Differentialsperre: Was ist das und wie funktioniert sie?
Kurz das Diff reinknallen und weiter. Das bitte was? Diff steht für Differentialsperre und die lässt sich bei einigen Autos aktivieren. Wozu liest Du hier.
Diff oder Differentialsperre, Sperrdifferential, gesperrtes Diff oder Sport-Diff. Wenn Du solche Begriffe liest und damit nichts anfangen kannst, brauchst Du nicht zu verzweifeln. Wir erklären Dir, was gemeint ist, was das Sperrdifferential im Auto macht und wozu Du es bei manchen Fahrten gebrauchen kannst. Bevor Du die Differentialsperre suchst, solltest Du wissen: Nicht jedes Fahrzeug hat dieses Teil. Und wenn, kannst Du es meist nicht sehen. Dafür spürst Du den Unterschied, sobald es aktiv ist.
• Motor: 4,0-Liter-V8-Biturbo
• Leistung: 600 PS
• 0-100 km/h: 3,8 s | Vmax: 305 km/h
Was ist eine Differentialsperre?
Fangen wir mit dem normalen Differential im Auto an, auch Ausgleichsgetriebe genannt: Mit Differential-Rädern im Getriebe werden die Drehzahlunterschiede zwischen den Rädern an einer Achse ausgeglichen, die in jeder Kurve entstehen. Jedes Auto besitzt deshalb ein Differential, egal, ob Kleinwagen oder Supersportwagen. Je nach Front- oder Heckantrieb sitzt die Sperre an einer anderen Stelle im Wagen. Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb ist das Ausgleichsgetriebe meist im Getriebe integriert. Bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb sitzt es als Hinterachsgetriebe in einer Art Glocke.
Eine Differentialsperre macht genau das Gegenteil. Statt auszugleichen, sperrt sie, damit die volle Kraft auf die Räder übertragen wird. Das Durchdrehen eines Rades wird damit verhindert. Das Differential sperrt entweder zum Teil oder vollständig die Kraft, die auf das Rad geht. Eine starre Verbindung zwischen den Rädern einer Achse oder bei Allradfahrzeugen entsteht zwischen Vorder- und Hinterachse.
Bei Allradfahrzeugen dient das Differential dazu, die Drehzahlunterschiede zwischen Vorder- und Hinterachse auszugleichen. Bei Geradeausfahrt ist das nicht nötig, bei Kurvenfahrt schon. Das kurveninnere Rad dreht aufgrund des kürzeren Weges und der unterschiedlichen Drehzahlen langsamer als das kurvenäußere Rad. Bei einer starren Verbindung würde das innere Rad durchdrehen, oder anfangen zu hoppeln. Ein Differential gleicht diese Unterschiede aus, sodass eine geschmeidige Fahrt möglich ist.
Es gibt verschiedene Arten von Sperrdifferentialen, die unterschiedlich arbeiten. Sie heißen Lamellensperre (klassische Differentialsperre für Sportwagen) oder Torsen-Differentiale (weit verbreitet bei sportlichen Fronttrieblern). Dabei reagieren drehzahlfühlende Differentiale auf Drehzahlunterschiede der Antriebe, entweder mittels einer Viskokupplung oder einer Hydraulikpumpe. Mechanische Differentialsperren kommen meist bei harten Geländewagen zum Einsatz, elektronische Differentialsperren eher bei SUV mit Allradantrieb.
Manche moderne Sperrdifferentiale gleichen den Reibungsverlust mit einer elektronischen Differentialsperre (EDS) aus. Die Funktion: Dreht ein Rad beim Anfahren durch, wird es runtergebremst, um den Drehzahlunterschied zum anderen Rad zu verringern. Viele Fahrzeuge mit elektronischen Differentialsperren regeln diesen Schlupf mit dem Eingriff des ESP. So wird die Kraft nicht umgeleitet, sondern das stark durchdrehende Rad einfach abgebremst. Die Energie verpufft dann als Wärme in der Bremse. Dank moderner Regeltechnik funktionieren diese elektronischen Differentialsperren schnell und gut – aber ein richtiges Sperrdifferential sind sie nicht.
Welchen Nutzen bietet die Differentialsperre?
Ein Sperrdifferential hilft in Situationen, in denen oft Reibungsverlust droht. Also dort, wo volle Kraft an beiden oder allen Rädern verlangt wird. Bei Schnee, Eis, Glätte und Schlamm ist es von Vorteil, dass beide Räder einer Achse angetrieben werden. Je nach Fahrbahnbeschaffenheit wie Glatteis auf einer Seite kann es nämlich vorkommen, dass ein Rad durchdreht, während das andere Rad stillsteht. Die Differentialsperre blockiert dann den Schlupf, sodass eine starre Verbindung entsteht und wieder beide Räder angetrieben werden. Fahrzeuge, die häufig in solch problematischen Straßenverhältnissen unterwegs sind, setzen deshalb auf Diff-Sperren.
Haben Differentialsperren auch Nachteile?
Nachteile des Sperrdifferential beziehen sich nur auf das zusätzliche Gewicht und den Preis. Bei den meisten Fahrzeugen kannst Du ein Sperrdifferential ohnehin nicht separat bestellen. Das steckt entweder nur in bestimmten Fahrzeugen wie Geländewagen oder ist nur mit bestimmten Motoren oder Allradgetriebe kombinierbar.
Der Preis für ein Fahrzeug mit Sperrdifferential liegt in der Regel höher als der eines Autos ohne. Ebenfalls ein Nachteil ist der mechanische Verschleiß – die Sperrwirkung kann mit zunehmender Laufleistung abnehmen. Außerdem reagieren Sperren empfindlich auf den Reifenumfang, also auch auf Druckunterschiede. Bei eingeschalteter Sperre wird das Fahren auf normalen Straßen zur Tortur für Fahrer, Auto und Reifen. In Kurven fängt das innere Rad an durchzudrehen und zu hoppeln. Dadurch erhöht sich der Verschleiß massiv und das Fahrzeug neigt zum starken Untersteuern.
• robust
• hochbeinig
• mit Allrad
Worauf sollte außerdem geachtet werden?
Es kommt ganz auf den Einsatz des Fahrzeugs an, was Du für eine Differentialsperre benötigst. Wenn Du oft in schneereichen Regionen und Bergen unterwegs bist, hat ein Auto mit Allradantrieb und sperrbaren Differentialen durchaus Vorteile.
Viele moderne SUV mit Allradantrieb setzen hingegen auf ESP. Dies regelt die Kraft an den Rädern, funktioniert aber im Vergleich zu einer Differentialsperre ganz anders. Während die Diff-Sperre die Kraft an das sich nicht drehende Rad durchlässt, damit es sich wieder dreht, bremst das ESP die Kraft an dem durchdrehenden Rad ein, damit der Drehzahlunterschied geringer wird.
Das führt unter Umständen dazu, dass sich kein Rad mehr dreht. Dann musst Du als Fahrer das ESP deaktivieren und Dich etwa aus Schnee oder Schlamm rausschaukeln. Diese Situation wirst Du in einer Stadt kaum erleben. Wenn Du aber oft in Schlamm, Schnee oder Sand unterwegs bist, wähle ein Fahrzeug mit Allrad und Differentialsperre.
Welche Autos haben eine Differentialsperre?
In der Regel besitzen nur harte Geländewagen ein Sperrdifferential. SUV verzichten dagegen darauf, normale Pkw wie Kleinwagen, Kompakte oder Limousine haben ebenfalls keine Sperren an Bord. Sportwagen setzen auf ein zum Teil gesperrtes Differential mit einer Sperre von 30 bis 60 Prozent. Das soll die Kurvengeschwindigkeit verbessern, weil dann die angetriebenen Räder die volle Leistung abgeben.
Um Verspannungen im Antriebsstrang zu vermeiden, setzen manchen Geländewagen auf mehrere Sperrdifferentiale an Vorder- und Hinterachse sowie zwischen den beiden Antriebsachsen. So lässt sich im harten Gelände auf alle vier Räder die gleiche Kraft übertragen und das Auto kann sich durch Schlamm oder Sand wühlen. Zwei serienmäßige Differentialsperren hatte als erstes Fahrzeug der Audi quattro (1980). Der Fahrer musste sie damals noch per Seilzug betätigen.
