Was ist ein Differentialgetriebe?
Ein Differentialgetriebe ist eine mechanische Vorrichtung, die zum Umwandeln und Übertragen von Drehmoment auf verschiedene Arten verwendet wird. Typischerweise wird ein Differential verwendet, um das Drehmoment von einer einzelnen Welle auf zwei oder mehr Wellen zu verteilen. Manchmal kann das Gegenteil eintreten, wenn das Drehmoment von zwei oder mehr Wellen auf nur eine Welle übertragen wird. Während ein Differentialgetriebe viele Formen annehmen kann, ist es am häufigsten in Kraftfahrzeugen anzutreffen. Bei dieser Anwendung wird das Drehmoment einer einzelnen Welle auf zwei verschiedene Wellen verteilt, von denen jede ein Antriebsrad dreht.
Während Differentialgetriebe in vielen verschiedenen Mechanismen und Maschinen zu finden sind, werden sie in modernen Automobilen am häufigsten eingesetzt. Wenn ein Auto eine Kurve macht, sollten sich die Räder auf beiden Seiten des Autos mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Die Räder, die der Abbiegerichtung am nächsten sind, müssen sich langsamer drehen als die Räder, die von der Abbiegung abgewandt sind. Dazu benötigt jedes Hinterrad eine eigene Antriebswelle, das Drehmoment muss jedoch gleichmäßig verteilt sein.
Ein Differentialgetriebe bewirkt dies, indem es das Drehmoment gleichmäßig auf jedes einzelne Wellenrad verteilt. Dies geschieht durch eine spezielle Getriebeanordnung an der Stelle, an der die Antriebswelle vom Motor auf die beiden Antriebswellen trifft. Der Motor im Auto erzeugt ein Drehmoment, das durch das Getriebe erhöht wird. Vom Getriebe dreht eine einzige Antriebswelle das Differentialgetriebe.
Differentialgetriebe können in einer Vielzahl von Anordnungen gefunden werden, wobei die Anordnung selbst unter Automobilherstellern relativ universell ist. Ein spiralförmiges Kegelritzel am Ende der Getriebeantriebswelle dreht ein größeres Tellerrad. Das Tellerrad hat einen relativ großen Durchmesser und ein großes Loch in der Mitte. Während die Zähne der meisten Zahnräder seitlich herausragen, zeigen die Zähne des Tellerrads nach oben. Auf diese Weise kann das Ritzel des Motors mit dem Tellerrad verbunden werden.
Vom Tellerrad kommt eine einzigartige Getriebeanordnung, bei der das Drehmoment gleichmäßig auf beide Antriebswellen verteilt wird. Auf der Stirnseite des Tellerrades befindet sich ein sogenannter Differentialkäfig, in dem auf beiden Seiten zwei Kegelräder untergebracht sind. Die Stirnseiten dieser Zahnräder sind senkrecht zu der des Tellerrads, so dass sie ordnungsgemäß mit zwei anderen passenden Kegelrädern verbunden werden können. Jedes dieser beiden anderen Kegelräder bildet ein Ende jeder Antriebswelle.
Ohne ein Differential oder zwei verschiedene Antriebswellen können im Automobil und seinen Bauteilen verschiedene nachteilige Auswirkungen auftreten. Einer der bemerkenswertesten ist der Reifenschaden, der auf das Ziehen der Reifen zurückzuführen ist. Dies wird verursacht, wenn sich der Außenreifen nicht schneller drehen kann als der Innenreifen. Ein solches Ziehen kann auch zu einer Beschädigung und einem Ausfall des Antriebsstrangs führen.