Zusätzlich zu den PKW werden heute in fast allen Sport Utility Vehicles (SUV) oder Geländefahrzeugen Allradantriebe angeboten. Der Bedarf nach verschiedenen Allradantrieben ist durch die Vielfalt der Fahrzeuge auch gestiegen. Nach wie vor besteht ein großer Bedarf nach funktionell hochwertigen aber preiswerten Lösungen, die sich besonders für die Fahrzeuge mit quer eingebauten Motoren eignen. Frontgetriebene Fahrzeuge mit quer eingebautem Motor stellen 80 % aller weltweit gebauten PKW dar. Für diese Bauart sind preiswerte und kompakte Lösungen noch nicht am Markt. In dem vorliegenden Bericht wird erstmals eine Zentraldifferentiallösung für frontgetriebene mit Quermotor versehene Fahrzeuge beschrieben. Mit Hilfe einer Systematik der Allradantriebe wird dargestellt, dass man zwischen differentialgesteuerten Systemen und kupplungsgesteuerten Systemen unterscheidet. Der zuschaltbare Allradantrieb mit einer Klauenkupplung nimmt hier eine besondere Stellung ein, weil bei dieser Lösung ein Drehzahlausgleich von Vorder- zu Hinterachse nicht mehr möglich ist. Für Fahrzeuge mit quer eingebautem Motor hat Magna-Steuer erstmals eine integrierte Lösung von Zentral- und Vorderachsdifferential vorgestellt, auf die kurz eingegangen wird. Die beschriebene Entwicklung eines neuen Stirnraddifferentials in Blechbauweise (Forschungsprojekt P546, Studiengesellschaft Stahlanwendung e. V., Laufzeit 1.7.2001 - 31.3.2004), das besonders geringe axiale Baulänge aufweist und kaum breiter baut als der Stirnantrieb eines Getriebes für quer eingebaute Motoren, ermöglicht die Unterbringung eines Zentraldifferentials im Bauraum eines heutigen Kegelraddifferentials. Das Zentraldifferential für die Verteilung des Drehmoments zu Vorderachse und Hinterachse und das erste Differential (Verteilung rechtes zu linkes Vorderrad) sind unmittelbar benachbart in einem Differentialgehäuse angeordnet. Daraus resultieren sowohl bauliche Vorteile durch die Zusammenfassung der beiden Differentiale als auch fertigungstechnische Vorteile durch eine Vereinfachung von Einzelteilen und Funktionen. Das Zentraldifferential, das erste Vorderachsdifferential und der Kegelradantrieb der Kardanwelle sind über nur zwei Wälzlager im Differential gelagert. Damit kann in Verbindung mit einem engen Aneinanderbauen der Differentiale der Lagerungs- und Montageaufwand beträchtlich verringert werden. Drei leicht unterschiedliche Variante mit je zwei schmal bauenden Stirnraddifferntialen werden diskutiert. Das Verhältnis der Hohlraddurchmesser des Zentraldifferentials ergibt die gewünschte Verteilung (50 : 50 oder 60 : 40) von Vorder- zu Hinterachse, wobei auch andere Verhältnisse realisierbar sind. Im Vergleich zu heutigen funktionell unterlegenen hang-on-Lösungen für diese Fahrzeuge ist der Bauaufwand deutlich geringer.
Neuer integrierter Allradantrieb für Fahrzeuge mit quer eingebautem Motor
New integrated fourwheel drive for vehicles with transverse engine
2003
12 Seiten, 12 Bilder, 1 Tabelle, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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