Was ist das und wie funktioniert es? + Video

Bei Fahrzeugen mit Front- oder Hinterradantrieb ist an der Antriebsachse eine Einheit wie ein Raddifferenzial verbaut, auf deren Sperrmechanismus aus offensichtlichen Gründen verzichtet wird. Die Hauptaufgabe dieser Einheit besteht darin, das Drehmoment auf die Räder der Antriebsachse zu verteilen. Beispielsweise können bei Kurvenfahrten oder Fahrten auf unbefestigten Straßen die Räder nicht mit der gleichen Geschwindigkeit durchdrehen.

Wenn Sie Besitzer eines Fahrzeugs mit Allradantrieb sind, ist am Kardan neben dem Raddifferenzial auch ein Mittendifferenzial mit Sperrmechanismus verbaut. Natürlich haben die Leser eine Frage: Warum wird eine Sperre benötigt, welche Funktion erfüllt sie, welche Arten von Mittendifferenzialsperren gibt es?

Warum brauchen wir eine Mittendifferenzialsperre und wie funktioniert sie?

Wir haben dieses Thema bereits teilweise auf der Website vodi.su in einem Artikel über eine Viskokupplung (Viskokupplung) angesprochen. In einfachen Worten also Das Mittendifferenzial ist notwendig, um die Geländegängigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen und den Allradantrieb zu ermöglichen.

Das Funktionsprinzip ist ganz einfach:

• Wenn das Auto auf einer normalen Straße fährt, fällt die gesamte Zugkraft nur auf die Hauptzugachse.
• die zweite Achse greift durch die Deaktivierung des Verriegelungsmechanismus nicht in das Getriebe der Maschine ein, d. h. in dem Moment, in dem sie als angetriebene Achse fungiert;
• Sobald das Auto ins Gelände fährt, wo zur Erhöhung der Geländegängigkeit der Einsatz zweier Achsen erforderlich ist, schaltet der Fahrer entweder zwangsweise die Mittendifferenzialsperre ein oder sie schaltet automatisch zu.

Wenn die Sperre aktiviert ist, sind beide Achsen starr gekoppelt und drehen sich, indem sie über das Getriebe vom Fahrzeugmotor ein Drehmoment auf sie übertragen. Wenn also eine Visco-Kupplung eingebaut ist, wird auf der Fahrbahn, wo die Kraft beider Achsen nicht benötigt wird, die Zugkraft nur auf die Vorder- oder Hinterräder übertragen. Nun, wenn Sie auf eine unbefestigte Straße fahren und der Schlupf beginnt, beginnen sich die Räder verschiedener Achsen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen, die dilatante Flüssigkeit wird stark vermischt, sie härtet aus. Dadurch entsteht eine starre Kopplung zwischen den Achsen und das Drehmoment wird gleichmäßig auf alle Räder der Maschine verteilt.

Vorteile der Zentraldifferenzialsperre:

• eine deutliche Steigerung der Geländegängigkeit des Fahrzeugs unter schwierigen Bedingungen;
• Automatisches oder erzwungenes Abschalten des Allradantriebs, wenn er nicht benötigt wird;
• sparsamerer Kraftstoffverbrauch, denn mit dem angeschlossenen Allradantrieb verbraucht der Motor mehr Kraftstoff, um zusätzliche Traktion zu erzeugen.

Die Mittendifferenzialsperre wird je nach Fahrzeugmodell auf unterschiedliche Weise aktiviert. Bei älteren Modellen wie UAZ, NIVA oder Lkw müssen Sie am Verteilergetriebe den entsprechenden Gang einlegen. Bei vorhandener Visco-Kupplung erfolgt die Blockierung automatisch. Nun, bei den bisher fortschrittlichsten Geländefahrzeugen mit Haldex-Kupplung wird die Sperre von einem elektronischen Steuergerät gesteuert. Das Signal zum Einschalten ist das Drücken des Gaspedals. Wenn Sie also durch Schlupf effektiv beschleunigen möchten, wird die Sperre sofort aktiviert und die Abschaltung erfolgt automatisch, wenn das Auto mit stabiler Geschwindigkeit fährt.

Verschiedene Sperrmechanismen für das Mittendifferenzial

Wenn wir über das Wirkprinzip sprechen, dann gibt es mehrere Hauptgruppen, die wiederum in Untergruppen unterteilt sind:

1. hart 100 % blockierend;
2. Sperrdifferenziale – die Steifigkeit der Kupplung hängt von der Rotationsintensität der Räder verschiedener Achsen ab;
3. mit symmetrischer oder asymmetrischer Zugkraftverteilung.

Eine Viskokupplung kann also gleichzeitig der zweiten und dritten Gruppe zugeordnet werden, da in unterschiedlichen Fahrmodi ein Durchrutschen der Scheiben, beispielsweise bei Kurvenfahrten, zu beobachten ist. Dementsprechend verteilt sich die Zugkraft asymmetrisch auf die Achsen. Unter schwierigsten Bedingungen, wenn eines der Räder stark durchrutscht, kommt es aufgrund der vollständigen Erstarrung der Flüssigkeit zu einer 100-prozentigen Blockierung. Wenn Sie einen UAZ Patriot mit Verteilergetriebe fahren, gibt es eine Festsperre.

Das Portal vodi.su weist darauf hin, dass sich Gummi bei eingeschaltetem Allradantrieb, insbesondere auf Asphalt, schnell abnutzt.

Auch für die Sperrung des Mittendifferenzials gibt es verschiedene Ausführungen:

• Reibungskupplung;
• Viskosekupplung;
• Nockenkupplung;
• Torsen-Schloss.

Reibungskupplungen funktionieren also ungefähr auf die gleiche Weise wie eine Visco-Kupplung oder eine Trockenkupplung. Im Normalzustand interagieren die Reibscheiben nicht miteinander, aber sobald der Schlupf beginnt, kommen sie in Eingriff. Die Haldex-Traktionskupplung ist eine Reibungskupplung, sie verfügt über mehrere Scheiben, die von einer elektronischen Steuereinheit gesteuert werden. Der Nachteil dieser Konstruktion ist der Verschleiß der Scheiben und die Notwendigkeit, diese auszutauschen.

Das Torsen-Schloss ist eines der fortschrittlichsten und wird in Autos wie den Kombis Audi Quattro und Allroad Quattro eingebaut. Das Schema ist recht kompliziert: rechte und linke halbaxiale Zahnräder mit Satelliten, Abtriebswellen. Die Verriegelung erfolgt durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse und ein Schneckengetriebe. Im normalen stabilen Fahrmodus drehen sich alle Elemente mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis. Tritt jedoch Schlupf auf, beginnt sich der Satellit in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, das Seitenrad wird vollständig blockiert und das Drehmoment beginnt zur angetriebenen Achse zu fließen. Darüber hinaus erfolgt die Verteilung im Verhältnis 72:25.

Bei inländischen Autos - UAZ, GAZ - ist ein Sperrdifferenzial mit Nockenwellen eingebaut. Zum Blockieren kommt es durch Kettenräder und Cracker, die beim Durchrutschen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu rotieren beginnen, wodurch eine Reibungskraft entsteht und das Differenzial blockiert.

Es gibt auch andere Entwicklungen. Daher sind moderne SUVs mit dem TRC-Traktionskontrollsystem ausgestattet, bei dem die gesamte Steuerung über das Steuergerät erfolgt. Durch das automatische Abbremsen des durchdrehenden Rades kann ein Durchrutschen vermieden werden. Es gibt auch hydraulische Systeme, wie zum Beispiel DPS bei Honda-Fahrzeugen, bei denen Pumpen am hinteren Getriebe installiert sind und von der Antriebswelle aus rotieren. Durch den Anschluss eines Lamellenkupplungspakets kommt es zum Blockieren.

Jedes dieser Systeme hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Sie müssen verstehen, dass das Fahren mit eingeschaltetem Allradantrieb zu einem vorzeitigen Verschleiß von Reifen, Getriebe und Motor führt. Daher kommt der Allradantrieb nur dort zum Einsatz, wo er wirklich benötigt wird.

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