Differenzialsperre beim Auto: So funktioniert sie
Beim Kurvenfahren drehen sich die Räder eines Autos unterschiedlich schnell. Warum das so ist – und weshalb eine Differenzialsperre manchmal entscheidend sein kann. Der Begriff Differenzialgetriebe ist vielen Autofahrern kaum geläufig, dabei steckt es in jedem Auto. Es hat nichts mit der Gangschaltung zu tun, sondern sorgt dafür, dass ein Fahrzeug Kurven kontrolliert durchfahren kann. Der Grund ist physikalisch simpel: Bei einer Kurvenfahrt legen die Räder einer Achse unterschiedlich lange Wege zurück. Das kurvenäußere Rad fährt einen größeren Bogen als das kurveninnere – es muss sich also schneller drehen. Wären beide Räder starr miteinander verbunden, würden sie auf der Fahrbahn radieren, also über den Asphalt schieben. "Ohne Differenzialgetriebe würde am kurveninneren Rad ein erhöhter Reifenschlupf auftreten und das Rad durchdrehen", heißt es laut Dekra. Ausgleich durch Differenzialgetriebe Das Differenzial – auch Ausgleichsgetriebe genannt – ermöglicht diesen Drehzahlausgleich zwischen den angetriebenen Rädern einer Achse. Technisch teilt es die Kraft einer Eingangswelle, etwa der Kardanwelle, auf zwei Ausgangswellen auf. In den meisten Fahrzeugen kommt ein Kegelrad-Differenzial zum Einsatz. Es besteht vereinfacht gesprochen aus einem Tellerrad, einem Triebling und mehreren Kegelrädern. Fährt das Auto geradeaus, drehen sich beide Räder gleich schnell. In der Kurve gleicht das Getriebe die unterschiedlichen Drehzahlen aus. Wird ein Rad stark verzögert, dreht sich das andere entsprechend schneller. Wird eines vollständig angehalten, kann sich das gegenüberliegende Rad theoretisch mit doppelter Geschwindigkeit drehen. Wann die Differenzialsperre zum Einsatz kommt Allerdings hat dieses Prinzip eine Kehrseite. Das Differenzial verteilt die Antriebskraft so, wie es die Widerstände vorgeben. Gerät ein Rad auf glatten Untergrund – etwa auf Eis – und verliert nahezu seine Haftung, dreht es leicht durch. Das andere Rad mit besserer Bodenhaftung erhält dann kaum noch Kraft. Das Fahrzeug kommt unter Umständen nicht mehr voran. Die Kraft folgt dem Weg des geringsten Widerstands. In solchen Situationen hilft eine Differenzialsperre. Sie verhindert das freie Durchdrehen eines einzelnen Rads und sorgt dafür, dass weiterhin Antriebskraft auf das Rad mit besserer Traktion übertragen wird. Im einfachsten Fall wird eine starre Verbindung zwischen beiden Antriebsrädern hergestellt. Je nach Bauart geschieht das unterschiedlich. Laut Dekra gibt es mechanische, pneumatisch-mechanische, hydraulisch-mechanische und elektro-mechanische Varianten. Manche Systeme arbeiten mit einem festen Sperrwert und werden manuell aktiviert. Andere reagieren last- oder drehzahlabhängig und greifen automatisch ein, sobald zwischen den Rädern eine bestimmte Differenz entsteht. Einschränkungen beim Fahren Bei starr gesperrtem Differenzial darf ein Fahrzeug allerdings nur geradeaus fahren. In Kurven würden sonst Verspannungen im Antriebsstrang entstehen, da die notwendige Drehzahldifferenz zwischen den Rädern nicht mehr ausgeglichen wird. Fahrzeuge mit Allradantrieb verfügen zusätzlich über ein Differenzial zwischen Vorder- und Hinterachse, das sogenannte Zentral- oder Längsdifferenzial. Auch dieses kann – je nach System – teilweise oder vollständig gesperrt werden, um die Kraftverteilung zwischen den Achsen zu beeinflussen.
