Differentieel

Differentieel: verdeling van vermogen over wielen

Het is niet hoeveel je hebt, het is hoeveel je ervan kunt gebruiken. Je auto kan nog zoveel vermogen hebben, als de pk’s niet goed op het asfalt terechtkomen, heb je er veel minder aan. Het verdelen van de krachten over de linker en rechterwielen speelt daarin ook een grote rol. Verdeling van krachten: laten we het over differentiëlen hebben!

Differentieel verdeelt vermogen

Een differentieel verdeelt het vermogen over optimaal over de aangedreven linker- en rechterwielen. Een sperdifferentieel daarentegen blokkeert weer deels de krachten, wat in bepaalde situaties voordelen geeft ten opzichte van een normale (open) differentieel.

Optimale vermogensverdeling bij achterwielaandrijving.

Betere bochtenwerk

Op de rechte stukken is het ideaal dat de wielen aan beide kanten even sterk worden aangedreven. Maar in de bochten wil je dat het wiel aan de binnenkant minder sterk wordt aangedreven dan het wiel aan de buitenkant. Zie het als een kleine cirkel: de weg die het linkerwiel aflegt, met daaromheen een grotere cirkel, de weg die het rechterwiel aflegt. Als beide wielen echter links en rechts even sterk worden aangedreven kom je niet of nauwelijks de bocht door. Dat schiet niet op!

Om dit op te lossen –even wat geschiedenis- heeft Karl Benz in 1885 op de allereerste auto een differentieel ingebouwd, dat sindsdien op alle aangedreven wegvoertuigen te vinden is (behalve motorfietsen natuurlijk).

Uitleg voor wie vroeger niet met technisch lego heeft gespeeld

Het motorblok drijft, bij een achterwiel aangedreven auto, het vermogen via de cardanas aan naar de achterwielen. Tussen de achterwielen zit het differentieel dat bestaat uit vier tandwielen. De grootste, het kroonwiel, verbindt de cardanas met één van de assen (links of rechts). Aan de uiteinden van de linker- en rechteraandrijfas zitten tandwielen (zonnewielen). Het satellietwiel, het belangrijkste tandwiel, verbindt de aandrijfassen.

Bij rechtdoor rijden draait dit satellietwiel niet, pas bij weerstand bij het ene of andere wiel zal het satellietwiel gaan draaien om mechanisch de krachten te verdelen. Het resultaat is dat het wiel met de minste weerstand de meeste krachten doorkrijgt. Dus bij een bocht naar links krijgt je rechterwiel de meeste krachten door, zodat je gemakkelijk een bocht kunt nemen.

Open differentieel voor het snelle bochtenwerk!

Ben je de bocht door, dan zal de weerstand tussen de wielen gelijk zijn en het satellietwiel niet meer draaien. Het vermogen wordt weer netjes verdeeld tussen de wielen. Bij voorwiel-aangedreven auto's zit het open differentieel in de versnellingsbak, bij vierwiel aangedreven auto's voor én achter.

Modder om je oren, de nadelen van een open differentieel.

Stel dat je iemand wilt tonen hoe een open differentieel werkt. Je zet je auto met de rechterwielen in de modderige berm en de linkerwielen op het asfalt.

Met de bovenstaande uitleg gevend laat je je passagier zien dat je rechterwiel in de modder doorspint, aangezien dat de kant is waar de minste weerstand is. Waarschijnlijk zal je passagier denken: 'dat is leuk, maar je rechterkant van je auto zit nu in de modder en hoe kom je nu netjes weg met een spinnend rechterwiel?' Dat is het nadeel van een open differentieel, het verdeelt de krachten eerder naar een doorspinnend wiel dan naar een wiel met meer weerstand. De oplossing hiervoor is een sperdifferentieel, die een blokkerende werking opbouwt voor het wiel met de minste weerstand. Gevolg, meer tractie en minder modder om je oren.

Geen trip maar grip met LSD

Sperdifferentiëlen zijn er in vele soorten. Een LSD, limited slip differential, geeft bij doorslippen (van het wiel in de modder, weet je nog) mechanisch een gedeeltelijke sperring aan het wiel met de minste weerstand. Hierdoor verlies je geen vermogen aan het nutteloos doorspinnen, maar gaat het vermogen naar het wiel dat het meeste vermogen kan gebruiken.

Soorten differentiëlen

Andere varianten van differentiëlen zijn torsen (TORque SENsing), platensper, haldex of lamellen. Het basisprincipe blijft in het algemeen hetzelfde, een sperdifferentieel werkt als open differentieel maar remt bij doorspinnen het wiel met de minste weerstand deels af.

Er zijn diverse varianten van differentiëlen

Er zijn diverse varianten van differentiëlen

Heeft je auto geen sperdifferentieel, de meeste hebben er geen, en wil je een sperdifferentieel omdat je van sprinten houdt, veel trackdays doet, rally's of andere autosport, dan is de keuze bijzonder groot. Denk aan merken zoals Quaife, Drexler, Mfactory. Een alternatief is binnen je merk te zoeken naar modelvarianten die wel een fabrieksper hebben en deze –indien mogelijk- installeren op jouw auto.

Regelgeving

APK is geen probleem, het is geen controlepunt of je een andere versnellingsbak hebt, laat staan een differentieel.

Elektronica

ESP, electronic stability program, doet ongeveer hetzelfde voor andere doeleinden. Er is ook zoiets als een elektronisch differentieel wat elektronica gebruikt om de remklauwen te bedienen en hetzelfde resultaat te krijgen, het verbeteren van tractie door doorspinnen te verminderen.

Drifters lassen achterdifferentieel vaak dicht.

Driften, sniff my diff

Drifters met een klein budget lassen hun achterdifferentieel dicht door het satellietwiel vast te lassen aan de aandrijfassen. Resultaat is constant volledig vermogen op beide wielen. Probeer alleen niet te parkeren, dan mis je je open diff!

Leuke Lego uitlegfilm