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Variable/unterschiedliche Drehmomentverteilung: wie funktioniert sie?
Hallo guten Tag. Bei allradgetriebenen PKW wird fast immer von unterschiedlicher Drehmomentverteilung an Vorder- und Hinterachse gesprochen. Nun hat man mir beigebracht, dass, vereinfacht gesagt, das Drehmoment das Produkt von Leistung, Drehzahl und einer Konstante ist.
Das wiederum würde aber bedeuten, dass aus einer gegebenen Kombination von Motordrehzahl und eingelegtem Gang an beiden Achsen auf fester Fahrbahn die Zahl der Radumdrehungen und damit auch das Drehmoment je Achse gleich ist. Unterschiedliches Achsdrehmoment wäre somit nur bei unterschiedlicher Rädergröße (unter der Voraussetzung entsprechender Drehzahlverteilung im Mitteldifferential) möglich.
Oder ist es etwa so, dass die variable Drehmomentverteilung zwischen den beiden Achsen nur in dem Augenblick wirkt, wenn durch bestimmte Betriebs- oder Fahrsituationen unterschiedlicher Schlupf besteht? Das würde dann heißen, dass die im Normalbetrieb gleiche Drehmomentverteilung sich unter diesen Umständen "bis zu" vorne/hinten ändern würde. Eine permanente untergleiche Drehmomentverteilung wäre das nicht, aber durchaus eine variable.
Es wäre schön, wenn sich jemand fände, der in einfachen Worten meinem technisch interessierten Laienhirn auf die Sprünge helfen könnte.
Schönen Gruß
Wogatzke :confused:
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8 Antworten
Die Dinge sind im Prinzip mitunter einfacher als sie aussehen.
Das Drehmoment kann bei gleicher Raddrehzahl durchaus unterschiedlich sein, das heißt freilich auch dass die Leistung ebenfalls dementsprechend unterschiedlich aufgeteilt ist.
Der einfachste Fall ist einfach ein Differential mit unterschiedlich großen Kegelrädern wie hier im Bild ganz unten Mitte dargestellt: http://www.arstechnica.de/index.html?...
Gelb und grün können sich durchaus gleich schnell drehen, erhalten aber unterschiedliches Drehmoment und dementsprechend auch unterschiedliche Leistung. Auch ein Planetengetriebe (links unten) kann als Mittendifferential dienen.
Beim Allradantrieb gibt es freilich beliebig aufwendige Lösungen, an den entsprechenden Differentialgetrieben sieht man die Zusammenhänge aber am anschaulichsten.
Im Übrigen funktioniert die Drehmoment- und damit auch die Leistungsaufteilung auch ganz automatisch bei gesperrten Differential. Nur dass dann eben kein Drehzahlausgleich möglich ist.
Erinnert mich übrigens daran dass ich mich gewundert habe wie ein Differential funktioniert bevor ich so etwas gesehen habe. Das ist freilch schon lange her.
@ gla: Danke für die Antwort. "Gelb und grün können sich durchaus gleich schnell drehen, erhalten aber unterschiedliches Drehmoment und dementsprechend auch unterschiedliche Leistung": die Worte versteh' ich wohl, begreife also, DASS, aber trotzdem nicht, WARUM das so ist...
"Im Übrigen funktioniert die Drehmoment- und damit auch die Leistungsaufteilung auch ganz automatisch bei gesperrten Differential": genau! Da komme ich gedanklich mit! Aber: "Nur dass dann eben kein Drehzahlausgleich möglich ist"... und schon sind wir wieder am Anfang meines Denkproblems.
Vielleicht würde es mir wirklich nützen, wenn mir jemand das an einem Modell erläutert.
In einem älteren Thread habe ich folgenden Beitrag gefunden:
"Quattro: Im selbstsperrenden Mittendiffenzial (Planetengetriebe) erfolgt der Antrieb über den Planetenträger. Im dazugehörigen Gehäuse kämmen jeweils eine Sonne über fünf Planetenräder und ein Hohlrad miteinander. Durch den Größenunterschied Sonnenrad / Hohlrad greift das über die Planetenträger eingeleitete Drehmoment an zwei unterschiedlichen Radien an. Dadurch kommt es zur Verteilung von 40% (Sonnenrad Vorderachse) zu 60% (Hohlrad Hinterachse). Grundsätzlich unterscheidet man vier Zustände: maximale Verteilung des Drehmoments an die Vorder- oder Hinterachse bei Zug und Schub. Diese sogen. Sperrwerte können durch die Schrägungswinkel der Verzahnung, die Anzahl der Reibflächen und deren Oberflächenbeschaffenheit den fahrdynamischen Anforderungen angepasst werden. Zwischen den vier Grundzuständen sind alle Zwischenstufen möglich".
Meine Verwirrung wird dadurch nicht geringer. Sonnenrad und Hohlrad haben ja unterschiedliche Drehzahlen, womit wir wieder beim Ausgangspunkt meines Startbeitrages wären... Gliche man diese durch unterschiedliche Übersetzungen der Achsdifferentiale aus, würde das wiederum in entsprechendem Verhältnis das Achsdrehmoment ändern, oder?
Na ja sooo schwierig ist das nicht.
Schau dir noch einmal das untere mittlere Bild an: http://www.arstechnica.de/index.html?...
Rot ist der Antrieb dort wäre bei einem Mittendifferential ein Zahrad drauf von dem das Ganze angetrieben wird.
Gelb und grün sind der Abtrieb zur Vorderachse und Hinterachse. Wenn sich beide Achsen gleich schnell drehen dreht sich das ganze gemeinsam rundherum. Die Drehbewegung von Rot wird auf die grauen Kegelräder übertragen.
Wenn du jetzt gelb und grün ausbaust und auf der einen Seite das graue Kegelrad antreibst dann mußt du auf der anderen Seite mit genau der gleichen Kraft entgegenhalten, sonst kannst du keine Kraft aufbringen, ausgenommen die Kraft die für die Überwindung der Reibung notwendig ist. Das gilt natürlich für jedes beliebige Rad auf einer Achse. Wenn du auf ein Rad auf der einen Seite am Radius eine Kraft aufbringst dann mußt du auf der anderen Seite genau mit der gleichen Kraft entgegenhalten damit da Ganze im Gleichgewicht bleibt.
So grau überträgt nun seine Kraft auf gelb und grün wobei grau auf beiden Seiten die gleiche Kraft überträgt.
Gelb und grün haben aber unterschiedlichen Radius also bewirkt die gleiche Kraft unterschiedliches Drehmoment (M=F.r).
Nachdem die Drehzahl bei beiden gleich ist heißt größere Drehmoment von grün auch größere Leistung.
Danke, gla. Kann ich davon ausgehen, dass gelb und grün unterschiedliche Zähnezahl haben?
Zitat:
@Wogatzke schrieb am 21. August 2015 um 08:29:49 Uhr:
Danke, gla. Kann ich davon ausgehen, dass gelb und grün unterschiedliche Zähnezahl haben?
Ja, müssen sie sogar haben dass ginge sich sonst am unterschiedlichen Umfang auch gar nicht anders aus.
Gut 20 Jahre lang habe ich an dieser Sache rumüberlegt und Fachleute bis hoch zum Ingenieur für Fahrzeugtechnik gefragt. Die meisten wussten die Antwort nicht, die anderen sagten was Falsches.
Mit ein bisschen Nachfragen meinerseits hast du, gla, mir ebenso einfach wie glasklar nahegebracht, wie das Ganze funktioniert.
Meinen wirklich herzlichen Dank dafür! :):D
Bitte gerne.
Man muß sich natürlich zuerst selbst dafür interessieren wie das konkret nun wirklich funktioniert.
Und anschauliche Darstellung der Zusammenhänge ist auch nicht jedermanns Sache.
Aber freut mich wenn die "Botschaft" angekommen ist.