Wie funktioniert ein Differentialgetriebe | Aufbau und Funktion einfach erklärt

Erfahre in diesem Video mehr über Aufbau, Funktion und Anwendung eines Differentialgetriebes und die Differentialsperre.

Bei Autos werden die Räder von einem Motor angetrieben. Wären die anzutreibenden Räder dabei jedoch über eine gemeinsame Welle starr miteinander verbunden, würde dies bei Kurvenfahrten zu Problemen führen. Denn das äußere Antriebsrad muss in der Kurve einen größeren Weg zurücklegen als das innere. Da aber beide Räder die Kurve in der gleichen Zeit durchfahren, muss sich das äußere Antriebsrad in der Kurve folglich schneller drehen als das innere.

Wären die beiden Räder durch eine gemeinsame Welle verbunden, würde sich die Welle aufgrund der aufgezwungenen unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten in sich verdrehen. Diese Verdrehung gleicht sich früher oder später durch ein Durchrutschen der Räder aus. Dieses Durchrutschen in der Kurve vermindert nicht nur die Fahrsicherheit, sondern führt auch zu starkem Reifenverschleiß und auf Dauer zum Bruch der Welle.

Es musste also eine Lösung gefunden werden, beide Räder gleichzeitig anzutreiben und trotzdem unterschiedliche Geschwindigkeiten zuzulassen. Dies wurde schließlich mit einem sogenannten Differentialgetriebe erreicht. Dabei rotiert das äußere Rad bei der Kurvenfahrt im selben Maße schneller wie das innere Rad langsamer rotiert.

00:00 Verdrehen der Wellen bei Kurvenfahrten
01:52 Aufbau eines Differentialgetriebes
03:12 Schritt 1: Antrieb über Stifte und einen frei rotierbaren Stab
04:01 Schritt 2: Antrieb über mehrere Stifte und frei rotierbare Stäbe
05:16 Drehzahlverlust = Drehzahlgewinn
07:32 Verteilung des Drehmoments
08:59 Verteilung der Leistung
10:05 Schritt 3: Ersetzen der Stifte und Stäbe durch Zahnräder
10:31 Schritt 4: Antrieb der Wellen über weitere Kegelräder
11:16 Schritt 5: Symmetrische Anordnung der Kegelräder
11:43 Kinematik des Differentials
14:01 Differentialgetriebe als Sonderform des Planetengetriebes
16:23 Differentialsperre