Mittendifferential

Ein Mittendifferential ist jene Baugruppe, die bei einem Allradfahrzeug das Motordrehmoment zwischen Vorder- und Hinterachse aufteilt und es zugleich erlaubt, dass diese Achsen mit leicht unterschiedlichen Drehzahlen laufen. Für das Verhältnis zwischen Vorder- und Hinterachse erfüllt es im Grunde dieselbe Aufgabe wie ein herkömmliches Differential für die beiden Räder einer einzelnen Achse, und es ist der Grund dafür, dass ein Auto dauerhaft alle vier Räder antreiben kann, ohne dass der Antriebsstrang gegen sich selbst arbeitet.

Die Notwendigkeit eines Mittendifferentials ergibt sich daraus, dass Vorder- und Hinterachse selten exakt gleich schnell laufen. In der Kurve beschreiben die Vorderräder einen etwas größeren Bogen als die Hinterräder, und auch Reifengrößen, -drücke und -verschleiß führen zu kleinen Unterschieden. Wären die beiden Achsen starr verbunden, hätten diese Abweichungen keinen Ausgleich und der Antriebsstrang würde sich verspannen – ein Zustand, der als Verspannung beschrieben wird und schwergängige Lenkung, Reifenradieren, Belastungen im Antriebsstrang und auf griffigem Untergrund schließlich Schäden verursacht. Das Mittendifferential nimmt diesen Unterschied auf und lässt jede Achse ihr eigenes Tempo finden.

Im Betrieb übernimmt das Mittendifferential den Antrieb vom Getriebe und teilt ihn über einen Zahnradsatz oder ein Lamellenpaket auf die vordere und hintere Kardanwelle auf. Viele Systeme arbeiten mit einer asymmetrischen, bewusst ungleichen Verteilung, die ein Ende des Fahrzeugs bevorzugt – etwa sechzig Prozent an die Hinterachse für eine sportlichere Balance – statt einer neutralen Aufteilung von fünfzig zu fünfzig. Der Differentialmechanismus kann eine einfache offene Bauart, ein Planetenradsatz oder eine anspruchsvollere Einheit sein, doch in jedem Fall liegt sein Wesensmerkmal darin, das Drehmoment zu verteilen und dennoch eine Drehzahldifferenz zwischen den Achsen zuzulassen.

Die Schwäche eines einfachen offenen Mittendifferentials gleicht der jedes offenen Differentials: Das Drehmoment folgt dem Weg des geringsten Widerstands, sodass bei Grip-Verlust einer Achse deren Räder durchdrehen, der Vortrieb dort verloren geht und die andere Achse kaum etwas erhält. Um dem zu begegnen, ergänzen die meisten permanenten Allradsysteme eine Sperr- oder Begrenzungsmöglichkeit für das Mittendifferential. Dies kann eine Viskokupplung, ein drehmomentfühlender Zahnradsatz nach Torsen-Bauart, eine elektronisch gesteuerte Lamellenkupplung oder eine manuelle Sperre sein. Solche Einrichtungen können fortschreitend mehr Drehmoment zur Achse mit Grip leiten oder beide Achsen bei maximalem Traktionsbedarf miteinander verriegeln und im Normalbetrieb wieder lösen.

Genau dieses Zusammenspiel aus Differentialwirkung und steuerbarer Sperre ermöglicht einen kultivierten, permanenten Allradantrieb, der auf trockenem Asphalt ebenso nutzbar ist wie in Schnee oder Schlamm, und unterscheidet ihn von einfacheren zuschaltbaren Allradsystemen, die die Achsen starr koppeln und daher auf festem Untergrund ausgekuppelt werden müssen. Das Mittendifferential bildet somit das Herzstück des permanenten Allradantriebs und liefert im Zusammenwirken mit Vorder- und Hinterachsdifferential sowie jeglicher elektronischer Traktionsregelung die Kraft geschmeidig und sicher an alle vier Räder.