Kupplungs-Sperrdifferenziale (LSDs) sind die Vorreiter. Sie finden sie in nahezu jedem leistungsstarken Fahrzeug und leistungsstarken Allradfahrzeug, bei dem mechanische Zuverlässigkeit Vorrang vor elektronischer Komplexität hat. Es sind nicht nur schicke Differenziale. Es handelt sich um offene Differentiale mit einer Persönlichkeitstransplantation.
Ein offenes Differenzial leitet die Kraft mit dem geringsten Widerstand an das Rad. Wenn Sie einen Reifen auf Eis legen, fährt das Auto nirgendwo hin. Abhilfe schafft das Kupplungs-LSD. Es behält die grundlegende Architektur eines offenen Differenzials bei, fügt jedoch einen Sperrmechanismus hinzu. Dieser Mechanismus besteht aus einem Federpaket und einem Satz Reibungskupplungen. Einige Konstruktionen verwenden sogar eine Konuskupplung, identisch mit den Synchronisierungen in einem Schaltgetriebe.
Die Mechanik ist einfach. Das Federpaket drückt die Seitenräder gegen die Kupplungsscheiben. Diese Platten sind am Differentialkorb befestigt. Bei Geradeausfahrt drehen sich beide Räder mit der gleichen Geschwindigkeit. Die Seitenräder drehen sich mit dem Käfig. Die Kupplungen machen nichts. Sie sind einfach mit dabei.
Die Dinge ändern sich, wenn Sie sich umdrehen.
Ein Rad möchte sich natürlich schneller drehen als das andere, um eine größere Strecke zurückzulegen. Bei einem offenen Differenzial folgt das Drehmoment einfach dem Weg des geringsten Widerstands. Das LSD verlangt von Ihnen, einen Tribut zu zahlen, um diesen Weg einzuschlagen. Um das innere Rad schneller zu drehen, muss es den Druck der Federn und die Reibung der Kupplungen überwinden.
Diese Steifheit ist wichtig. Es bestimmt, wie viel Drehmoment erforderlich ist, um die Überbrückung zu lösen. Eine steifere Feder bedeutet, dass zum Durchrutschen der Kupplung mehr Drehmoment erforderlich ist. Eine lockerere Feder ermöglicht Schlupf bei geringeren Drehmomentbelastungen. Dieses Gleichgewicht ist der Grund, warum Enthusiasten die Vorspannungseinstellungen für Streckentage im Vergleich zu Straßenfahrten diskutieren.
Stellen Sie sich das klassische Eis-und-Asphalt-Szenario vor. Ein Rad liegt auf Glatteis. Der andere ist auf trockenem Asphalt. Ein offenes Differenzial würde die gesamte Kraft auf das Eis übertragen und Ihre Reifen nutzlos durchdrehen lassen. Das Kupplungs-LSD verhindert dies. Das Rad auf dem Eis dreht sich frei, kann aber nicht genug Drehmoment aufnehmen, um die Kupplungen zu überfordern.
Was passiert also mit dem Rad auf der trockenen Fahrbahn?
Es erhält ein Drehmoment, das der Kraft entspricht, die zum Überwinden des Kupplungspakets erforderlich ist. Möglicherweise bringen Sie nicht 100 % der Motorleistung auf den Boden. Sie werden sicherlich nicht das volle Potenzial des Antriebsstrangs ausschöpfen. Aber Sie werden genug bekommen, um das Auto vorwärts zu bringen. Das ist der Kompromiss. Sie opfern maximale Kraftübertragung für garantierte Traktion.
Dieser mechanische Ansatz unterscheidet sich von den elektronischen Lösungen, die moderne Fahrzeuge überfluten. Viele neue Hochleistungsautos verwenden ein elektronisches Differenzial oder E-Diff. Es handelt sich nicht um eine physische Einsperrung. Es ist ein Software-Trick.
Sensoren erfassen die Radgeschwindigkeit. Wenn ein Reifen durchrutscht, betätigt das ABS- oder Stabilitätskontrollsystem die Bremse an diesem bestimmten Rad. Durch das Abbremsen des durchdrehenden Rads wird das Differenzial gezwungen, Drehmoment auf die griffige Seite zu übertragen. Das ist Torque Vectoring.
Das E-Diff bietet eine andere Art der Steuerung. Sie können die Intensität des Eingriffs über den Computer des Fahrzeugs anpassen. Es ist präzise. Es ist schnell. Aber es ist auf die Bremsen und die ABS-Pumpe angewiesen. Es bietet nicht die mechanische Verbindung, die ein LSD mit Kupplung bietet.
Kupplungs-LSDs gibt es seit den Anfängen des Rennsports. Sie sind robust. Sie sind vorhersehbar. Und sie arbeiten, ohne dass ein Computer ihnen sagt, was sie tun sollen. Diese Einfachheit ist der Grund, warum sie auch dann relevant bleiben, wenn die Elektronik den Rest des Autos übernimmt.
Es gibt eine Grenze für das Drehmoment, das sie bewältigen können. Bei leistungsstarken Motoren können die Kupplungsscheiben abreißen oder die Federn verziehen. Aus diesem Grund werden häufig Aftermarket-Einheiten verwendet
