traktion sorgen können.