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Vom Laien, für den Laien erklärt...
Differential
Differential-Sperren
Wirkung
Differentiel-Sperren
(Vorne, Mittel, Hinten)
Differential-Sperren
Gefahren
Freilaufnaben (manuelle)
Getriebe-Untersetzung
In einer Kurve drehen alle Räder unterschiedlich schnell, die äusseren Räder machen einen deutlich längeren Weg und drehen entsprechend schneller als die in der Innenseite einer Kurve. Darum sind die Räder nicht fix mit der Achse verbunden (scheint ja eigentlich logisch...). Das Diffential sorgt dafür, dass die Räder nicht gleich schnell drehen müssen. Die angetriebenen Räder werden jedoch mit der gleichen Leistung (Drehmoment) angetrieben.
Nun kommt das Problem des Differential. Wenn beispielsweise ein angetriebenes Rad auf unebenen Untergrund in der Luft ist oder auf schlechten Untergrund steht, bekommt das Rad mit Haftung keine Leistung, weil einfach gesagt für alle angetriebenen Räder nur die Leistung des "schwächsten" Rad abgegeben wird. Mit der Differential-Sperre wird das ausgleichende Differential gesperrt, dass heisst die entsprechenden Räder drehen gleich schnell. Ohne Sperre würde z. B. das Rad in der Luft drehen, das Rad mit Haftung steht still.
Es gibt drei Arten von Sperren, sowie deren Kombination. Aber nur wenige Fahrzeuge haben alle drei Varianten zur Verfügung, meiner natürlich schon :-). Eine Differential-Sperre vorne bedeutet, dass die beiden vorderen Räder "fix" verbunden werden, also gleich schnell drehen. Sollte jetzt zum Beispiel das Rad hinten Rechts durchdrehen, bringt die Sperrung des vorderen Differential nichts. sondern das hintere muss gesperrt werden. Die Mittel-Differential-Sperre bewirkt, dass ich die Vorder- und Hinterachte gleich schnell drehen.
Die Sperrung der vorderen Differentiale bewirkt, dass das Auto grundsätzlich geradeaus fahren will, da beide Vorderräder genau gleich schnell drehen. Dies kann also sehr gefährlich sein. Generell gilt, die Differentiale werden nur auf weichen Untergrund, also zum Beispiel niemals auf Asphalt, gesperrt. Es wirken auch enorme Kräfte, wenn man zum Beispiel mit gesperrten Hinter-Differential auf Aspalt eine Kurve fährt. Ich habe dies aber zum Glück noch nie selber ausprobiert.
Jetzt wird es etwas komplizierter. Die Vorderachse ist grundsätzlich fix mit dem Rad verbunden. Ich habe einen zuschaltbaren Allrad-Antrieb (die hinteren Räder werden immer angetrieben). Die Vorderräder drehen logischerweise auch wenn ich nur den Hinterrad-Antrieb eingeschaltet habe, wenn sich das Auto bewegt. Da die Vorderräder mit der Vorderachse fix verbunden sind, wird auch der Antriebsstrang für die Vorderachse vom Rad angetrieben und dreht unnötig mit. Mit der manuelle Freilaufnabe kann diese fixe Verbindung gelöst werden, man stellt den Schalter beim Rad auf "Free". Dann dreht der vordere Antriebstrang nicht mehr mit. Anscheinend soll die Sprit Ersparnis sehr gering sein (so 0.1 Liter pro 100 Kilometer). Trotzdem macht es wenig Sinn, dass sich der gesamte Antriebsstrang unnötig bewegt, eine gewisse Abnutzung gibt es ja immer. Bei mir stehen die Freilaufnaben also üblicherweise auf "Free". Aber sobald man aber den Allrad zuschaltet, muss die Freilaufnabe auf "Lock" gestellt werden. Ansonsten dreht zwar der vordere Antriebstrang, es findet aber keine Kraftübertragung auf das Rad statt.
Das erwähnte erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Richtigkeit!