Stoomcursus differentiŽlen

...voor mensen die snel op vlieghoogte willen raken of even willen weten hoe het ook alweer zat.

Er wordt in de voorbeelden uitgegaan van een achterwielaangedreven voertuig en sportieve toepassing.

Wat doet een differentieel eigenlijk?
De aandrijvende kracht van de motor loopt via de versnellingsbak en het differentieel naar de wielen. Omdat het soms nodig is dat de wielen op ongelijke snelheid draaien, zorgt het differentieel dat dit mogelijk is. Stel je voor dat je auto 10 meter breed zou zijn en een kort bochtje moet maken. Het buitenste wiel zou dan een veel grotere afstand moeten afleggen dan het binnenste wiel. Zo werkt het ook bij een auto van normale afmetingen, alleen dan is het verschil uiteraard wat minder groot. Een vaste as met een tandwiel voor aandrijving (zoals bij karts) zou bij iedere bocht het binnenste wiel laten wringen, met als resultaat banden slijtage en op hogere snelheid een slechte handelbaarheid. (dit is tevens een reden dat karts zo snel achterstevoren staan). Het differentieel verdeelt dus aandrijvende kracht over de wielen, terwijl deze ongelijk kunnen draaien.



En een sperdifferentieel dan?
Goed, mooi concept zoín differentieel alleen is het niet ideaal. De manier waarop een differentieel werkt zorgt er namelijk voor dat 1 wiel stil kan staan en het andere wiel kan draaien. Als je de auto op de brug zet en de auto in zijn versnelling laat draaien kun je daarom ook met de hand gemakkelijk 1 wiel tegenhouden.

Als je een auto niet alleen als vervoermiddel gebruikt, maar ook om zo snel mogelijk mee te rijden dan is dit een groot nadeel. Stel voor dat je aan de start staat en het licht springt op groen. Je probeert zo snel mogelijk op te trekken maar 1 wiel staat in een plasje water of olie. Dit wiel zal dan enorm spinnen, terwijl het andere wiel (nagenoeg) stil op het goede wegdek blijft staan. Ook als je een scherpe bocht neemt en de auto helt over zal het binnenste wiel minder hard op de weg drukken of zelfs van de grond komen. Zeker als het binnenste wiel in de lucht hangt kan het vrij spinnen, waardoor het andere wiel niet meer aangedreven wordt. Op onderstaande foto is goed te zien hoe de wielen los kunnen komen.



Het komt er dus op neer dat een differentieel ervoor zorgt dat de aandrijvende kracht van de motor de weg van de minste weerstand zoekt, dus het wiel wat het makkelijkst draait ofwel het wiel met het minste grip.


Wat je nodig hebt om dit te ondervangen is een sperdifferentieel. De sperwerking zorgt ervoor dat het differentieel zijn werk kan doen, maar alleen tot een bepaalde grens. Het gunstige effect hiervan is dat er altijd twee wielen zullen draaien, ook als ťťn van de wielen op een gladde ondergrond staat of in de lucht hangt. Er kan dus nog steeds wel een verschil in draaisnelheid zijn, maar niet meer dan een bepaald percentage.



Wie gebruikt dan een sperdifferentieel?
Eigenlijk alle sportwagens, maar ook terreinwagens en vrachtwagens bijvoorbeeld. Behalve de snelheid is dus ook de grip in slecht terrein een reden om voor een sperdifferentieel te kiezen.

Zijn er veel verschillende sperdifferentiŽlen?
Ja, grofweg zijn deze te verdelen in drie groepen; viscositeit, platen en helical (zoals een Quaife). We zullen ons beperken tot het type met platen aangezien deze het meest gebruikt wordt voor sportieve toepassingen met achterwielaangedreven voertuigen.

Platen?
Het principe van dit type sperdifferentieel is dat de sperwerking wordt bewerkstelligt door de wrijving van plaatjes. Deze zitten in zogenaamde clutchpacks bij elkaar. Door de hoeveelheid clutches en de spanning aan te passen kan men instellen hoeveel sperwerking het differentieel heeft. Dit wordt uitgedrukt in een percentage zoals 25% wat bij de meeste sportwagens voor de straat standaard is. Voor sportiever rijgedrag kiest men vaak 40%, maar ook 75% wordt wel gebruikt tijdens rallyís.

Thatís it?
Nee, want een platensper is op veel verschillende manieren in te stellen wat de eigenschappen bepaalt. Hieronder de meest voorkomende.

2-way; sperwerking zowel met acceleratie als met deceleratie

1.5-way; sperwerking zowel met acceleratie als met deceleratie, echter de helft minder bij deceleratie

1-way; alleen sperwerking met acceleratie

Progressive; geleidelijk aangrijpende sperwerking

Non-progressive; diff spert wel of spert niet

Van bovenstaande eigenschappen zijn ook combinaties mogelijk, zoals bijvoorbeeld een 1.2-way progressive sperdifferentieel.

Wat heb ik nodig?
Dat hangt er vanaf wat je met de auto van plan bent. De meeste klanten willen een sportieve auto waarmee zowel op het circuit als de openbare weg gereden kan worden. In dat geval is een 2-way 40% non-progressive differentieel een goede keuze. Mensen die (semi-)professioneel racen kiezen vaak voor progressive 1.5-way differentiŽlen, deze zijn duurder om te bouwen. Zij geven ook vaak aanvullende wensen zoals 80% sper met acceleratie en 20% met deceleratie.

Wat is daar het voordeel van?
Lichte sperwerking bij deceleratie is een voordeel omdat je hierdoor beter kunt afremmen op de motor. Maar als het teveel sperwerking wordt krijg je de auto moeilijker de bocht in doordat de achterkant minder makkelijk mee wil. Dit resulteert dan in onderstuur. Voor acceleratie kan 85% progressive sperwerking op het circuit nog goed zijn, maar voor deceleratie is het veel te veel. Door dit zo af te stellen dat je meer sperwerking met acceleratie dan met deceleratie hebt bereik je een ideale middenweg.

En wat heeft BMW origineel?
De platen sperdifferentiŽlen van BMW tot 1994 zijn 2-way non-progressive 25%. Later heeft BMW ook de visco differentiŽlen in m-modellen geintroduceerd, deze zijn echter minder geschikt voor het circuit.

En de visco-sperdifferentiŽlen op de E30?
Deze werden niet gebruikt voor sportieve toepassing maar voor 4wd modellen.

Ik heb een elektronisch sperdifferentieel, wat houdt dat in?
Een elektronisch sper is niet ťcht een sperdifferentieel, omdat het sperren niet door het differentieel zelf gedaan wordt. Bij dit type sper zit er onder de auto eigenlijk een open differentieel, echter met een elektronische waakhond. Op het moment dat een van de wielen een te hoge snelheid meet -ten opzichte van het andere wiel- zal het systeem dit wiel afremmen.

Stel je komt de bocht uit en geeft gas, omdat de auto op het buitenste wiel leunt heeft het binnenste wiel minder grip en het begint te spinnen. Door het concept van het open differentieel gaat er geen vermogen meer naar het buitenste wiel, terwijl dit juist wel het meeste grip heeft. Het elektronische systeem grijpt in door het binnenste wiel af te remmen. Doordat er nu (door het remmen) weerstand is op het binnenste wiel zal er weer vermogen gaan naar het buitenste wiel.

Dit is een veilig systeem, zeker in combinatie met tractiecontrole en ESP. Maar zoals je wel kunt voorstellen is remmen tijdens het accelereren niet de meest efficiŽnte en snelle manier om je auto voort te stuwen. En voor driften is het helemaal geen optie.

Een goed mechanisch sperdifferentieel -in plaats van het open differentieel- zal altijd ingrijpen en grip geven voordat de elektronica zich er mee kan bemoeien, dit maakt de auto efficiŽnter en een stuk sneller zonder de elektronische hulpsystemen in de weg te zitten of tegen te werken.

Met deze elektronische veiligheidsystemen uitgeschakeld zal het ook nog eens een stuk leuker rijden zijn.

Klik hier om onze differentiŽlen te bekijken!