Elektromechanische Kupplung LSD
Eine aufkommende Technologie, elektromechanische LSD-Systeme haben in den letzten zehn Jahren in Allrad- und Performance-Anwendungen immer mehr an Bedeutung gewonnen. Was einst für viel Geld im Rallye- und Rundstreckenrennsport verfügbar war, ist heute in Straßenanwendungen, insbesondere in Allradsystemen, üblich. Elektromechanische LSD-Systeme verwenden üblicherweise einen Planeten- oder Kegelradsatz mit elektronisch aktivierten, stufenlos variablen Übertragungskupplungen.

Diese Art von LSD-System beinhaltet den Vorteil, dass es teilweise drehmomentsensitiv und teilweise geschwindigkeitssensitiv ist. Wie drehmomentfühlende LSDs sind elektromechanische Kupplungsanordnungen prädiktiv und benötigen keinen Radschlupf, um ein begrenzendes Drehmoment bereitzustellen, sondern verlassen sich auf verschiedene Sensoren im Fahrzeug, um das begrenzende Drehmoment zu "messen". Im Gegensatz zu drehmomentfühlenden LSDs verlieren diese Systeme jedoch nicht vollständig die Traktion, wenn sich ein Rad frei drehen kann. Da das begrenzende Drehmoment vollständig von einem Computer gesteuert wird, werden verschiedene Fahrwerkssensoren herangezogen, um das begrenzende Drehmoment zu variieren. Obwohl dies als das vollständigste System gilt, ist es auch das teuerste und komplexeste. Wie andere kupplungsbasierte Systeme verschleißen elektromechanische Kupplungs-LSDs die Kupplungen im Laufe der Zeit.

Verwendung: Porsche 959, Subaru DCCD-System, BMW X-Drive,

Alternativ verwenden elektrohydraulische Kupplungssysteme eine Gerotorpumpe, um hydraulischen Druck zu erzeugen, der zu einem hydraulischen Verriegelungsmechanismus umgeleitet werden kann. Diese hydraulische Kupplung kann computergesteuert werden, um die Aufteilung der Leistung auf jede Achse zu variieren. Wie die elektromechanischen Systeme KÖNNEN die hydraulischen Systeme eine Kupplung verwenden oder ein Reibungsfluid verwenden, wie es in der typischen Drehmomentwandler eines Automatikgetriebes zu finden ist.

Verwendung: Haldex AWD-Systeme, On-Demand-AWD, MazdaSpeed6 und Subaru 4EAT/5EAT/CVT

AB WRC2011 wurden aktive Differentiale wie die elektromechanische Variante aus dem WRC-Wettbewerb der obersten Kategorie verbannt.

Viskose LSD
Viskose LSDs oder vLSDs sind ein geschwindigkeitssensitives LSD, das die mechanische Kraft einer viskosen Flüssigkeit verwendet, um die Drehmomentübertragung zwischen den Abtriebswellen zu erreichen. Am häufigsten implementieren vLSDs eine Silikonflüssigkeit in einem Gehäuse, das gestapelte "Scheiben" zwischen den Abtriebswellen enthält.

Wenn sich eine Abtriebswelle schneller als die andere zu drehen beginnt, beginnen sich die Scheiben in dem Silikonmedium zu drehen. Unter Ausnutzung der Eigenschaften von Adhäsion und Kohäsion überträgt die Silikonflüssigkeit Energie von einer Abtriebswelle auf die andere, um den Geschwindigkeitsunterschied auszugleichen. Diese Art von LSD hat offensichtliche Vorteile. Erstens sind die vLSDs im Vergleich zu LSDs mit Getriebe kostengünstig. Zweitens sind vLSDs sehr wartungsarm und leisten überraschend gute Arbeit. Wie alle geschwindigkeitssensitiven LSDs muss das Viscous LSD einen Radschlupf erfahren, bevor das Gerät Drehmoment zwischen den Abtriebswellen übertragen kann. Daher gilt das vLSD als "reaktives System" und ist in Performance-Anwendungen weniger effektiv. Am Limit kann diese Art von Differential einen plötzlichen Traktionsverlust verursachen, bevor die Traktion wiederhergestellt wird, was letztendlich zu einem Kontrollverlust führt. Darüber hinaus kann der wiederholte Betrieb dieser Art von Differential die Silikonflüssigkeit erhitzen, was zu einem dauerhaften Verlust der Bindungseigenschaften der Flüssigkeit führt. Glücklicherweise fallen vLSDs als offene Differentiale aus.
vLSDs wurden im Laufe der Jahre in Mittel- und Achsdifferentialen für Straßen- und Rallyeautos in Allradanwendungen eingesetzt. Als einst übliches LSD in den 1980er und 1990er Jahren wurden vLSDs systematisch durch elektromechanische Systeme mit ähnlichen Kosten ersetzt. Dies ist die Art von LSD, die von Subaru in seiner "Symmetrical AWD"-Implementierung bei manuellen Getrieben und im Hinterachsdifferential in USDM WRXs zwischen 2002 und 2007 verwendet wird. Viele legendäre Rallye-homologierte Straßenautos in den frühen 1990er Jahren verwendeten vLSDs wie den Celica GT-Four, Lancia Delta Integrale, Subaru Liberty WRC, Mitsubishi Gallant VR4, Ford Escort RS Cosworth und viele mehr. Spätere Fahrzeuge wie die DSM-Variante des Eclipse und 3000GT verwendeten vLSDs.

eLSD
eLSDs oder Virtual LSDs werden dank der Fortschritte in der Computersteuerung und -software immer häufiger. Bei einem eLSD ist das Differential physikalisch ein offenes Differential. Anstatt Reibung innerhalb des Differentialgehäuses aufzubringen, um die Drehmomentübertragung zu erleichtern, verwendet das eLSD-System integrierte Geschwindigkeitssensoren, um jedes Rad zu überwachen und die Bremsen zu modulieren, um die Geschwindigkeitsneigung zu verschieben. Zum Beispiel moduliert der Computer während der Kurvenfahrt die Bremsen an den Innenrädern, um die Geschwindigkeitsneigung zwischen den Innen- und Außenrädern zu verschieben und so das Drehmoment zu übertragen. Die Vorteile eines solchen Systems sind die außergewöhnlich niedrigen Kosten und der geringe Wartungsaufwand. eLSDs erledigen einen sehr ähnlichen Job wie andere geschwindigkeitssensitive LSDs (insbesondere der Kupplungstyp) zu einem Bruchteil der Kosten. Dieses System hat jedoch auch erhebliche Nachteile im Vergleich zu einem herkömmlichen LSD. Erstens kann ein mit einem eLSD ausgestattetes Auto bei Rennveranstaltungen aufgrund des Bremssystems schneller Bremsfading erfahren als ein Auto ohne eLSD. Vielleicht noch weniger ansprechend ist die Unvorhersehbarkeit des Systems im Vergleich zu einem herkömmlichen LSD. Um diesen zweiten Punkt zu untersuchen, muss man die komplexere Mechanik des Systems berücksichtigen. Bei einem herkömmlichen LSD befindet sich die ausgleichende Reibung innerhalb des Differentialgehäuses, was bedeutet, dass die Aufhängung und die Radnaben keinen Moment der Kraft sehen, da das LSD die Neigung innerhalb des Gehäuses verschiebt. Durch das Anlegen von Reibung an den Bremsen, wenn das eLSD die Neigung vom Innen- zum Außenrad verschiebt, erfahren die Halbachsen und die Aufhängung einen Moment der Kraft, der die Handlingeigenschaften des Fahrzeugs verändern kann. Einige eLSD-Systeme können die Änderung des Handlings unter Verwendung von Onboard-Gier- und Rollsensoren antizipieren, aber dies erhöht die Kosten und Komplexität des Gesamtsystems. Im Allgemeinen gilt ein herkömmliches LSD unter Bedingungen, in denen Geschwindigkeits- und Drehmomentunterschiede zwischen Innen- und Außenrädern üblich sind, als überlegen. Als zusätzlicher Effekt trennen herkömmliche LSDs die Aufgabe, die Abtriebswellengeschwindigkeit auszugleichen, ohne das Bremssystem zu beeinträchtigen.
Autos, die Bremsvektorisierung verwenden: 2015+ Subaru WRX, Ford Focus ST, Volkswagen Golf R und GTi, BMW F-Body unter vielen anderen

WEITER GEHT ES: 2-Wege-, 1,5-Wege- und 1-Wege-L

 

Schöne Zusammenfassung! Hier ist ein tolles Video aus alten Zeiten, das die Grundlagen eines einfachen Differenzials erklärt:

 

Obwohl es keinen direkten Zusammenhang gibt, habe ich hier einige Fragen dazu gesehen, wie das viskose gekoppelte Mitteldifferential im WRX funktioniert. Hier ist ein weiteres ausgezeichnetes Video, das Viskositätskupplungen erklärt:

 

und schöne Videos Isaac

 

Gängige AWD-Konfigurationen in Performance-Anwendungen

ATTESA-ETS im Nissan GT-R ab 2009
Der ATTESA-ETS des GT-R ist im Normalbetrieb hauptsächlich hecklastig. Der Motor leitet die Kraft an ein heckmontiertes Transaxle-Getriebe, das das Hauptgetriebe und den hinteren Achsantrieb enthält. Ein separates Mehrscheibenkupplungspaket im Transaxle-Getriebe kann das Drehmoment über eine sekundäre Antriebswelle zum vorderen Achsantrieb leiten. Bei konstanter Fahrt wird nur sehr wenig Drehmoment nach vorne geleitet, typischerweise fast null Prozent, mit der Fähigkeit, bis zu etwa 50 Prozent nach vorne zu leiten, wenn ein Heckschlupf erkannt wird. Das Hinterachsdifferenzial wird elektronisch mit Torque Vectoring-Fähigkeit gesteuert, die Mittenkupplung ist ein elektronisch gesteuertes Kupplungspaket und das vordere Differenzial ist offen.

S-AWC im Lancer Evolution IX (JDM) und Lancer Evolution X (alle Märkte)
S-AWC verwendet ein aktives Mitteldifferenzial (ACD) mit einer hydraulischen Mehrscheibenkupplung, um die Sperrung zu variieren, wodurch die effektive Drehmomentverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse verändert wird. Es ist im Einsatz nicht auf 50/50 festgelegt. Das Hinterachsdifferenzial enthält Active Yaw Control (AYC), das einen Planetenradsatz und Kupplungspakete verwendet, um das äußere Hinterrad in einer Kurve zu übersteuern und so die Drehung des Fahrzeugs zu unterstützen. Das vordere Differenzial ist bei den meisten Performance-Ausführungen ein Schraubensperrdifferenzial. Die Drehmomentverteilung wird durch die Kombination von Mitteldifferenzialsperrensteuerung, hinterer Torque Vectoring und bremstechnischer Stabilitätskontrolle gesteuert.

Audi Quattro im B7 S4/RS4
Die meisten Audis mit Längsmotor aus dieser Zeit verwendeten ein Torsen-Mitteldifferenzial vom Typ C. Die Basis-Drehmomentverteilung im B7 RS4 betrug 40 Prozent vorne und 60 Prozent hinten, mit der Fähigkeit, je nach Traktion von etwa 70 Prozent vorne bis 85 Prozent hinten zu variieren. Der B7 RS4 hatte ein optionales aktives hinteres Sportdifferenzial mit zwei Kupplungspaketen zur Drehmomentverteilung von Seite zu Seite. Sowohl der B7 S4 als auch der RS4 verwendeten offene vordere Differenziale, und der S4 hatte ein offenes Heck, es sei denn, er war mit der Sportdifferenzial-Option ausgestattet. Die bremstechnische Stabilitätskontrolle konnte dazu beitragen, die Traktion aufrechtzuerhalten, wenn ein Rad entlastet wurde.

Audi Quattro im B8 S4/RS4
Die B8-Plattform führte ein Kronrad-Mitteldifferenzial ein. Dies ist eine rein mechanische Drehmomentverteilungseinheit, die je nach Bedingungen zwischen etwa 15 Prozent und 70 Prozent des Drehmoments an die Vorderachse leiten kann. Die Basisaufteilung beträgt immer noch 40 Prozent vorne und 60 Prozent hinten. Der RS4 behielt das aktive hintere Sportdifferenzial bei, und der S4 hatte es als Option. Das vordere Differenzial blieb in beiden Fällen offen.

Symmetrischer Allradantrieb mit DCCD im 2008+ STI
Das Top-AWD-System des STI kombiniert ein Planetenrad-Mitteldifferenzial mit einer nominalen Aufteilung von 41 Prozent vorne und 59 Prozent hinten, gepaart mit einem elektronisch gesteuerten Mehrscheibenkupplungspaket. Das Driver Controlled Center Differential (DCCD) variiert die Sperrung von fast offen bis vollständig gesperrt und ändert so die Drehmomentverteilung, wenn Schlupf auftritt. Es ändert die Basis-Drehmomentverteilung nicht direkt. Das Hinterachsdifferenzial ist ein mechanisches Torsen-Sperrdifferenzial, und das vordere Differenzial ist ein Schraubensperrdifferenzial. Ab 2015 verwendet der STI auch Active Torque Vectoring an der Vorderachse, das die innere Vorderradbremse betätigt, um dem Schraubensperrdifferenzial zu helfen, mehr Drehmoment an den äußeren Vorderradreifen zu senden. Ab 2018 entfernte Subaru das mechanische Mitteldifferenzial und machte das DCCD zu einem vollständig elektronisch gesteuerten Kupplungspaket für schnellere Reaktion und geringere Kosten.

Symmetrischer Allradantrieb in Subaru-Schaltgetrieben (ohne DCCD)
Die meisten Subaru-Modelle mit Schaltgetriebe ohne DCCD verwenden eine Viskositätskupplung mit fester Basis-Drehmomentverteilung. Üblicherweise ist dies 50/50, obwohl einige JDM-Performance-Modelle eine 35/65-Basisverteilung mit der Viskositätskupplung als Schlupfbegrenzer verwendeten. Ein Standard-Viskositätskuppler erhöht die Sperrung progressiv, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Vorder- und Hinterachse zunimmt. Losbrechdrehmomentwerte werden manchmal in Kilogramm-Kraftmetern (kgf·m) angegeben, was ein Drehmomentwert und keine wörtliche Kraft in Kilogramm ist. Die Hinterachsdifferenziale variierten je nach Modell und Ausstattung. Viele Performance-Modelle wie der WRX, Legacy GT und Forester XT verwendeten ein Viskositäts-Hinterachsdifferenzial, während Basismodelle offene Hinterachsen hatten.

Symmetrischer Allradantrieb in Subaru-Automatikgetrieben (E4AT, E5AT, CVT)
Ältere 4-Gang-Automatikgetriebe ohne VTD verwendeten eine elektronisch gesteuerte Mittelkupplung, die normalerweise etwa 90 Prozent des Drehmoments nach vorne leitete, mit der Fähigkeit, die hintere Drehmomentübertragung auf etwa 50 Prozent zu erhöhen, wenn Schlupf auftrat. Performance-Modelle mit dem 4EAT verwendeten Variable Torque Distribution (VTD), die einen Planetenradsatz mit einer Mehrscheibenkupplung kombinierte. VTD hat eine Basisaufteilung von 45/55 und kann das Drehmoment bei Bedarf in beide Richtungen verteilen. Das 5-Gang-Automatikgetriebe und die High-Torque-CVTs verwenden ebenfalls VTD. Vorder- und Hinterachsdifferenziale sind bei den meisten Ausstattungen offen, mit Viskositäts-Hinterachsdifferenzialen bei einigen leistungsorientierten Modellen.

 

AWD-Konfigurationen in gängigen Performance-Anwendungen:

Audi Quattro im B8 S4/RS4:

Eine wesentliche Abkehr von früheren Quattro-Systemen, das B8 Quattro-System mit S-Tronic-Getriebe wirft das Torsen-Mittendifferenzial zugunsten eines Crown-Typs-Mittendifferenzials über Bord. Obwohl es immer noch rein mechanisch ist, überträgt das Crown-Differenzial die Kraft bei Radschlupf von vorne nach hinten. Im Gegensatz zum Torsen-Differenzial verwendet das Crown-Differenzial einen mechanischen Verriegelungsmechanismus, der die Vorder- und Hinterräder bei der permanenten Drehmomentverteilung von 40 % vorne und 60 % hinten physisch verriegeln kann. Sowohl der B8 S4 als auch der RS4 verwenden ein offenes Vorderachsdifferenzial. Der B8 RS4 übernimmt das ASD aus der B7-Generation, während der S4 dieses Differenzial als Option erhält. Eine Erklärung des ASD-Systems: https://www.youtube.com/watch?v=tYCr36DVOVY

Kurze Korrektur zu diesem Abschnitt – ich habe kürzlich gelesen, dass das Crown-Differenzial nur im B8 Audi RS5 und im S4/S5 NUR mit der optionalen S-Tronic-Automatikgetriebe verwendet wurde. Die manuelle Version des S4/S5 verwendete den vorherigen Torsen Typ-C.

 

Vergleich der Philosophien: In beiden Systemen besteht das Ziel darin, ein Gier-Moment zu erzeugen, indem ein Drehmomentunterschied zwischen Innen- und Außenrädern erzeugt wird, wodurch sich das Auto in die Kurve drehen kann. Mitsubishi erreicht dies, indem es dem äußeren Heck Drehmoment hinzufügt, während Subaru dies tut, indem es einen Widerstand am inneren Vorderrad erzeugt. Mitsubishis Ansatz ist energieeffizienter und hält die Bremsen dem Bremsen gewidmet, wodurch die zusätzliche Wärmeentwicklung vermieden wird, die die vektorbasierte Bremsung verursacht. Subarus Ansatz ist einfacher und leichter, aber bei anhaltendem, hartem Fahren kann die Bremsarbeit von ATV zum Ausbleichen beitragen. Beide Systeme haben Kompromisse. AYC erhöht die Kosten, das Gewicht und die Komplexität. ATV ist günstiger und leichter, aber weniger thermisch effizient.

 

Crown LSD:

 

Torsen-Sperrdifferential:

 

Dieser Beitrag soll Klarheit in Bezug auf ein weit verbreitetes Missverständnis schaffen, dass das neue ATV-System (Active Torque Vectoring) das Einlenkverhalten und die Kurvenfahrt verbessert, indem es das vordere innere Rad "bremst". Obwohl dies nicht ganz falsch ist, erzeugt die Formulierung oft Verwirrung, da sie im Wesentlichen einer Person ähnelt, die geradeaus geht, dann den linken Fuß hinter sich herzieht und weitergeht - Die Person beginnt offensichtlich, sich träge nach links zu neigen. Die gleiche Analogie wird oft auf ein Torque-Vectoring-System angewendet, bei dem dieselbe Person (anstatt den linken Fuß hinter sich herzuziehen) beginnt, sich mehr auf den rechten Fuß zu konzentrieren, was dasselbe bewirkt.

Bevor wir fortfahren, bitte ich Sie, lieber Leser, meinen Beitrag über das Torsen-Differential zu lesen, da diese Diskussion auf dem in diesem Beitrag vermittelten Wissen aufbaut. Die Hauptüberlegung hier ist, wie das Torsen funktioniert. Erinnern Sie sich, dass Torsen wörtlich ein Kofferwort aus zwei Wörtern ist - Torque und Sensing - TorSen. Der Hauptzweck dieses Differentials ist es, ein Vielfaches des verfügbaren Drehmoments über eine Achse zwischen zwei Abtriebswellen zu senden. Die Drehmomentübertragungsfähigkeit (genannt TBR oder Torque Bias Ratio) wird durch das Verhältnis des verfügbaren Drehmoments dargestellt, das über diese Achse gesendet werden kann. Der STI verwendet ein vorderes Helical-Differential, das in seiner Funktion einem Torsen-Differential (Marke) mit einem TBR von 2,6:1 ähnelt.

Nun zur Problemstellung. Bei starker Kurvenfahrt tritt eine Gewichtsverlagerung auf, die den verfügbaren Grip vom inneren Vorderrad auf das äußere Vorderrad verlagert --- Das wissen Sie; es ist gesunder Menschenverstand. Aber lassen Sie uns untersuchen, was beim ersten Einlenken passiert. Zum Zeitpunkt des Einlenkens wird der vordere innere Reifen kurzzeitig belastet, was dem vorderen inneren Reifen einen kurzen Moment enormen Grips verleiht. Nach einem Augenblick ändern sich die transienten Fahrdynamiken und das Gewicht verlagert sich auf den hinteren äußeren Reifen. Das Auto spürt einen Gripverlust am Limit und untersteuert, wenn das Heck des Autos den Grip beibehält. Das Helical-Differential leitet bis zu 260 % des verfügbaren Drehmoments am inneren Vorderrad vom Motor zum äußeren Vorderrad um, um dies auszugleichen, wodurch das Untersteuern unter Last reduziert und das Auto durch die Kurve "gezogen" wird. Nehmen wir an, Sie treten jetzt das Gaspedal durch und bringen das Auto an den absoluten Rand, wo der innere Vorderradreifen keinen Grip mehr hat. Das Helical-Differential ist nicht mehr in der Lage, Leistung an den äußeren Vorderradreifen zu senden, und es kommt zu einem Traktionsverlust (Untersteuern unter Last).

Einführung des im STI verwendeten ATV-Systems. Wie Sie erwarten würden, betätigt das ATV-System die Bremse am vorderen inneren Reifen, aber das Ziel ist nicht, den vorderen inneren Reifen in der Kurve zu "bremsen", um die Linie unter Last zu korrigieren. Stattdessen erzeugt die vordere innere Bremse ein verfügbares Drehmoment, gegen das das Differential arbeiten muss, um Leistung auf den inneren Vorderradreifen zu übertragen. Angenommen, die innere Vorderradbremse erzeugt eine Reibungskraft, die 10 lb-ft Drehmoment erfordert, um sie zu überwinden. Der Motor, der gegen diese Kraft wirkt, ermöglicht es dem Differential, 260 % oder 26 lb-ft Motordrehmoment auf den äußeren Vorderradreifen mit Grip zu übertragen. Unter Last kann dies eine enorme Menge an nutzbarem Kurvengrip erzeugen. Der innere Vorderradreifen "bremst" leicht, aber denken Sie daran, dass er bereits keinen Grip hat, so dass die Bremskraft nicht wirklich auf den Boden übertragen wird, um das Auto zu verlangsamen, sondern gegen den Motor, um Drehmoment auf den äußeren Reifen zu übertragen. Der eigentliche Kurvenvorteil ergibt sich aus dem zusätzlichen Drehmoment, das dem äußeren Vorderrad zur Verfügung steht, und nicht durch das Bremsen des inneren Vorderrads.

"Okay, ich verstehe das alles, aber der WRX hat ATV und ein offenes Differential... also gilt das nicht, oder?" Nun, irgendwie schon. Das ATV-System im WRX ist unter Last nicht so effektiv wie im STI, aber es hat seine Vorzüge. Ein offenes Differential überträgt immer Drehmoment über eine Achse, nur mit einer gleichmäßigen Aufteilung. Nehmen wir das gleiche Beispiel wie oben. Angenommen, die innere Vorderradbremse erzeugt eine Reibungskraft, die 10 lb-ft Drehmoment erfordert, um sie zu überwinden. Der Motor, der gegen diese Kraft wirkt, ermöglicht es dem Differential, 100 % oder 10 lb-ft Motordrehmoment auf den äußeren Vorderradreifen mit Grip zu übertragen. Ohne das Torsen-Differential muss der WRX die Bremse fast dreimal so stark betätigen, um das gleiche begrenzende Drehmoment über die Achse zu erzeugen. Am Limit macht dies viel mehr inneres Reifenschleifen und Bremsfading im Vergleich zum STI-Setup aus.

 

Dieser Beitrag zielt darauf ab, ein häufiges Missverständnis zu klären, dass das neue ATV-System (Active Torque Vectoring) das Einlenkverhalten und die Kurvenfahrt verbessert, indem es das vordere innere Rad "schleift". Obwohl dies nicht völlig falsch ist, erzeugt die Formulierung oft Verwirrung, da sie im Wesentlichen einem Menschen ähnelt, der geradeaus geht, dann den linken Fuß hinter sich herzieht und weitergeht – Die Person beginnt offensichtlich, sich träge nach links zu neigen. Die gleiche Analogie wird oft auf ein Torque-Vectoring-System angewendet, bei dem dieselbe Person (anstatt den linken Fuß hinter sich herzuziehen) beginnt, sich mehr auf den rechten Fuß zu konzentrieren, was dieselbe Aufgabe erfüllt.

Bevor wir fortfahren, bitte ich Sie, geehrte/r Leser/in, meinen Beitrag über das Torsen-Differential zu lesen, da diese Diskussion auf dem in diesem Beitrag vermittelten Wissen aufbaut. Die Hauptüberlegung hier ist, wie das Torsen funktioniert. Erinnern Sie sich, dass Torsen wörtlich ein Kofferwort aus zwei Wörtern ist – Torque und Sensing – TorSen. Der Hauptzweck dieses Differentials ist es, ein Vielfaches des verfügbaren Drehmoments über eine Achse zwischen zwei Abtriebswellen zu senden. Die Drehmomentübertragungsfähigkeit (genannt TBR oder Torque Bias Ratio) wird durch das Verhältnis des verfügbaren Drehmoments dargestellt, das über diese Achse gesendet werden kann. Der STI verwendet ein vorderes Helical-Differential, das in seiner Funktionsweise einem Torsen-Differential (Marke) mit einem TBR von 2,6:1 ähnelt.

Nun zur Problemstellung. Bei starker Kurvenfahrt tritt eine Gewichtsverlagerung auf, die den verfügbaren Grip vom inneren Vorderrad auf das äußere Vorderrad verlagert --- Das wissen Sie; es ist gesunder Menschenverstand. Aber lassen Sie uns untersuchen, was beim ersten Einlenken passiert. Zum Zeitpunkt des Einlenkens wird das vordere innere Rad kurzzeitig belastet, was dem vorderen inneren Rad einen kurzen Moment enormen Grips verleiht. Nach einem Augenblick ändern sich die transienten Fahrdynamiken und das Gewicht verlagert sich auf das hintere äußere Rad. Das Auto spürt einen Gripverlust am Limit und untersteuert, wenn das Heck des Autos den Grip beibehält. Das Helical-Differential leitet bis zu 260 % des verfügbaren Drehmoments am inneren Vorderrad vom Motor zum äußeren Vorderrad um, um dies auszugleichen, wodurch das Untersteuern unter Last reduziert und das Auto durch die Kurve "gezogen" wird. Nehmen wir an, Sie treten jetzt das Gaspedal durch und bringen das Auto an den absoluten Rand, wo das innere Vorderrad keinen Grip mehr hat. Das Helical-Differential ist nicht mehr in der Lage, Leistung an das äußere Vorderrad zu senden, und es kommt zu einem Traktionsverlust (Untersteuern unter Last).

Einführung des ATV-Systems im STI. Wie Sie erwarten würden, betätigt das ATV-System die Bremse am vorderen inneren Rad, aber das Ziel ist nicht, das vordere innere Rad in der Kurve zu "schleifen", um die Linie unter Last zu korrigieren. Stattdessen erzeugt die vordere innere Bremse ein verfügbares Drehmoment, gegen das das Differential arbeiten muss, um Leistung auf das innere Vorderrad zu übertragen. Angenommen, die innere Vorderradbremse erzeugt eine Reibungskraft, die 10 lb-ft Drehmoment erfordert, um sie zu überwinden. Der Motor, der gegen diese Kraft arbeitet, ermöglicht es dem Differential, 260 % oder 26 lb-ft Motordrehmoment auf das äußere Vorderrad mit Grip zu übertragen. Unter Last kann dies eine enorme Menge an nutzbarem Kurvengrip erzeugen. Das innere Vorderrad "schleift" leicht, aber denken Sie daran, dass es bereits keinen Grip hat, so dass die Bremskraft nicht wirklich auf den Boden übertragen wird, um das Auto zu verlangsamen, sondern gegen den Motor, um Drehmoment auf das äußere Rad zu übertragen. Der eigentliche Kurvenvorteil ergibt sich aus dem zusätzlichen Drehmoment, das dem äußeren Vorderrad zur Verfügung steht, nicht durch das Schleifen des inneren Vorderrads.

"Schön, das verstehe ich alles, aber der WRX hat ATV und ein offenes Differential... also gilt das nicht, oder?" Nun, sozusagen. Das ATV-System im WRX ist unter Last nicht so effektiv wie im STI, aber es hat seine Vorzüge. Ein offenes Differential überträgt das Drehmoment immer über eine Achse, nur gleichmäßig aufgeteilt. Nehmen wir das gleiche Beispiel wie oben. Angenommen, die innere Vorderradbremse erzeugt eine Reibungskraft, die 10 lb-ft Drehmoment erfordert, um sie zu überwinden. Der Motor, der gegen diese Kraft arbeitet, ermöglicht es dem Differential, 100 % oder 10 lb-ft Motordrehmoment auf das äußere Vorderrad mit Grip zu übertragen. Ohne das Torsen-Differential muss der WRX die Bremse fast dreimal so stark betätigen, um das gleiche begrenzende Drehmoment über die Achse zu erzeugen. Am Limit macht dies viel mehr inneres Radschleifen und Bremsfading im Vergleich zum STI-Setup aus.

Hinzugefügt, um ein Missverständnis zu klären!

 

Reserviert für Erweiterung4

 

Super Lektüre! Danke Zax! Liebe die neuen Sachen

 

Ich empfehle jedem, der diese FAQ gelesen hat, sie noch einmal zu lesen. Ich habe viele Fehler in meinem ursprünglichen Text gefunden. Ich bin sicher, dass noch weitere technische Fehler korrigiert werden müssen.

 

Ich empfehle jedem, der diese FAQ gelesen hat, sie noch einmal zu lesen. Ich habe viele Fehler in meinem ursprünglichen Text gefunden. Ich bin sicher, dass es noch weitere technische Fehler zu korrigieren gibt.

Ja, ich dachte, die 04-06 STIs kamen mit einem Hinterachs-LSD vom Kupplungstyp und nicht mit einem Torsen.

Ansonsten toller Artikel!

 

Frage an dich, Zach... Welchen Unterschied würde es machen, auch vorne ein LSD zu haben? Irre ich mich in der Annahme, dass ich ein offenes Frontdifferential habe? Ich habe Schwierigkeiten, den Zusammenhang herzustellen. Ich habe vor einiger Zeit einen Beitrag darüber gesehen, und er ist mir beim Hausaufgabenmachen in den Sinn gekommen, also dachte ich, ich würde mich über deinen LSD-Sticky informieren. Ich weiß, dass ich ein hinteres VCU-LSD und eine viskose Mittelkupplung (03 wrx wagon) habe. Was ist mit der Front? Gibt es eine Möglichkeit, all dies aufzurüsten? Ich weiß von der Durchführung des DCCD-Swaps und des hinteren STI-Differentials, habe aber nicht viel über die Front gehört.

 

Frage an dich Zach... Was wäre der Unterschied, auch vorne ein LSD zu haben? Irre ich mich in der Annahme, dass ich ein offenes Frontdifferential habe? Ich tue mich schwer, die Verbindung herzustellen. Ich habe vor einiger Zeit einen Beitrag darüber gesehen und er ist mir beim Hausaufgabenmachen in den Sinn gekommen, also dachte ich, ich würde mich über deinen LSD-Sticky informieren. Ich weiß, dass ich ein hinteres VCU-LSD und einen viskosen Mittelkuppler (03 wrx wagon) habe. Was ist mit der Front? Gibt es eine Möglichkeit, all dies aufzurüsten? Ich weiß von der Durchführung des DCCD-Swaps und des hinteren STI-Diffs, habe aber nicht viel über die Front gehört.

Nur zu Ihrer Information, Ihr hinteres LSD ist zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich ein offenes Differential. Sie verschleißen und "versagen", indem sie wie ein offenes Differential funktionieren.

 

Entschuldigung, habe das gerade erst gesehen.

Ob Sie sich für den Einbau eines vorderen LSD entscheiden, hängt wirklich davon ab, wie Sie das Auto einsetzen wollen. Es gibt einen Grund, warum sich die meisten Hochleistungs-AWD-Straßenautos für ein offenes vorderes LSD entscheiden, z. B. GT-R, Lamborghini Huracan, Audi R8 usw. Am Limit kann ein vorderes LSD etwas Aufschieben beim Gasgeben hinzufügen. Dies wird durch die Verwendung von LSDs mit niedrigem TBR und cleveren Tricks wie Active Torque Vectoring an der Vorderachse gemildert. Zugegeben, die oben genannten Hochleistungsautos haben eine natürliche Drehmomentverteilung, die stark zum Heck hin ausgerichtet ist.

Die Verwendung eines vorderen LSD am STI und Evo ist ein Relikt einer vergangenen Ära. Das vordere LSD hilft, die Traktion auf losem Untergrund zu erhalten, wie man ihn auf einer Schotter- oder Schnee-Rallye-Etappe findet, insbesondere bei der Ausführung von Pendelkurven und dergleichen. Natürlich haben die echten Rallyeautos viel aggressivere Differenziale, die auf bestimmte Etappen abgestimmt sind, was den straßentauglichen STI und Evo zu einer kleinen Kuriosität macht.

Das hintere LSD ist ein weitaus nützlicheres (und verbreitteres) Werkzeug im Motorsport, da es dem Auto ermöglicht, den Grip unter "Squat" oder starker Beschleunigung aufrechtzuerhalten. Es gibt einen interessanten Gegensatz zu allem, was ich gerade erwähnt habe. Wenn Sie an den Nachrichten interessiert sind, werden Sie feststellen, dass der 2018 Focus RS mit einem vorderen LSD ausgeliefert wird. Darüber hinaus wird der Golf R mit dem vorderen "XDiff" angeboten, das eigentlich nur eine Bremsmodulation ist. Der Grund, warum diese Autos von einem vorderen LSD profitieren, ist, dass sie hauptsächlich FWD-orientiert sind und viel Drehmoment über die Vorderräder bei Power-On leiten. Um maximalen Grip beim Beschleunigen zu erzielen, wird das vordere LSD genauso benötigt wie bei einem FWD-Auto.

TL;DR: Man sieht nicht viele vordere LSD-Installationen, weil die meisten Leute hier und NASIOC ihre Autos für den Straßen- und Rennstreckeneinsatz bauen. Wenn Sie sich in einem Rallye-Forum umsehen, wird sich das definitiv ändern.

Außerdem hat Isaac Recht. An diesem Punkt ist Ihr hinteres LSD effektiv ein offenes Differential, da die Silikonflüssigkeit im LSD durch den Gebrauch abgebaut wird. Dasselbe gilt nicht für Ihr Mitteldifferential, es sei denn, es hat ständig viel Traktionsverlust.

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Oh, BTW...Der "DCCD-Tausch" deutet darauf hin, dass ein STI-Getriebe verwendet wird, und die meisten STI-Getriebe werden mit einem vorderen LSD geliefert. Ergo würde der "DCCD-Tausch" auch einen vorderen Diff-Tausch zu LSD bedeuten.Gesendet von meinem SAMSUNG-SM-G890A mit Tapatalk

 

Wenn es so ist wie bei den LSD-Swaps in Jeeps, macht es das langsame Kurvenfahren im Schnee auch super schrullig. Nicht so schlimm wie ein gesperrtes Differential oder ein Lunchbox-Locker, aber meiner Erfahrung nach wollten die Reifen hüpfen und es hat den Wendekreis wirklich verringert.

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Meine Frage ist: Mit welchem Typ ist mein '16 WRX CVT ausgestattet?

 

Meine Frage ist: Mit welchem Typ ist mein '16 wrx cvt ausgestattet?


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Symmetrischer Allradantrieb in Subaru-Automatikgetrieben (1988+)
Die E4AT, E5AT und CVT haben ähnliche Allradantriebssysteme eingesetzt, wenn auch mit unterschiedlichen Gesamtbetriebsspezifikationen. Subarus Automatiksysteme verzichten auf die VCU zugunsten einer komplexeren (und effektiveren) aktiven Mittelkupplung ODER eines variablen Drehmomentverteilungs- (VTD) Mitteldifferenzials. Die meisten E4AT-Anwendungen mit Ausnahme des WRX verwenden die aktive Mittelkupplung. Dieser hydraulische Mehrscheiben-Transferkupplungsmechanismus überträgt normalerweise nur 10 % des Motordrehmoments auf die Hinterachse, kann aber bis zu 50 % des Motordrehmoments auf die Hinterachse übertragen, wenn Schlupf auftritt. Die E4AT im WRX und die E5AT/CVT verwenden ein fortschrittlicheres VTD-System. Das VTD beinhaltet ein Planetenmitteldifferenzial (ähnlich dem DCCD) mit einer nominalen 45:55 F:R-Drehmomentaufteilung. Bei Bedarf kann die TCU (Getriebesteuerung) bis zu 100 % des Drehmoments durch Manipulation einer hydraulischen Mehrscheiben-Transferkupplung an die Hinter- oder Vorderachse leiten. Dieses System ist dem VCU im Manual WRX aus folgenden Gründen technisch überlegen: 1. Schnellere Reaktion 2. Variable Drehmomentübertragung 3. größere Einrastkraft. Obwohl die Funktionsweise dem DCCD-System ähnelt, sind die mechanischen Komponenten völlig unterschiedlich. Vorder- und Hinterachsen sind offene Differentiale, mit Ausnahme des WRX, Legacy GT (spec B), Forester XT, Outback und 2.5RS.

 

Danke Zax, ich wusste, dass es wahrscheinlich irgendwo da drin war, war mir aber nicht ganz sicher. Es heißt, dass sowohl die Vorder- als auch die Hinterachse offen sind, außer wrx, gt usw. Heißt das also, dass mein '16 wrx cvt ein Sperrdifferenzial hat? Nur unsicher, weil es heißt, es gibt eine Ausnahme, aber nicht angibt, um welche Art es sich handelt. Danke! @zax ;

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Danke Zax, ich wusste, dass es wahrscheinlich irgendwo da drin war, war mir aber nicht ganz sicher. Es heißt, dass sowohl die Vorder- als auch die Hinterachse offen sind, außer WRX, GT usw. Heißt das also, dass mein '16 WRX CVT ein Sperrdifferenzial hat? Ich bin mir nur unsicher, weil es eine Ausnahme gibt, aber nicht angibt, um welchen Typ es sich handelt. Danke! @zax ;

Nein, das Sperrdifferenzial in der Hinterachse wurde 2008 aus dem WRX entfernt.