Differentiëlen met beperkte slip:hoe ze de prestaties, tractie en stabiliteit verbeteren

Als het gaat om het bereiken van optimale prestaties en goede controle in een voertuig, spelen verschillende componenten een even belangrijke rol als differentiëlen. Voor veel bestuurders kan het echter soms een mysterie onder de auto lijken om te begrijpen hoe de differentiëlen werken en waarom ze ertoe doen.

Dus als u de tractie en stabiliteit van uw auto wilt verbeteren en een beter bochtenvermogen wilt, dan is deze inhoud iets voor u. Daarom zal ik in dit bericht uitleggen wat LSD is, hoe het de verbinding tussen je auto en de weg helpt verbeteren en waarom het bestaat.

Dus laten we beginnen!

Leer meer over Differential met deze gedetailleerde gids!

Wat is een sperdifferentieel (LSD)?

Het Limited Slip Differential (LSD) is een van de meest impactvolle upgrades die de tractie en het rijgedrag verbeteren. Of u nu enthousiast over de weg rijdt, door gladde omstandigheden navigeert of op een racecircuit rijdt

Op het moment dat u door een bocht accelereert, een nat stuk weg raakt of over grind rijdt, hebben de wielen van uw voertuig niet dezelfde grip. Dat is waar uw differentiëlen een rol spelen. De taak is eenvoudig:het helpt het wiel met verschillende snelheden te draaien, zodat u soepel kunt draaien.

Maar een open differentieel heeft een zwak punt:als een wiel grip verliest, kan het de meeste kracht naar het wiel sturen, vooral als je dat niet nodig hebt.

Lees ook meer over stuurbekrachtiging in deze gedetailleerde gids!

Wat doet een sperdifferentieel (LSD)? (De belangrijkste functies)

Differentiëlen met beperkte slip bevinden zich niet alleen in de aandrijflijn, ze verbeteren direct de manier waarop uw voertuig zijn kracht gebruikt. Dit zijn de belangrijkste functies:

1. Verbetert de tractie:

De belangrijkste functie van een LSD is het verminderen van wielslip. Als een van de wielen begint te draaien, levert de LSD meer kracht aan het wiel en betere grip. Hierdoor blijft de auto stabiel op natte wegen, grind of vuil, of in scherpe bochten.

2. Verbetert de stabiliteit in bochten:

Tijdens een bocht beginnen de wielen met verschillende snelheden te draaien. Een LSD helpt de kracht tussen de twee in evenwicht te brengen, zodat de auto meer geplant en verwacht aanvoelt, vooral bij het accelereren uit een bocht.

3. Verhoogt de acceleratie:

Omdat er minder energie wordt verspild door wielspin, helpt LSD de auto efficiënter te rijden, vooral vanuit stilstand of bij het verlaten van een bocht.

4. Behoudt de controle onder ongelijke omstandigheden:

Als één kant van uw voertuig zich op een oppervlak met minder grip bevindt, zoals ijs, zand of een kuil. De LSD zorgt ervoor dat de kracht naar de wielen stroomt die het voertuig daadwerkelijk vooruit brengen.

5. Ondersteunt prestatiegericht rijden:

In sportwagens en prestatie-opstellingen helpt een LDS een hoog motorvermogen te behouden. Hierdoor kunnen de bestuurders meer duwen terwijl ze de achterkant van de auto onder controle houden en verrassend genoeg minder snel uitglijden.

Leer meer over Car Cruise Control met deze gedetailleerde gids!

Typen differentieel met beperkte slip

Hieronder volgen de meest voorkomende typen differentieel met beperkte slip.

LSD met vaste waarde:

Ongeacht de koppelinvoer naar het differentieel of het snelheidsverschil tussen de twee uitgangen, is het maximale koppelverschil tussen de twee uitgangen een constante waarde in dit differentieel. In dit differentieel werden doorgaans veerbelaste koppelingen gebruikt.

Koppelgevoeligheid LSD:

Spiraalvormige tandwielen, koppelingen of kegels (een alternatief type koppeling) worden gebruikt in differentiëlen met beperkte slip, en de aangrijpingskracht van de tandwielen of koppeling hangt af van het ingangskoppel dat aan het differentieel wordt geleverd. Naarmate de motor meer koppel levert, grijpen de versnellingen of de koppeling harder aan, waardoor het koppelverschil kleiner wordt.

Koppeldetecterende LSD's reageren op het koppel van de aandrijfas; Hoe hoger het ingangskoppel van de aandrijfas, hoe strakker de koppelingen, kegels of tandwielen worden samengedrukt en hoe dichter de aandrijfwielen zijn gekoppeld.

Sommige zijn voorzien van veerbelasting om een klein koppel te produceren, zodat de aandrijfwielen minimaal met weinig of geen ingangskoppel zijn verbonden (gaspedaal/versnellingsbak in neutraal/hoofdkoppeling ingedrukt).

De hoeveelheid voorspanning (dus statische koppeling) op de koppelingen of kegels wordt bepaald door hun algehele staat (slijtage) en de dichtheid waarmee ze worden belast.

Koppeling, kegelvormig of plaat-LSD:

De koppeling bestaat uit een stapel dunne koppelingsplaten, waarvan de helft is verbonden met een van de aandrijfassen en de andere helft met de spindeldrager. De koppelingsstapels kunnen op beide of slechts één van de aandrijfassen aanwezig zijn.

Als er maar één is, verbinden de spintandwielen de overgebleven aandrijfas met de aandrijfas met koppeling. De koppelingen zijn vervangen door een paar kegels die samengedrukt zijn om hetzelfde effect te verkrijgen bij een kegeltype.

2-weg, 1-weg, 1,5-weg:

Belasting, nullast en overrun zijn de drie ingangskoppelstatussen. De koppeling is evenredig met het ingangskoppel tijdens belastingsituaties, zoals eerder aangegeven. Wanneer er geen belasting is, wordt de verbinding gereduceerd tot een statische koppeling.

Het gedrag van de LSD bij overschrijding (met name bij snel loslaten van de gasklep) geeft aan of het een eenrichtings-, 1,5-wegs- of tweerichtingssysteem is.

Zowel in voorwaartse als achterwaartse richting heeft een tweewegdifferentieel hetzelfde grenskoppel. Dit betekent dat het differentieel bij het remmen op de motor enige beperkende werking zal uitoefenen.

Geared LSD:

Wormwielen en rechte tandwielen worden gebruikt om het ingangsvermogen over te brengen en te differentiëren tussen twee aandrijfwielen of voor- en achterassen in koppelgevoelige mechanische differentiëlen met beperkte slip. Dit moet niet worden verward met de meer typische afgeschuinde tandwielen die in de meeste autotoepassingen voorkomen.

De tandwielen worden tegen de wanden van het differentieelhuis gedrukt terwijl er koppel wordt uitgeoefend, waardoor wrijving ontstaat. Het beperkende koppel wordt gecreëerd door wrijving die weerstand biedt aan de relatieve beweging van de uitgangen.

Snelheidsgevoeligheid:

Op basis van het snelheidsverschil tussen de twee uitgaande assen beperken snelheidsgevoelige verschillen het koppelverschil tussen de uitgangen. Als gevolg hiervan kan het gedrag van het differentieel bij kleine variaties in de uitvoersnelheid behoorlijk gelijkaardig zijn aan dat van een open differentieel.

Het beperkende koppel neemt toe naarmate het snelheidsverschil groter wordt. In vergelijking met een koppelgevoelig differentieel resulteert dit in een duidelijk dynamisch gedrag.

Vikeuze LSD:

Omdat het afhankelijk is van hydrodynamische wrijving van vloeistoffen met een hoge viscositeit, is de stroperige soort vaak eenvoudiger. Oliën op siliconenbasis worden vaak gebruikt. Een cilindrische kamer gevuld met vloeistof gevuld met een stapel geperforeerde schijven draait samen met de normale beweging van de uitgaande assen.

Het binnenoppervlak van de kamer is verbonden met een van de aandrijfassen, terwijl de buitenkant is verbonden met de differentieeldrager. In de stapel is de helft van de schijven verbonden met de binnenzijde, terwijl de andere helft is verbonden met de buitenzijde.

Differentiële beweging zorgt ervoor dat de tussenliggende schijven door de vloeistof tegen elkaar aan bewegen. Wanneer de snelheid van sommige viskeuze koppelingen behouden blijft, zal de vloeistof door wrijving opwarmen.

Elektronische LSD:

Een planetair of kegeltandwielstel vergelijkbaar met dat van een open differentieel en een koppelingspakket vergelijkbaar met dat van een koppelgevoelig differentieel of een differentieel met een motorreductorpomp zijn gemeenschappelijke kenmerken van een elektronisch sperdifferentieel.

De klemkracht op de koppeling in de elektronische unit wordt extern geregeld door een computer of andere controller. Hierdoor kan het beperkende koppel van het differentieel worden geregeld als onderdeel van een uitgebreid chassisbeheersysteem.

Leer meer over 21 verschillende autotypen met deze gedetailleerde gids!

Voor- en nadelen van sperdifferentieel LSD

Voordelen:

Hieronder staan de voordelen van sperdifferentieel LSD in hun verschillende toepassingen:

• Een differentieel met beperkte slip verhoogt de prestaties en snelheid van de auto door de hoeveelheid tractie die het creëert te vergroten.
• Een sperdifferentieel verbetert de veiligheid van een voertuig doordat het de bestuurder meer controle over het voertuig geeft.
• Bedenk hoe een typisch (of ‘open’) differentieel presteert in off-road- of sneeuwscenario’s waarbij één wiel begint te slippen. Bij een typisch differentieel krijgt het niet-contacterende of slippende wiel het grootste deel van het vermogen (in de vorm van draaien met laag koppel en hoog toerental), terwijl het contactmakende wiel stationair blijft ten opzichte van de grond.

Nadelen:

Ondanks de goede voordelen van LSD zijn er nog steeds enkele beperkingen. Hieronder staan de nadelen van een sperdifferentieel.

• Het ontwerp is complex
• De onderhoudskosten zijn hoog

Conclusie

Uw begrip van hoe een differentieel met beperkte slip werkt, zal een enorm verschil maken in hoe u uw auto ervaart, of u nu op de weg, op het circuit of off-road rijdt. Door het vermogen verstandig te verdelen over de wielen die dit het meest nodig hebben.

De LSD verbetert de tractie, stabiliteit en algehele controle, vooral onder uitdagende rijomstandigheden.

Als u een prestatieliefhebber bent of iemand die een veiligere, meer verwachte rit wil, kunt u als u weet wat er in uw differentiëlen gebeurt, de techniek waarderen die ervoor zorgt dat uw auto goed op de weg blijft.

Leer meer over  An Axle met deze gedetailleerde gids!

Veelgestelde vragen

Is een sperdifferentieel goed voor dagelijks rijden?

Verbeterde tractie en handling. LSD's bieden een geavanceerdere oplossing voor het beheren van tractie en handling, en zorgen ervoor dat beide wielen een goede hoeveelheid kracht ontvangen. 

Wanneer gebruik je een sperdifferentieel?

Wanneer de wielen grip verliezen, merkt het sperdifferentieel dit op en levert het vermogen aan het wiel met de meeste grip. LSD, dat doorgaans wordt aangetroffen op prestatieauto's of terreinauto's, geeft de bestuurder meer controle bij het nemen van een bocht met hoge snelheid.

Wat zijn de vier soorten verschillen?

Door de wielen met elkaar te verbinden, haalt een differentieel het vermogen van de motor en levert dit aan de wielen. Verschillende typen bepalen hoeveel of weinig kracht de wielen bereikt. Er zijn vier soorten differentiëlen op de markt:open, vergrendelend, sperdifferentieel en koppelvectoring.

Wat zijn de symptomen van een slecht sperdifferentieel?

Verschillende problemen met mogelijk beschadigde differentiëlen zijn onder meer:

• Extreme geluiden komen van voren.
• Uitdaging bij het besturen van het stuur.
• Banden vertonen slijtage.
• Er stroomt vloeistof uit de hoes.

Hoe onderhoud ik een sperdifferentieel?

Laat dit nooit gebeuren met uw LSD-differentiëlen! Volg deze drie eenvoudige regels.

1. Zorg ervoor dat u elke keer uw olie ververst.
2. Voer af en toe een split-torque-test uit
3. Verwissel versleten onderdelen op tijd

Leer meer over Moonroof en Sunroof met deze gedetailleerde gids!