Technik Beitrag: Sperrdifferenzial oder Limited Slip Differential kurz LSD
Low-Budget
Speziell für Einsteiger sind natürlich die Low-Budget
Systeme äußerst interessant. Ob diese auch halten was Sie versprechen möchte
ich am Beispiel RacingDiffs.com erläutern. Diesen Sperreinsatz welcher
nachträglich in ein originales BMW E46 Differenzial eingebaut werden, kann hatte
ich zu Beginn im Compact verbaut. Bei RacingDiffs nennt sich das Teil „Progressive
LSD conversion set“ und sieht so aus:
Obwohl es eine sehr primitive und einfache Lösung und dadurch sehr günstig ist,
kann man mit solch einem Sperreinsatz durchaus glücklich werden. Ich bin meine
erste Saison gut damit gefahren. Doch wie funktioniert das Teil eigentlich?
Auch bei einem offenen Differential gibt es Reibflächen, nämlich zwischen den
Seitenrädern und dem Differenzialgehäuse – dadurch ergibt sich ein Sperrgrad
von ca. 10%. Im Wesentlichen wird bei
den Umbaukits ein professionelles Sperrdifferential nachgeahmt. Die beiden Seitenräder werden stark gegeneinander vorgespannt und es kommt eine kleine Reibfläche
zwischen Seitenrad und Sperreinsatz hinzu. Dadurch hat das umgebaute
Differenzial ein deutlich höheres Losbrechmoment. Dieses erhöhte Losbrechmoment reicht aus um bei
Schnee oder bewässerter Fahrbahn mit wenig Grip beide Räder drehzahlsynchron
zu halten – also zu sperren. Bei etwas mehr Grip reicht dieses erhöhte
Losbrechmoment jedoch nicht immer aus und das unbelastete kurveninnere Rad
dreht durch. Das ist mir am Ende der ersten Saison manchmal beim Umsetzen
passiert – wenn man zwanghaft versucht eine Runde durch-zu-driften kann sowas
sehr ärgerlich sein. Die hohe Vorspannung nervt außerdem manchmal beim einparken - bei engen Kurven verspannt sich das Diff auch ohne Last. Das stresst die Seitenwellen und Gelenke unnötig - speziell wenn man viel in der Stadt unterwegs ist kann das ungünstig sein. Deswegen hab ich mich dann ein bisschen umgesehen…
Beim Thema professionelles Sperrdifferenzial gibt es verschiedene Systeme die vom Florian Seibold auf Limitedslip.de hervorragend erklärt werden. Er ist der Spezialist auf diesem Gebiet ich danke an dieser Stelle auch für die kompetente Beratung. Er fokussiert sich auf Profi Equipment von Drexler und Co. Das überschreitet jedoch mein Gaudi-Budget. Aus diesem Grund musste eine Alternative her.
Nach anraten von Drift Kollegen und stöbern im Netz bin ich auf einen Spezialisten aus Portugal gestoßen. Er verwendet ZF Komponenten aus dem E36 und passt diese für das E46 Differenzialgehäuse an. Dabei kann Sperrgrad und Richtungsabhängigkeit individuell gestaltet werden. Preislich liegt solch ein Diff ziemlich genau in der Mitte zwischen Low-Budget und High-End Drexler Differenzial.
Individuelles ZF Drift-Gaudi Setup
Ich habe mich für ein Lamellen Sperrdifferenzial entschieden, welches durch symmetrische Druckringwinkel und 8 Stahl/Molybdän Reibpaarungen eine 50% 2 Wege Ausführung darstellt. Das Differenzial (=Achsgetriebe) beinhaltet auch noch den Winkeltrieb. Der Winkeltrieb in der Hinterachse ist in PKWs fast immer als Hypoidgetriebe ausgeführt. Die originale Übersetzung im E46 325ti beträgt i=3,23 und lässt den BMW im 5ten Gang fast 240km/h fahren. Es ermöglicht außerdem sparsames Cruisen auf der Autobahn. Für Trackdays mit Fokus auf Drift und Handling wird diese Geschwindigkeit jedoch nicht benötigt, weswegen ich das neue Differenzial mit einer kürzeren Übersetzung von i=3,64 bestellt habe. Das bringt zusätzlichen Schub, besonders im 1. und 2. Gang und mehr Freiheiten in der Gangwahl. Mit der Originalübersetzung ist ein Drift ausschließlich im 2. Gang möglich. Bei schnellen Kurven reicht dies aber nicht aus. Schaltet man in den 3. Gang ist der aber zu lange – sodass der Motor in der Drehzahl einbricht und der Drift ein verfrühtes Ende nimmt. Lange Rede kurzer Sinn: Durch das kurze Diff kann ich nun im 2ten und im 3ten Gang driften, dies ermöglicht schnellere Drifts für lange schnelle Kurven.
Neben Druckringwinkel, Anzahl der Reiblamellen, Materialpaarung spielt auch die Vorspannung für die Funktion des LSD eine wesentliche Rolle. Beim Driften empfiehlt es sich mit erhöhter Vorspannung zu fahren um EIN durchpfeifendes Rad beim Driften sicher zu vermeiden. Dreht nämlich nur 1 Rad durch bedeutet dies, dass das andere Rad rollt – das hat dann wenig bis gar nichts mit driften zu tun.
Das hört sich kompliziert an und das ist es auch. Der Teufel liegt hier im Detail, denn es gilt die Lagervorspannung, das Zahnflankenspiel der Hypoidverzahnung und natürlich die Vorspannung des Sperrkörpers richtig einzustellen. Bereits kleinste Abweichungen im µm Bereich wirken sich hier äußerst negativ auf die Funktion, die Haltbarkeit und das Geräusch aus. Im schlimmsten Fall kann das Differential blockieren und das Fahrzeug fliegt von der Straße – hier kann auch der erfahrenste Drift-King genau nix mehr tun!
ZF Sperreinsatz:
Umbau
Der Einbau des neuen Komplett-Differenzials war ein Kinderspiel.
Auspuff, Verkleidungen, Bügel und Reservereifen Aufnahme mussten für eine gute
Zugänglichkeit demontiert werden. Von
ca. 40 Schrauben konnten bestimmt 5 ohne Probleme gelöst werden. Die paar
Übrigen wurden einfach und schnell mit der Flex atomisiert. #Sarkasmus-Ende
Das alte Diff von
„RacingDiffs“ wurde im befüllten Zustand ausgebaut und liegt aktuell beim
Chef-Mechaniker griffbereit im Magazin – nur für den Fall der Fälle. Auch die
Flanschschrauben der Seitenwellen verwandelten sich im Laufe der Zeit in
Hartweizengrieß und waren nach dem Ausbau richtig schön abgenudelt und mussten ebenfalls geflext werden. Ersatzschrauben wurden vom Lokalen BMW-Dealer geholt, da sind diese Schrauben noch immer teuer
aber zumindest günstiger als im Netz und man hat anständige Qualität.
ZF Lamellendiff:
Fahren mit individuellem ZF Diff
Der Unterschied ist besonders auf trockener Fahrbahn sehr
groß. Bei maximalem Lenkwinkel rollt das Auto im Kreis als wäre das Differenzial
offen – also ohne Rubbeln, Hüpfen, Bocken oder ähnlichem. Sobald man das
Gaspadal durchdrückt sperrt das Diff sauber und kontinuierlich durch und man
kann das Heck mit dem rechten Fuß lenken – genial! Auch bei den Trackdays erweist
sich das neue Diff als große Hilfe. Es ist nun deutlich einfacher den Compact
in den Drift zu bekommen bzw. im Drift zu halten.
Fazit
Ein Low-Budget Sperreinsatz kann durchaus glücklich machen. Willst du auf Nummer sicher gehen, nimm das Geld in die Hand und kauf dir was Ordentliches.
Hier im Bild sehr gut zu erkennen -> Sauber durchgesperrt -> die Hinterräder schleudern die Gischt sehr symmetrisch in die Luft ;-)
