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Differentialsperre

Das Differntial ist einer der wichtigsten Faktoren bei einem Setup. Mit dem Differential bekommt man die Kontrolle über die auftretenten Kräfe. Das Differential ist für das Anbrems- sowie das Beschleunigungsverhalten verantwortlich.
Aus diesem Grund sollte man eine Voreinstellung für das Differential durch führen. Das Differential wird im Differentialkurs ausführlich behandelt. Dieses Wissen dient als Basis und wird maßgeblich über eure Rundenzeit entscheiden.

Besondere Abhängigkeit besteht hier zwischen den Faktoren:- Federn und Dämpfer
– Stabilisatoren
– Bremsbalance


Es bestehen weitere indirekte Abhängigkeiten, was den Radsturz, Reifendruck, Nachlauf betrifft. Diese werden aber später behandelt und deswegen jetzt außen vor gelassen.

Aus den resultierenden Testfahrten ergibt sich die Voreinstellung des Differentials. Es ist zu empfehlen das man zuerst den Mittelwert einstellt. Da man sonst bei zu hoch eingestellten Werten schnell Fehler bei der Fahrwerkseinstellung hat. Diese Fehler würden dazu führen das man schneller an die Grenze mit seinem Fahrzeug kommt, als es eigentlich möglich wäre.

Darauf sollte eine längere Testfahrt folgen, besonderen Augenmerk legt man dabei auf das Anbrems- und Beschleunigungsverhalten.
Eine direkte Empfehlung kann man nicht aussprechen, da es einmal am Fahrstil und Folgesetup liegt welche Werte man im Ende wirklich verwendet.

Differential Wirkungsprinzip und Umsetzung

Das Differential stellt am Fahrzeug das wohl wichtigste Teil dar. Das gilt sowohl für den Rennsport als auch für die Straße. Im Rennsport werden allerdings andere Differentiale eingesetzt, da diese natürlich wesentlich Robuster aber dabei auch leichter sein müssen.
Im Rennsport werden Sperrdifferentiale eingesetzt die sich in der Bauart sehr stark unterscheiden. In der Formel 3, Formula Student, FIA WTCC, VW Motorsport GmbH etc. und sportlichen Straßenwagen (Mercedes-AMG GmbH, Alpina Burkard Bovensiepen GmbH + Co. KG, Fiat S.p.a. Abarth etc.) werden überwiegend Selbstsperrdifferentiale mit Lamellenkupplung eingesetzt. Diese Differentiale lassen sich sehr fein und vor allem Fahrer individuell einstellen, was einen extrem Vorteil darstellt. 

Ein Differential ist in seiner Wirkungsweise in 4 Teile unterteilt. 
1. Sperrwert selber 
2. Sperrwirkung Schubbetrieb 
3. Sperrwirkung Zugbetrieb 
4. Vorspannung

Der Sperrwert

Der Sperrwert ist der Wert den das Differential bei voller Nutzung zulassen kann. Je nach Fahrzeug und Reglement sind unterschiedliche Sperrwerte zugelassen. Die Trail bzw. Offroad Fahrzeuge lassen eine 100% Sperre zu damit sie auch wieder aus dem Loch heraus kommen wenn ein Antriebsrad in der Luft hängt. Die Tourenwagen bewegen sich in einem Bereich von 0%-60% je nach Fahrzeug. 

Definition

Wir rüsten ein Fahrzeug mit einer Sperre von 40% aus. Das heißt aber nicht dass wir auch 40% sperren. Das wird oft falsch verstanden. Man muss da ein wenig rechnen. Wenn wir mal von 100% Traktion ausgehen so verteilt sich diese ja auf beide Räder. Das bedeutet dass wir hier von nur noch 50% pro Seite reden. 40% Sperre heißen nun aber auch 20% pro Seite. Die Sperrverteilung ergibt also 50%+20% (40%/2) 70% Drehmoment auf das nicht schlupfende Rad und 30% Drehmoment auf das Rad mit mangelnder Traktion (schlupf). Noch ein Rechenbeispiel: 
25% Sperre 
25% / 2 = 12,5% 
50% + 12,5% = 62,5% Drehmoment nicht schlupfend 
50% – 12,5% = 37,5% Drehmoment auf das schlupfende Rad 
Es ist also klar zu sehen, dass ein geringerer Sperrwert näher an einen gleichmäßig verteilten Drehmoment kommt als ein hoher. Das sagt aber noch nix über Fahrverhalten aus, da je nach Antriebskonzept und Fahrerisches Können andere Wert gelten können.

Sperrwirkung Schubbetrieb:

Der Wert Sperrwirkung beschreibt den Zustand der Sperre beim Beschleunigen bzw. Bremsen oder ohne Gas fahren. Der Schubbetrieb beschreibt hier den Zustand während der Anbremsphase. Stellen wir uns vor wir kommen nach einer lange Gerade (Monza Start-Ziel) auf eine harte Bremszone zu. In diesem Moment wechseln wir von Gas geben auf schnelles Runterschalten und Bremsen hart. Nun wollen wir aber in dieser Phase ein stabiles Fahrzeug haben das nicht ausbricht nur weil wir bremsen. Diese Steuerung übernimmt die Sperrwirkung in Schubbetrieb. Wir beschreiben den Zustand des Fahrzeugs wenn es selber versucht weiter zu schieben.

Definition

Eine hohe Zugwirkung verhindert das durchdrehen der Räder beim heraus beschleunigen und verhindert ein Übersteuern bei leistungsstarken Fahrzeugen. Bei nicht so Leistung starken Fronttrieblern kann sich dies allerding schnell in ein untersteuern umwandeln, da der Lenkrollradius vom Kurven inneren zu äußeren Rad nur unzureichend ausgeglichen werden kann. Das ist sehr Fahrstilabhängig, je nachdem wie der einzelne aus den Kurven beschleunigt.

Vorspannung:

Kommen wir zu dem Punkt der das ganze nun unter einen Hut bringen muss. Eine ideale Kurvendurchfahrt sollte folgendermaßen aussehen: 
1. Hohe Sperrwirkung Schub beim Anbremsen 
2. In der Kurve sollte nur der Sperrwert an sich wirken 
3. Hohe Sperrwirkung Zug beim heraus beschleunigen 

Aber wie regeln wir den Wechsel von Bremsen zu Halten zu Beschleunigen? Hier kommt die Vorspannung ins Spiel. Die Vorspannung regelt wie hart oder weich das Differential beim Wechsel von Bremsen zum Beschleunigen einsetzen soll. Um ein unruhiges Verhalten beim Wechsel von Bremsen zum Beschleunigen zu verhindern, sind die Mechaniker bestrebt möglichst wenige Vorspannung zu zulassen. Diese Vorspannung beeinflusst maßgeblich das Einlenkverhalten beim lösen der Bremse. Normal sollte also ein Fahrzeug das beim Anbremsen eher untersteuernd ist, nach dem lösen der Bremse sofort das untersteuern lösen um besser einlenken zu können. Ist die Vorspannung allerdings zu gering kann sich der Spies schnell umdrehen und das Fahrzeug übersteuert schlagartig. Es ist also wieder sehr Fahrstilabhängig wie der Einzelne sein Differential einstellt.

Unterschiede in den Games:

Simbin Produkte haben keine Einstellmöglichkeiten für den Zugbetrieb. Lediglich rFactor hat entsprechendes umgesetzt.

Setup Referenz

Differntialsperre Indikator / Verhalten

guter Vortrieb aber Wagen untersteuert beim Gasgeben mangelder Vortrieb beim Kurvenausgang

Änderungen

Verringere die Sperre Erhöhe die Sperrwirkung

Differntialsperrwirkung Indikator / Verhalten

Auto bremst stabil, untersteuert aberAuto ist beim bremsen instabil und droht zu übersteuern

Änderungen

Verringere die SperrwirkungErhöhe die Vorspannung

Differntial Vorespannung Indikator / Verhalten

das Auto ist unruhig beim Wechsel vom Bremsen zum Beschleunigen das Auto reagiert nicht genug beim Wechsel vom Bremsen zum Beschleunigen

Änderungen

Verringere die VorspannungErhöhe die Vorspannung

Setup Wirkung

Nach dem Differentialkurs und dem Video (in Bearbeitung) sollten die Funktion und Wirkungsweise bekannt sein. Wichtig dabei zu verstehen ist das man beim gleichen Setup unterschiedlichste Werte fahren kann. Das Differential ist auch stark vom Fahrer und seinem Fahrgefühl abhängig. Wer wenig Gefühl für Gas und Bremse mitbringt benötigt andere Werte als ein Gefühlvoller Fahrer. Man muß also den Spakat von der Verständniss eines Differentials zum Fahrstil schaffen oder anders erklärt kann man nicht alles einstellen um Fehler vom Fahrer aus zu bügeln. Manche Sachen muß man sich antrainieren oder bei bestimmten Kurven durch ein geändertes Anbrems- und Beschleunigungsverhalten Einfluß auf ein gutes Setup nehmen. 

Damit gerade Anfänger eine bessere Orientierung haben kann man die Basiceinstellung des Differentials an ein paar Faktoren fest machen und damit Abhängigkeiten aufstellen.

Langsame Kurven/Strecken benötigen eher niedrige Werte bei Sperre/Sperrwirkung
Schnelle Kurven/Strecken benötigen eher größere Werte bei Sperre/Sperrwirkung

Bei niedrigen Werten Sperre/Sperrwirkung einen niedrigen Vorlast Wert 
Bei hohen Werten Sperre/Sperrwirkung einen hohen Vorlast Wert
Bei niedrigen Sperre hohe Sperrwirkung einen mittleren Vorlast Wert

Zusatzinformationen

Allgemein gibt es zum Differential im Grunde nur noch den Einfluß auf den Fahrstil und der damit benötigten Traktion etwas zu sagen. Der Idealfall eines Fahrzeuges liegt immer darin das es zu keiner Zeit rutschende bzw. blockierende Räder aufweist. Um so länger die Rennen werden um so wichtiger ist der Punkt um konstant schnelle Runden zu fahren. Sicher macht es Fun bei Aufholjagden oder Attacken das Fahrzeug und die Reifen über das Limit zu belasten, aber jeder Fahrer weis auch das er das max. zwei Runden macht, danach sind die Reifen so überhitzt das man automatisch langsam wird. Gerade bei längeren Rennen sollte man das Differential richtig einstellen, zuviel Power auf der Antriebsachse ist nicht von Vorteil, wenn man diesen Power nicht kontrolliert einsetzen kann. Man kann dem entgegen wirken indem man sich einen kontrollierden Fahrstil angewöhnt der als Bsp. eine Kurvenbeschleunigung immer nur zu 95% ausführt. Kommt es dann zu Überholvorgängen kann man auf die 100% Power zurück greifen. Gerade hier trennt sich oft die Spreu vom Weizen, was konstant schnelle Runden betrifft.
Zusammen gefasst kann man also feststellen das es einen Idealwert für das Differential nicht gibt, da es viel am Gasfuß des Fahrers liegt wie er die Einstellungsmöglichkeit des Differentials nutzt und auch umsetzt. Wichtig ist zu verstehen was das Differential macht und wie man sich auf ein Rennen z.b. taktisch ausrichtet bzw. mit seinen Fahrfähigkeiten verbindet.