Geländefahrzeuge sind für die Bewältigung anspruchsvoller Geländebedingungen ausgelegt, bei denen herkömmliche Fahrzeuge möglicherweise ins Straucheln geraten.

Ein zentraler Bestandteil ihrer Konstruktion sind Differenzialsperren, die eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung von Traktion und Stabilität spielen.

Differenzialsperren sind Mechanismen, die dem Fahrer die Steuerung der Drehmomentverteilung zwischen den Rädern ermöglichen, insbesondere beim Befahren von rauen und unebenen Oberflächen.

1. Offenes Differential

Das offene Differential ist der einfachste Differentialtyp und ist Standard in vielen Fahrzeugen, einschließlich Geländemodellen. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Rädern einer Achse zu ermöglichen, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen, was beim Wenden unerlässlich ist.

Wenn ein Fahrzeug beispielsweise eine Kurve fährt, legen die Räder auf der Außenseite der Kurve eine größere Strecke zurück als die Räder auf der Innenseite. Ein offenes Differential gleicht diesen Unterschied in der Radgeschwindigkeit aus und sorgt so für sanfte und stabile Kurvenfahrten auf befestigten Oberflächen.

Das offene Differential hat jedoch im Gelände Einschränkungen. Auf rutschigem oder unebenem Gelände wie Schlamm oder Schnee verteilt das Differential die Kraft gleichmäßig auf beide Räder einer Achse.

Wenn ein Rad auf eine Oberfläche mit geringer Haftung trifft und zu durchdrehen beginnt, lässt das offene Differential die Kraft auf das durchdrehende Rad fließen, was das Problem verschärft und die Gesamthaftung des Fahrzeugs verringert.

2. Sperrdifferential

Um die Einschränkungen des offenen Differentials zu beheben, sind Geländefahrzeuge häufig mit Sperrdifferentialen (LSD) ausgestattet. LSDs verbessern die Traktion, indem sie die Räder teilweise miteinander verriegeln, was eine bessere Kontrolle ermöglicht, wenn ein Rad zu rutschen beginnt.

Es gibt zwei Haupttypen von Sperrdifferentialen: mechanische (oder Zahnrad-) und Viskose-LSDs.

Mechanische LSDs verwenden eine Reihe von Zahnrädern und Kupplungen, um eine begrenzte Drehmomentübertragung zwischen den Rädern zu ermöglichen. Wenn ein Rad rutscht, erhöht das LSD allmählich die Menge an Drehmoment, die an das Rad mit mehr Traktion übertragen wird.

Diese Art von LSD ist bei mäßigen Geländebedingungen effektiv und bietet ein Gleichgewicht zwischen dem reibungslosen Betrieb eines offenen Differentials und der verbesserten Traktion eines Vollsperrdifferentials.

Viskose-LSDs verwenden eine flüssigkeitsgefüllte Kammer mit einer Reihe von Platten, die, wenn sie durch den Rotationsunterschied zwischen den Rädern erhitzt werden, dicker werden und Widerstand bieten. Dieser Widerstand hilft dabei, Drehmoment auf das Rad mit mehr Traktion zu übertragen.

Viskose-LSDs reagieren normalerweise schneller als mechanische LSDs, sind aber unter extremen Bedingungen möglicherweise nicht so effektiv.

3. Sperrdifferential

Das Sperrdifferential ist ein fortschrittlicherer Mechanismus, der für extreme Geländebedingungen entwickelt wurde. Im Gegensatz zu offenen und Sperrdifferentialen kann ein Sperrdifferential manuell oder automatisch aktiviert werden, um die Räder einer Achse miteinander zu verriegeln und sie zu zwingen, sich mit der gleichen Geschwindigkeit zu drehen.

Diese Funktion stellt sicher, dass beide Räder der Achse das gleiche Drehmoment erhalten, was beim Navigieren durch Hindernisse wie tiefen Schlamm, Sand oder steile Steigungen entscheidend sein kann.

Es gibt zwei Haupttypen von Sperrdifferentialen: manuell und automatisch. Bei manuellen Sperrdifferentialen muss der Fahrer die Sperre über einen Hebel oder Schalter aktivieren, wodurch eine präzise Kontrolle über die Traktionseinstellungen möglich ist.

Dieser Typ wird von Enthusiasten bevorzugt, die die Traktion je nach Gelände in Echtzeit steuern müssen.

Automatische Sperrdifferentiale hingegen aktivieren und deaktivieren die Sperre je nach Radschlupf und Traktionsbedingungen.

Diese Systeme sperren das Differential automatisch, wenn sie erhebliche Unterschiede in der Radgeschwindigkeit erkennen, und stellen so sicher, dass das Fahrzeug ohne Eingreifen des Fahrers optimale Traktion beibehält.

Dieser Typ ist ideal für Fahrer, die einen freihändigen Ansatz bevorzugen und dennoch von verbesserter Traktion profitieren möchten.