Werking van een differentieel en soorten

Naar aanleiding van de presentatie en test van de nieuwe SEAT Ibiza SC Cupra, hebben veel mensen mij gevraagd wat een differentieel is en hoe het werkt. In het kort zouden we een heel artikel kunnen samenvatten als: een differentieel is niets meer dan een mechanisch onderdeel dat het motorkoppel verdeelt over de aandrijfwielen, waardoor het ene wiel in een andere snelheid kan draaien dan het andere.

Een differentieel is iets ingewikkelder, zeker gezien de grote variëteit die er tegenwoordig is, van mechanisch tot elektronisch. In de komende alinea’s proberen we bij Highmotor uit te leggen welke soorten differentieels er zijn en hoe ze elk werken.

Uitgaande van een voertuig met aandrijving op één as, voor of achter, vinden we alles van een open differentieel tot een elektronisch differentieel, met daartussen de zelfblokkerende differentieels, de Torsen en de elektronisch zelfblokkerende systemen.

Wanneer we rechtdoor rijden, dat wil zeggen dat beide wielen dezelfde afstand afleggen, houdt het differentieel, opgebouwd uit verschillende tandwielen, die tandwielen op dezelfde snelheid. Bij het ingaan van een bocht legt het buitenwiel, dat de belasting van de auto draagt, meer meters af dan het binnenwiel. Daarom bestaat het differentieel. Dit mechanisme verdeelt, zoals we eerder al zeiden, de kracht van de motor over de wielen, zodat ze met verschillende snelheden kunnen rijden.

Hieronder bekijken we de soorten differentieels, samen met hun werking:

OPEN differentieel

De meeste gewone straatauto’s, die geen sportwagens zijn, hebben het bekende open differentieel. Bij een bocht ontvangt het buitenwiel, dat op het wegdek steunt en een groot deel van het gewicht van het voertuig draagt, nauwelijks kracht van de motor, omdat het differentieel het grootste deel daarvan naar het binnenwiel stuurt, dat minder belasting heeft, simpelweg omdat dat wiel daar het makkelijkst te bereiken is.

Onder normale omstandigheden is dit geen probleem, maar bij snel rijden, zowel op een circuit als op een bochtige weg, kan het binnenwiel, als we geen tractie- en stabiliteitscontrole hebben, ongecontroleerd gaan draaien, wat slippen of grip verlies veroorzaakt, met alle gevolgen van dien.

ZELFBLOKKEREND differentieel of LSD

Om de problemen van een open differentieel op te lossen, werden de zogenoemde zelfblokkerende differentieels of LSD (Limited Slip Differential) uitgevonden. Ook hun werking draait om bochten. Wanneer het buitenwiel de belasting draagt en het binnenwiel te veel motorkoppel begint te krijgen, blokkeert het zelfblokkerende differentieel, zoals de naam al zegt, en stuurt het kracht naar het wiel met het grootste gewicht erop, waardoor de tractie verbetert en het binnenwiel niet ongecontroleerd kan draaien.

Op die manier neemt de snelheid in bochten sterk toe. De echte sportwagens hebben deze soort differentieels, hoewel ze de laatste jaren populair zijn geworden, vooral omdat ze gemakkelijk via een computer te regelen zijn: de elektronische differentieels.

TORSEN differentieel

Tussen de twee eerder besproken typen in staan de bekende Torsen-differentieels. Ze zijn genoemd naar een acroniem van Torque Sensitive. Ze bieden een belangrijk voordeel ten opzichte van de andere systemen.

Het is niet precies een zelfblokkerend differentieel, omdat het niet volledig geblokkeerd kan worden, maar stuurt het koppel naar het wiel dat het beste de kracht op de weg kan overbrengen. In vergelijking met een zelfblokkerend differentieel voorkomt de Torsen het doorslippen van een van de wielen, door alleen te leveren wat dat wiel naar de grond kan brengen, en het overschot naar het andere wiel te sturen.

Dit type wordt niet alleen op één as gebruikt, maar ook in vierwielaangedreven voertuigen in middenpositie, waarbij verschillende hoeveelheden koppel van de ene naar de andere as worden overgebracht, afhankelijk van de weerstand die van de ene of de andere kant komt.

Morgen gaan we verder met de verschillende soorten differentieels. Ik hoop dat jullie het net zo leuk vonden om te lezen als ik om te schrijven.

Foto | Automonteur