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schattenparker

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Donnerstag, 30. Juni 2011, 23:47

Sperrdifferentiale für alle Non-STi (bis 2007/08 Modellwechsel), gesammelte Erfahrungen

Bei den Impreza Turbos und STi ist das Thema ja bekannt, aber auch die Forrester Fahrer und Non-STi oder Non-Turbos scheinen ein reges Interesse daran zu haben in den Genuss eines oder mehrer Sperrdifferentiale zu kommen, um die fahrische Überlegenheit der Subis auszubauen ;).

Kurze Vorgeschichte, wollte für meinen Legacy 3.0R Sperrdifferentiale haben, leider konnten keine der Hersteller mir eine Hilfestellung geben. Wenn, dann kannte man sich mit dem WRX STi aus aber mehr auch nicht. So musste ich mich in die Materie der Differentiale etwas einlesen. Es ist kein Hexenwerk - also folgt eine kleine Zusammenfassung bzw. Anleitung zur Auswahl der Diffs. Ergänzungen sind herzlich Willkommen.

Wo sind überall Differentiale eingebaut?
Es gibt eines an der Vorderachse, eines an der Hinterachse und als Mitten- oder Zentraldifferential zwischen den Achsen.

Was macht so ein Differential?
Ein offenes Achs-Differential dient dazu die bei Kurvenfahrten auftretenden Drehzahlunterschiede zwischen den Kurveninnen- und aussenrad zu ermöglichen.
Ein altes, aber inhaltlich immer noch gültiges Video.
Nachteil ist, dass falls ein Rad entlastet ist, wird die „ganze Power“ auf das entlastete und meist „gripplose“ Rad übertragen. Deshalb kann es passieren (es wird oftmals so sein), dass auch ein Allrader bei nur einem entlasteten/gripplosen Rad nicht mehr weiter kommt.
Das Mittendifferential gleicht Unterschiede zwischen Vorder- und Hinterachse aus.

Was macht das Sperrdifferential?
Man kann sich jetzt den Kraftfluss vorstellen. Einmal zwischen den beiden Vorderrädern, den beiden Hinterrädern und zwischen Vorder- und Hinterachse.
Nehmen wir an alle Diffs wären offene. Dann würde z.B. ein entlastetes/geliftes linkes Vorderrad dazu führen, dass an der Vorderachse sich das entlastete Rad dreht und Null Power an dem Rad mit Bodenhaftung bleib.
Das würde dazu führen, dass die Vorderachse über das Zentraldiff die ganze Kraft zugeteilt bekommt (ähnlich wie zwischen den beiden Vorderrädern) und dies führt dazu, dass die Hinterachse trot Bodenhaftung Null Power abbekommt - ihr steht - "...aber ich habe doch Allrad...". So, jenach dem wo ein Diff mit Sperrwirkung eingbaut ist, ist eine Quelle des Kraftflussverlustes ausgeschaltet - ihr könnte in extremo, falls alles mit Lamellendiffs ausgstattet ist, theoretisch auch wegkommen, wenn nur noch ein Rad Bodenkontakt hat.

Welche Sperrdifferentiale gibt es?

Elektronisch/elektrische *lach*, da wird über Bremseingriffe eine Sperrwirkung an einem durchdrehenden Rad erzeugt und somit verhindert, dass die Power an diesem Rad verpufft. Beliebt bei vielen deutschen Herstellern.

Viscous LSD: bei einigen Subis serienmässig verbaut, aber nur geringer Sperrwert und schneller Funktionsabbau/abnutzung.

Nun zu den "richtigen Sperrdifferentialen"....

Zum einem Torsen/Helical genannte, diese arbeiten mit ausgeklügelten Zahnradarrangements. Diese sind drehmomentfühlend und können bis zu einem gewissen Grad das Drehmoment des „gripploseren“ Rades auf das „gripphabende“ Rad übertragen. Jedoch sperren diese Differentiale nicht zu 100%, sprich ein Rad in der Luft und schon arbeitet es wie ein offenes Differential (Aber auf Schnee und Eis arbeitet es hervorragend, also das Rad muss wirklich in der Luft hängen damit es kein Drehmoment übertragen kann - eigene Erfahrung!!)
Jedoch ist es für den Strassenfahrer die wohl interessanteste Lösung da es sehr wartungsarm ist und vor allem vom der Arbeit des Differentials keine negativen Effekte zu spüren sind und sehr leise sind.
Vertreter: Suretrac, Quaife, PPG, Wavetrac (wobei diese die Option der 100% Sperrwirkung haben, aber leider nicht für Subaru verfügbar)

Die andere Gruppe sind die Lamellen oder Kupplungsgesteuerten Sperrdifferentiale.
Hier wird die Sperrfunktion durch das Zusammenspiel von Kupplungsplatten und Federn erreicht. Diese arbeiten drehzahlfühlend. Vorteil 100% Sperrwirkung möglich, sprich ein Rad voll entlastet, so kann die Kraft vom „grippverlorenen“ Rad auf das „gripphabende“ Rad übertragen werden. Diese Art der Differentiale gibt es in verschiedenen Ausführungen, meist als 1way, 1.5way und 2way bezeichnet. Wobei 1way meint, dass die Sperrwirkung nur beim Gasgeben erfolgt. 1.5way meint, dass Sperrwirkung beim Gasgeben erfolgt und beim Bremsen 50% dieser Sperrwirkung ebenfalls möglich wären.
2way meint, dass die Sperrwirkung beim Gasgeben/Bremsen gleich stark ist, diese verändern das Fahrverhalten des Fahrzeuges schon massiv und machen es für einen unwissenden unerfahren Fahrer sehr gefährlich - für Normalos eher ungeeigneter.
Also falls die Lamellenvariante, dann als 1way vorne/hinten oder 1way vorne/1.5way hinten.
Die Kupplungsplatten sind Verschleiss unterzogen, müssten ja nach Beanspruchung auch gewechselt werden und diese LSD brauchen ein Spezialöl, damit sie perfekt funktionieren und auch nicht ganz so laut sind.
Von der Funktion her eher für das Gelände geeignet - alle Rallyefahrer und Rundstreckenprofis steinigt mich nicht, diese Zusammenfassung sollte für die Allgemeinheit gelten.
Vertreter KAAZ, Cusco, Drexler

Nachdem man sich gedanklich ausgemacht hat, welche Form der Sperrwirkung man haben möchte, geht es darum welche Diffs kann ich einbauen. Da diese meist nur für WRX und WRX STi gekennzeichnet sind.
Mir sehr hilfreich war diese Seite Subaru parts catalog

Kurz zu den Diffs bei Subaru,
für das Hinterachsdifferential gibt es eigentlich nur 2 Versionen. Einmal die so genannten Diff-Körper R180, nur bei WRX STi und einigen Legacy GT-B verbaut, und die R160 Diff-Körper, diese werden bei allen andern Subis eingesetzt.
Da der R180 voluminöser ist als der R160 passen die Hinterachsdiffs vom STi nicht in die anderen Subis. Da jedoch der WRX auch die R160 Version hat, passen die für ihn bestimmten Differentiale. Die Achsen sind bei den Non-STi alle die gleichen passen also ins Diff. Am besten auf den Link Subaru parts catalog bei Suspension and Axel und Unterpunkt Rear oder Front axle schauen ob dort in den Querverweisen ein WRX aufgeführt ist (sollte aber zu 99,9% sein ;) ).
Die Hinterachsdiff können auch bei den Automaten aufgerüstet werden.

Bei den Vorderachsdiffs wird es komplizierter, die Automatikversionen fallen hier schon mal raus - schade, ist aber so. Bei den Manuellen gibt es den 5 Gänger, da passt das Diff vom WRX rein (ggf. Link schauen bei Train Unterpunkt Differential (transmission), aber sollten zu 99,9% passen).
Anderseits gab es bei Subaru "Hybride", z.B. 3.0 Legy als spec B, der ist ja ein 6 Gänger und hat dieses auch vom STi übernommen. Bei diesen muss das Vorderachsdifferential durch eines vom STi ersetzt werden. ABER an der Hinterachse haben diese ein R160 (WRX non-STi).

Meine persönliche Meinung ist, dass bei den Torsen die Quaife am effektivsten sowie mit dem besten Preis/Leistungsverhältnis versehen sind. Falls irgendwann mal eine Wavetrac-Version existieren sollte, dann wäre diese Variante die perfekteste.
Von PPG gibt es ein Torsen Sperrdifferential für das Mitteldifferential des 5 Gängers, es gibt sonst keinen weiteren Anbieter für ein solches.

Bei den Lamellen Sperrdifferentialen sind die von Cusco denke ich Qualitativ am hochwertigsten und preislich noch im Rahmen. Die Drexler sind bestimmt auch sehr gut, aber bin mir nicht sicher ob für Subis existent, aber sind deutlich teuerer.

Bei Cusco gibt es RS und MZ Versionen die RS Version scheint die sanfter zu arbeitende Version zu sein, da mit Federn arbeitet und die MZ Version mit Federtellern.
Von Cusco gibt es für das Mittendifferential des 6 Gängers auch ein 2way LSD, wäre bestimmt mal interessant zu fahren….

Links:
PPG http://www.ppgearbox.com.au/
Cusco http://www.cusco.co.jp/en/catalog/pdf_catalogue_1.html
Quaife http://www.quaife.co.uk
KAAZ http://www.kaazusa.com/lsd_japanese.html

Aber Obacht, seit der neueren Modelljahre 2007/08 (S12/G12) scheinen doch Neuerungen passiert zu sein, so dass ich hierfür keine Angaben fand.

Nachtrag: Ab 2007 funktioniert es vom Prinzip her genauso, nur die "älteren" Differentiale passen nicht mehr. Bei Cusco gibt es ab 2007 neue Artikelnummern für die Diffs. siehe Katalog Cusco

So viel Spaß beim Aufrüsten.

Dieser Beitrag wurde bereits 7 mal editiert, zuletzt von »schattenparker« (1. Juli 2011, 22:54) aus folgendem Grund: einiges....


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2

Freitag, 1. Juli 2011, 21:49

Sehr schöner Bericht und tolle Zusammenfassung.Ich habe bei meinem zwar nicht das Bedürfnis irgendwas zu ändern (ginge ja gar nicht - ist ein AT), das Thema interessiert mich aber ungemein. Die 5MT haben generell ein 50% Sperrdiff in der Mitte - oder? Und eine kleine Ergänzung habe ich auch noch. Den Differential Drechser, schreibt ma mti "X" also Drexler - der ist ganz in meiner Nähe.

schattenparker

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Freitag, 1. Juli 2011, 22:08

@servant
Danke für den Hinweis mit Drexler - da kam zu später Stunde noch der Legastheniker durch ;).
Die Sache mit dem Mitteldiff ist noch mal ne Sache für sich. Das non DCCD bei den Manuellen ist eins mit Viscoussperre, sprich falls an einer Achse Kraftverlust herrscht wird zu gemacht und du hast eine 50/50 Verteilung.
Deshalb wäre die PPG Variante im Sinne eines Torsen sehr interessant - kann theoretisch zwischen beiden Achsen die Kraft in einem freien Verhältnis teilen.
Du hast ein AT, aber die Hinterachse könntest du trotzdem aufrüsten ;), wäre dann aus dieser Sicht ein (besserer) Standard WRX.

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Freitag, 1. Juli 2011, 22:36


@servant
Du hast ein AT, aber die Hinterachse könntest du trotzdem aufrüsten ;), wäre dann aus dieser Sicht ein (besserer) Standard WRX.

Nein, nein das passt schon so - der fährt überal dort hin wo ich will und meisten weiter als ich mich traue. Wenn man beim Legacy Sauger mit AT was am Antrieb machen müsste, dann wäre es eine kürzere Gesamtübersetzung, so dass er auch in der 4. Stufe noch bis in den Begrenzer dreht. Dann wäre die dämliche 3. - 4. Schalterei vorbei und das ganze Auto wäre vermutlich um gefühlte 50 PS spritziger. Leider wäre das (wenn überhaupt möglich) so teuer, dass es ich in keinem Fall rentieren würde. Die Materie Antriebstrang u. Fahrwerk interessiert mich aber sehr - ist vermutlich Berufsbedingt.

Jonsku

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5

Donnerstag, 11. Januar 2018, 11:36

Ich krame den Thread mal nach oben, weil ich eine Frage habe. Mein Winterauto ist ein Sauger und hat hinten ein offenes Diff. Nun habe ich gelesen, dass die 1997er Outbacks hinten ein Limited Slip Differential haben.

Kann man das hintere Differential samt Antriebswellen vom Outback einfach in den Sauger GC umbauen?
Wer hat sowas schonmal gemacht oder kann mir dazu was sagen?
Das Schlachtauto ist ein Automatik, falls das eine Rolle spielt.

drischnie

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Donnerstag, 11. Januar 2018, 12:19

@Jonsku:

Dein GC Sauger hat ein 3.9er Diff, das Diff des Outbacks ist ein 4.444er ....
Das Diff selbst im Gehäuse Outback ist das identische wie in den GC8 Turbomodellen bis 1998.
Wenn du also im Diff selbst Ritzen und Kronenradsatz tauscht sodas du auf die 3.9er kommst, könnte es passen....

Oder andersrum versuchen, Diff aus Gehäuse des Outbacks ausbauen und schauen ob es in das R160 Gehäuse des GC-Saugers passt...
Die Übersetzung auf 3.9 bliebe dann aufgrund des Ritzels und Kronensatz gleich... wenn die vom Sauger denn kompatibel zum "Turbo"-Diff sind...

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »drischnie« (11. Januar 2018, 12:26)


Jonsku

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7

Donnerstag, 11. Januar 2018, 15:31

Danke für die Antwort, das hilft mir schon weiter.
Mir fehlen anscheinend noch ein paar grundlegende Kenntnisse, damit ich das alles richtig kapiere. :whistling:

Warum kann ich z.B. das 4.444er Diff nicht verwenden?
Dass sich dadurch die Endgeschwindigkeit verändert ist mir klar, gibt es noch weitere Probleme?
Passt dadurch evtl. die Kraftverteilung nach vorne und hinten nicht?

daddy

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8

Donnerstag, 11. Januar 2018, 16:43

....
Passt dadurch evtl. die Kraftverteilung nach vorne und hinten nicht?


So ist es. Der Motor treibt via Getriebe die Vorder-Räder und die Hinter-Räder mit deutlich
unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten an ...und das geht nicht (lange) gut.

Sorry für "einfache Sprache" ....

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »daddy« (11. Januar 2018, 17:18)


gamilon

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Donnerstag, 11. Januar 2018, 19:08

Dass ein Rad auf Eis oder in der Luft zum Stillstand führt dazu müsste das Auto weder quer noch Längssperren haben. Soweit ich weiss baut keiner solche Allradler mehr.

Bei Lamellensperrdifferentialen gibt es Versionen mit einstellbarem Feststellwert durch Federkraft. Dieser ist immer aktiv auch wenn noch keine Drehzahlunterschiede bestehen. Somit überträgt das Diff Kraft auf die andere Seite auch wenn das Rad in der Luft steht oder auf Eis!

Amadeus

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10

Donnerstag, 11. Januar 2018, 22:46

Oder andersrum versuchen, Diff aus Gehäuse des Outbacks ausbauen und schauen ob es in das R160 Gehäuse des GC-Saugers passt...
...Die Übersetzung auf 3.9 bliebe dann aufgrund des Ritzels und Kronensatz gleich... wenn die vom Sauger denn kompatibel zum "Turbo"-Diff sind...

...Das Diff aus dem Gehäuse vom Outbag und Impreza ausbauen und die Tellerräder und lager an den Diffs untereinander tauschen.
Das Outbag Diff Einbauen und mit einer Tuschierpaste das Tragebild (Berürungsfläche) überprüfen/einstellen.
(Achtung: Tellerrad und Wellenrad sind eine Einheit, die Verzahnung sind zueinander Geschliffen/Geläppt und dürfen nur als paar getauscht werden.)

Ich würde nicht das Outbag Diff nehmen, dabei ist die Sperrwirkung fast 0, zu gering.
Eine GT (GC 8 ) Sperre Sperrt etwas mehr.

Gt-Cube

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11

Donnerstag, 11. Januar 2018, 23:04

Woher weißt du, das das Gt Diff mehr sperrt?
Gibt es irgendwo Zahlen zum vergleichen?

drischnie

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12

Freitag, 12. Januar 2018, 10:23

@Amadeus:

Zitat

Ich würde nicht das Outbag Diff nehmen, dabei ist die Sperrwirkung fast 0, zu gering.
Eine GT (GC 8 ) Sperre Sperrt etwas mehr.


Das interessiert mich auch, laut Teilenummer haben Outback 97/98 AT und GC8 Turbo bis 98 das exakt gleiche LSD Diff, 27020AA040

Jonsku

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13

Samstag, 13. Januar 2018, 19:02

Hat der Legacy MY97 mit manueller Schaltung und 2.0 Motor auch eine 3.9er Übersetzung?
Nun sind zwei Outback Hinterachsen da und mein Kumpel hat auch Interesse sich sowas einzubauen.
Im Netz habe ich nichts zu dem Übersetzungsverhältnis vom Legacy gefunden. Ihr könnt mir da sicher weiterhelfen.

drischnie

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14

Samstag, 13. Januar 2018, 22:46

@Jonsku:

Ja Legacy MY97 2.0 Schalter hat nen 3.9er Heckdiff

Jonsku

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Sonntag, 14. Januar 2018, 09:35

@drischnie:

Vielen Dank für die Info, ich habe keine Fragen mehr.
Geholfen hat auch dieses Bild:

Im Grunde sind nur Tellerrad (3) und Kegelrad (5) auszutauschen, dann sollte die Übersetzung stimmen. So sehe ich das zumindest in der Zeichnung.

Gestern war ich mit dem Legacy Kumpel los zur Teilebeschaffung. Ein Stoppelcrossfahrer hatte zwei Outbacks als Teileträger auf dem Hof stehen. Hin und zurück waren es 550km, dafür haben wir zwei Diffs plus Antriebswellen für insgesamt 50 Euro gekauft. :)

Vom Sauger habe ich noch ne normale Hinterachse rumliegen, ich baue demnächst mal um und erzähle Euch, wie es geklappt hat.

Amadeus

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16

Sonntag, 14. Januar 2018, 12:20

Offtopic - Lesen auf eigene Gefahr
Das interessiert mich auch, laut Teilenummer haben Outback 97/98 AT und GC8 Turbo bis 98 das exakt gleiche LSD Diff, 27020AA040

Ich hatte die Diff ab 99 Bj im Kopf.
Ab 99 ~ 07 gibt es einige unterschiedliche Diff’s und da haben auch alle (160) Diffeinsätze die gleichen A.wellenverzahnungen.

lg

Amadeus

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17

Sonntag, 14. Januar 2018, 12:54

Im Grunde sind nur Tellerrad (3) und Kegelrad (5) auszutauschen, dann sollte die Übersetzung stimmen. So sehe ich das zumindest in der Zeichnung.

Ja im Grunde stimmt das. Aber diese Arbeit ist oft auch für viele Techniker zu viel, weil fast keiner mehr das richtige Zahntragebild der Hypoidverzahnung einstellen kann.
Einfacher ist es, wenn du an deinem eingebauten Diffgehäuse das Diff (4) mit einem anderen (Legacy) Diff (4) tauschst.
Dabei muss man nur das Tellerrad (3) umschrauben und auch die zwei großen lagerschalen (von 16) tauschen.

lg

Legator

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18

Montag, 11. Juni 2018, 15:15

Ergänzung zu den Torsen-Sperrdifferentialen:

Habe mich mit dem Thema zuletzt auch recht intensiv befasst; Torsen-Diffs helfen auf sehr glatten Untergründen wie z. B. auf Eis leider recht wenig. Ist auch kein Wunder. Letztendlich unterscheidet sich eine Torsen-Diff vom offenen Diff nur dadurch, dass es in der Lage ist, noch das x-fache an Drehmoment am grip-schwächeren Rad auf das grip-stärkere zu übertragen (den genauen Faktor gibt das Torque Bias Ratio - TBR an). Beim offenen Diff bekommt das grip-stärkere Rad immer nur so viel (das gleiche) Drehmoment ab, wie sich am grip-schwächeren Rad noch übertragen lässt. Torsen-Diffs sollten also einen möglichst hohen TBR-Wert haben. Alle Nachrüst-Hersteller für Subaru bauen (leider) nur noch Torsen nach Typ B (engl.: type 2). Konstruktiv bedingt besitzen diese ein niedriges TBR; mit Typ A (type 1) wäre wesentlich mehr drin. Aber selbst ein hoher Faktor hilft nichts, wenn das Gripniveau eines Rades gegen 0 geht. Denn dann bekommt auch das andere Rad nur das Vielfache von 0 (=0). Merke: Torsen Diffs sperren nie, sie verteilen das Drehmoment aber wesentlich sinnvoller und sind schon eine super Erfindung!

Hier einige Video-Beispiele versch. Nachrüst-Hersteller:
Da stellt sich schon die Frage, ob eine Aufrüstung, zumindest bei winterlichen Bedingungen, überhaupt lohnt :traurig: ... zumal ich mir vorstellen kann, dass in diesem Fall die originalen Subaru Visco-Sperrdiffs vllt. sogar besser sind ?!
Viele Grüße Benni

Fahre einen 2006er Subaru Legacy IV (Limousine) 2.0R (165 PS) mit Schaltgetriebe, schaut hier:
***
fs5.directupload.net/images/180602/uhiobc43.jpg

Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von »Legator« (12. Juni 2018, 10:00)


Thoddy200

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Dienstag, 12. Juni 2018, 15:18

Entscheidend beim Torsen ist, dass das Rad eine gewisse Gegenwehr erfährt, was bei Eisglätte nicht der Fall ist. Hier hilft es allerdings ein wenig mit der Bremse zu spielen und man kommt wieder vorwärts.

Hatte im Lexus IS200 werksseitig auch ein 30%iges Torsen Diff, welches ich in den zweiten IS mitgenommen habe.
Das hatte dann auch ne andere Übersetzung, die ich allerdings im Alltagsbetrieb überhaupt nicht bemerkt habe. Die Sperrwirkung allerdings schon. ;-)
Hatte in Norddeutschland wohl den einzigen IS200 Automatik mit Sperrdiff :-D
2010 Legacy V Diesel Kombi Active

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Thoddy200« (12. Juni 2018, 15:32)


Gt-Cube

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Dienstag, 12. Juni 2018, 15:53

Mein Gt hat ja auch orignal vorn ein offenes Diff und hinten ein VLSD. Im Schnee macht das Spaß keine Frage, aber bei Eis ist das Problem wenn ich nur ein wenig zu viel Gas gebe drehe ich mich (hatte letzten Winter noch das OEM Lenkgetriebe mit der schlechten Übersetzung drinnen) da habe ich auch keine Chance ihn einzufangen.
Warum dreht er sich:
hinten sperrt das Diff wodurch beide Räder an der HA die Seitenführungskraft verlieren, an der VA dreht nur ein Rad durch somit kann das andere Rad noch Seitenführungskraft aufbauen. Ich denke hätte ich vorn und hinten Sperrdifferentiale, würde mein Auto zur Seite wandern. Heißt am sichersten wäre es ohne vorderes und hinteres Sperrdiff damit das Auto da bleibt wie es soll. Denn lieber langsam voran kommen als sich zu drehen.

Falls man mehr Grip hat wie im Schnee macht das Sperrdiff natürlich spaß.

Worüber hier noch nicht gesprochen wurde ist das:
https://www.youtube.com/watch?v=rJKUe-rMxvk
Ich weiß nicht so richtig was die 20kg bedeuten?