Allradkonzepte

Zuschaltbarer Allradantrieb
Bis vor Kurzem war der Begriff „Allradfahrzeug“ nahezu untrennbar mit dem Begriff „Geländewagen“ verbunden. Das Konzept des damaligen Allradantriebs war recht einfach: An den Standardantrieb (Motor vorn, Antrieb hinten) wurde einfach ein weiterer Antrieb angeschlossen, und zwar führte eine weitere Kraftübertragung über das Verteilergetriebe und eine zusätzliche Gelenkwelle zur Vorderachse.

Gefahren wurde normalerweise mit dem Standardantrieb, und nur wenn die Fahrbahnverhältnisse es erforderten, wurde der Vorderradantrieb zugeschaltet. Diese Bauart mit zuschaltbarem Allradantrieb ist auch heute noch bei Geländefahrzeugen üblich.

Nachteil dieses Systems: Bei Fahrten auf befestigter Fahrbahn muss der Allradantrieb ausgeschaltet werden, da die Vorderräder in Kurven einen längeren Weg zurücklegen als die Hinterräder. Die unterschiedlichen Drehzahlen der Räder führen zu Lenkproblemen.

Permanenter Allradantrieb
Wenn also die Idee eines permanenten Allradantriebs verwirklicht werden soll, der dauerhaft auf alle vier Räder wirkt, muss eine Vorrichtung geschaffen werden, die ein Durchdrehen der Räder verhindert. Dieses Problem löst das sogenannte Mittendifferential.

Differentiale sind im Automobilbau seit langer Zeit bekannt. Sie verteilen das Drehmoment auf das rechte und linke Antriebsrad.

Auch hier müssen Kräfte ausgeglichen werden, denn bekanntlich legt das äußere Rad in Kurven einen längeren Weg zurück als das innere. Diesen Ausgleich übernimmt das Achsdifferential. Es ermöglicht die Übertragung des Moments auf beide Antriebsräder in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit jedes einzelnen Rades.

Der Aufbau des Torsen-Differentials beruht auf dem Prinzip des Schneckengetriebes. Ein Schneckengetriebe kann so ausgelegt werden, dass es einen größeren oder kleineren Sperrwert aufweist.

1 – Schnecke, 2 – Schneckenrad.

Im Winter kommt es beispielsweise vor, dass ein Rad auf Eis durchdreht, während das gegenüberliegende Rad auf griffigem Untergrund keine Kraft überträgt und daher stillsteht. Klar ist: Ein solches Differential eignet sich nicht als Mittendifferential, denn es muss der gegenteilige Effekt erzielt werden. Die Kraft muss dorthin geleitet werden, wo die Räder das Fahrzeug bewegen können, also dorthin, wo die Fahrbahn gute Haftung bietet. Da der Fahrer dies nie im Voraus weiß, muss die Verteilung automatisch erfolgen.

Nach verschiedenen Entwicklungsstufen, einschließlich des manuell sperrbaren Mittendifferentials, sind die Allradmodelle Audi quattro heute mit dem sogenannten Torsen-Differential ausgestattet.