Differenzial..beim Gas geben wie verhält er sich?


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  • | 19.02.2009 08:36

Hallo habe mal eine Frage....
es gut um ein Auto mit einem Heckantrieb...
unzwar

wenn man Gas gibt...drückt sich der Differnzial nach oben oder nach unten?
Wie kommst es eigentlich dass es beim gas geben sich der Differnezial gewegt?
Dafür sind ja die ganzen Lagern auch hingmontiertl.....
ich kapiere dass nicht?
warum bleibt es einfach nicht da wo es ist?
und bewegt sich?
Wenn man jetzt gas gibt drückt sich es nach oben oder nach unte?und wenn man Kupplung drückt???

So hab ichs mir jetzt bidlich vorgestellt ich gebe Gas Differenzial drückt sich hoch...beim kupllung drücken lasst es cih wieder nach unten fallen...

stimmt dass????

die Lagern sind doch dafür dass es weich landet??
was ist eine Aufsetztung??

Bitte um genaua Aufklärung dankeschön...


mit freundlichen Grüßen


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  • | 19.02.2009 09:08

Aufbau eines Differentials

Hier sieht man ein Differential, das vier Zahnräder aufweist und dadurch ermöglicht, dass ein Rad langsamer und das andere schneller drehen kann. Dadurch wird eine Kurvenfahrt ermöglicht. Außerdem sieht man, dass das Differential ein Zahnrad auf dem Gehäuse hat. Dieses Zahnrad wird von einem anderen Zahnrad über den Motor angetrieben und sorgt für den Antrieb

Name: Differential.jpg Größe: 243x223 Dateigröße: 9833 Bytes


Die verschiedenen Differentiale

Es gibt:

* Zuschaltbare Differentialsperre,
* Selbstsperrendes Differential,
* Torsen-Differential,


Zuschaltbare Differentialsperre

Hier kann bei Bedarf die Differentialsperre zugeschaltet werden und zwar nur zu 100%, und das heißt, dass praktisch das Differential nicht mehr wirkt und man es sich theoretisch weg denken kann. Diese Sperre wird pneumatisch betätigt. An dem Differentialgehäuse befindet sich ein Zahnkranz genauso wie zum Rad hin, aber nur auf einer Seite. Wird nun die Sperre eingelegt, verrasten die beiden Ringe und auf einer der beiden Wellen, die zum Rad hinführen, wird der Ring in eine vorgesehene Feststellung gebracht und das Differential ist 100% gesperrt.

Selbstsperrendes Differential

Das selbstsperrende Differential besteht im Inneren aus den vier Zahnrädern sowie Lamellen, die durch die Axialspreizkraft zusammengepresst werden, der dabei entstehende Sperrwert ist zwar in der Schub- und Zugkraft anders, aber er ist üblicherweise zwischen 40%-60%.

Hier sieht man deutlich die vier Räder und das am Gehäuse angebrachte Stirnzahnrad.



Name: T623706A.gif Größe: 506x339 Dateigröße: 31576 Bytes


Torsen-Differential

Das Torsen-Differential besteht aus vier Schnecken und aus einer Antriebswelle. Die auf diesen Wellen befestigten Stirnräder sind mit den gegenüberliegenden Stirnrädern im Eingriff.

Die Wellen mit den Schneckenradpaaren laufen um die Schnecke der Antriebswelle, ohne dass diese sich selbst dabei drehen. Bei unterschiedlichen Drehzahlen der Antriebswellen drehen sich die Schneckenräder, dadurch entsteht zwischen Schnecke und Schneckenrädern Reibung, die von dem Antriebsmoment abhängig ist. Je höher dieses Antriebsmoment ist, desto höher ist die Reibung und auch die Sperrwirkung. Der Sperrwert beträgt 20%-80%.

Name: Trosen.jpg Größe: 480x352 Dateigröße: 38368 Bytes


Aufbau und Wirkungsweise

Ein Differentialgetriebe besteht im Prinzip aus einem um die Abtriebsachse drehbaren Differentialkorb, den die Antriebswelle in Rotation versetzt. An den im Differentialkorb liegenden Enden der Abtriebswellen sind Kegelräder angebracht. An der Innenseite des Rotationskorbes sind ein bis vier Kegelräder drehbar befestigt, von denen jedes mit beiden Abtriebskegelrädern verzahnt ist. Bei Kraftfahrzeugen sind die Abtriebswellen mit den angetriebenen Rädern verbunden. Der Differentialkorb wird über ein Kegelradgetriebe, ein Stirnradgetriebe oder ein Hypoidgetriebe angetrieben.

In den nebenstehenden schematischen Abbildungen ist zur Vereinfachung nur ein Ausgleichsrad dargestellt. Der Differentialkorb wird über ein Stirnrad angetrieben. Bei Geradeausfahrt drehen sich beide Abtriebswellen und der Differentialkorb gleich schnell. Das Differentialgetriebe läuft als Block um und im Inneren stehen die Zahnräder relativ zueinander still. Erst wenn eine durch Kurvenfahrt oder Reibwertsunterschiede der Fahrbahn verursachte Differenzdrehzahl an den Abtriebswellen auftritt, drehen sich die Ausgleichsräder zusätzlich um ihre eigene Achse. Die Drehzahl des Differentialkorbs liegt zwischen den Drehzahlen der Abtriebswellen. An beiden Abtriebswellen greift immer die Hälfte des Antriebsdrehmomentes an. Wird im Extremfall eine Abtriebswelle angehalten, so dreht sich die andere doppelt so schnell wie vorher und damit auch doppelt so schnell wie der Differentialkorb (siehe zweite Abbildung). Dieser Fall tritt bei Kraftfahrzeugen bei losem oder glattem (Schnee) Untergrund auf, sofern sich ein Rad der angetriebenen Achse auf rutschigem und das andere Rad der Achse auf griffigem Untergrund befindet. Weil beide Räder durch das Differentialgetriebe gleich viel Drehmoment übertragen, wird die übertragbare Antriebskraft vom Rad mit der schlechteren Bodenhaftung limitiert. Technisch lässt sich mit Sperrdifferentialen Abhilfe schaffen, die in zahlreichen Bauformen existieren.

Neben der getriebetechnischen Lösung einer Differentialsperre erlaubt auch eine Antriebsschlupfregelung durch geeignetes Bremsen einzelner Räder eine Wirkung hervorzurufen, die dem Sperrdifferential ähnlich ist

Name: 180px-Differential_free.png Größe: 180x126 Dateigröße: 18091 Bytes
Differentialgetriebe bei gleichen Drehzahlen von Abtriebswellen und Differentialkorb

Name: 180px-Differential_locked.png Größe: 180x126 Dateigröße: 18492 Bytes
Differentialgetriebe, eine Abtriebswelle blockiert

Achsdifferential

Wird das Differentialgetriebe an der Achse eines Kraftfahrzeugs verwendet, dann wird es als Achsdifferential bezeichnet und sorgt für den Ausgleich der Drehzahlen zwischen zwei Rädern. In diesem Falle ist die Standübersetzung stets i0 = − 1, d.h. wenn man den Differentialkorb "festhält" (z.B. durch Einlegen eines Ganges bei stillstehendem Motor), die Räder anhebt und am linken Rad dreht, dann dreht sich das rechte Rad mit der gleichen Drehzahl, aber in entgegengesetzter Richtung.

Name: 800px-Differentialgetriebe2.jpg Größe: 800x600 Dateigröße: 111214 Bytes

Zentraldifferential/Längsdifferential

Bei Fahrzeugen, bei denen alle Räder angetrieben werden (Allradantrieb), ist ein Verteilergetriebe erforderlich, welches das Antriebsmoment auf die angetriebenen Achsen verteilt. Da sich bei Kurvenfahrt die Vorder- und Hinterachse verschieden schnell drehen, ist auch hier ein Drehzahlausgleich erforderlich; daher wird auch hier ein Differentialgetriebe eingesetzt, das als Zentral- oder Längsdifferential (wegen der längs liegenden Wellen) bezeichnet wird.

Zentraldifferentiale können wie Achsdifferentiale beschaffen sein, so dass sie ebenfalls eine Standübersetzung von i0 = − 1 haben, man spricht dann von einer Momentenaufteilung von 50:50 zwischen den Achsen. Je näher ein Differential in gewöhnlicher Bauart diesem Verhältnis kommt, um so weniger Reibung entsteht auch unter Differenzdrehzahl und um so geringer sind die Verluste bei der Umverteilung von Drehzahlen.

Es ist aber auch möglich, Zentraldifferentiale mit anderen Standübersetzungen zu bauen, dann kann beispielsweise die Hinterachse mehr Antriebsmoment auf die Straße bringen als die Vorderachse, was beim Beschleunigen und in Steigungen ein großer Vorteil ist. Eine mögliche Verteilung wäre z.B. 35:65, d. h. 35 % des Antriebsmomentes werden an die Vorderachse weitergeleitet und 65 % an die Hinterachse. In diesem Falle ist die Bezeichnung Differential zwar üblich, aber nicht ganz korrekt.

Zentraldifferentiale werden gelegentlich als Stufenplanetensatz (hintereinander geschaltete Planetensätze) gebaut, falls sie aus baulichen Gründen nicht über den Steg angetrieben werden können.

Elektrisches Differential

Bei der Reihenschaltung zweier Kommutatorhauptschlussmotoren fließt durch beide derselbe Strom, beide entwickeln dasselbe Moment. Bei ungleicher Drehzahl liegt an beiden Motoren eine ungleiche Spannung, der Verbindungspunkt liegt spannungsmäßig nicht in der Mitte. Die Speisespannung gibt nur die Summe der Spannungen vor.

Dieses Differential hat auch bei ungleichen Drehzahlen keine Reibung.

Beim Durchdrehen eines Rades wird der entsprechende Motor geshuntet. Dadurch entwickelt er ein kleineres Drehmoment, was wie eine Einradbremse wirkt. Es entsteht aber keine Reibung und kein Verschleiß.

Auch ein völliges Kurzschließen des Motors ist möglich, so dass er kein Drehmoment entwickelt. Dabei entsteht kein selbsterregter Kurzschlussstrom, weil der Remanenzmagnetismus falsch gepolt ist.

Sind die beiden Motoren parallel geschaltet, wirkt das wie ein teilweise gesperrtes Differential. Bei Kurvenfahrt entwickelt der langsamere Motor ein höheres Moment, das aber wegen der weichen Kennlinie nur wenig höher ist. Auch dieses Differential hat keinen Verschleiß und keine Reibung.

Diese Sperre wirkt wie eine Strömungskupplung, die mit steigender Drehzahldifferenz ein steigendes Moment überträgt.

Bei Schienenfahrzeugen mit parallel geschalteten Reihenschlussmotoren kann trotzdem eine Achse durchdrehen (schleudern), während die andere greift. Die Sperrwirkung diese Differentials ist zu schwach.

Beschreibung als Planetengetriebe

Da die Standübersetzung beim Differential festliegt, kann man die Drehzahlen aus den Grundgleichungen für Planetengetriebe herleiten:

n_l + n_r = 2 \cdot n_{An}

Das bedeutet, dass in jedem Betriebszustand die Summe der Drehzahlen der Räder (Index l, r) gleich der doppelten Drehzahl des Differentialgehäuses (Index An) ist oder dass die Drehzahl des Gehäuses der arithmetische Mittelwert der Raddrehzahlen ist. Dabei sind für die Drehzahlen Vorzeichen zu wählen, wenn also ein Rad rückwärts dreht, ist es hier negativ einzusetzen.

Die Drehmomente verteilen sich im reibungsfreien Differential im Verhältnis 50:50 auf die Räder. Im normalen Differential wirkt immer ein wenig Reibung, so dass es sich wie ein schwach drehmomentfühlendes Sperrdifferential verhält.

Geschichte

Das Differential wurde spätestens ca. 100 v.Chr. in Griechenland erfunden, wo es in einem mechanischen Planetarium verwendet wurde (siehe Mechanismus von Antikythera), geriet jedoch in Vergessenheit und wurde später von Leonardo da Vinci neu erfunden. Das heute übliche Differentialgetriebe für Fahrzeuge wurde im Jahr 1827 von dem Franzosen Onésiphore Pecqueur erfunden.


Zuletzt geändert 19.02.2009 10:29 von rs-turbo-s1. Insgesamt 1 mal.


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  • | 19.02.2009 11:57

Zitat:
Zitat von Denemforum
Hallo habe mal eine Frage....
es gut um ein Auto mit einem Heckantrieb...
unzwar

wenn man Gas gibt...drückt sich der Differnzial nach oben oder nach unten?
Wie kommst es eigentlich dass es beim gas geben sich der Differnezial gewegt?
Dafür sind ja die ganzen Lagern auch hingmontiertl.....
ich kapiere dass nicht?
warum bleibt es einfach nicht da wo es ist?
und bewegt sich?
Wenn man jetzt gas gibt drückt sich es nach oben oder nach unte?und wenn man Kupplung drückt???

So hab ichs mir jetzt bidlich vorgestellt ich gebe Gas Differenzial drückt sich hoch...beim kupllung drücken lasst es cih wieder nach unten fallen...

stimmt dass????

die Lagern sind doch dafür dass es weich landet??
was ist eine Aufsetztung??

Bitte um genaua Aufklärung dankeschön...


mit freundlichen Grüßen

Es ist richtig, dass sich das Differenzial bewegt. Aber es ist ja nicht nur das Differenzial, was sich bewegt, sondern der komplette Antriebsstrang, also Motor, Getriebe, Kardanwelle und Differenzial. Dies ist nötig, damit sich die Vibrationen des Antriebsstrang nicht auf die Karosserie übertragen werden. Würde man darauf verzichten, wäre der Fahrkomfort katastrophal.

Wobei man dazu erwähnen muss, dass das Spiel des Differenzial deutlich geringer ausfällt, als das der anderen Komponenten des Antriebsstrangs.

Das nach oben bewegen des Differenzials zu erklären, ohne es vor sich zu haben ist nicht ganz einfach, aber ich versuch es mal:

1) Wenn man Gas gibt, kippt der Motor in Richtung der Spritzwand.

2) Das starr am Motor befestigte Getriebe folgt dieser Bewegung.

3) Die Gelenke der Kardanwelle, gleichen die Bewegung von Motor + Getriebe zum Teil aus.

4) Der nicht ausgeglichene Teil der Bewegung im Antriebsstrang wird vom Differenzial aufgenommen, wobei es sich (leicht) nach oben bewegt.

Wie wichtig die richtige Aufhängung des Differenzials ist, sieht man an zwei Beispielen. Zum einen der BMW e46 der ersten Baujahre, wo speziell beim 328 und 330d die Differenzialhalterungen ausgerissen sind. Das andere Beispiel war der Z3 M Roadster/Coupe, wo das selbe Problem wie beim e46 aufgetreten ist.

MfG

Haiduk

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