René Vis belde me met de boodschap dat mijn syncro voordifferentieel toch meer te lijden heeft gehad dan verwacht. Mijn wormwiel was beschadigd en deze zou op den duur gaan invreten op het pignon wiel waar hij op loopt. Ik moest op zoek naar een vervanger. Maar waar begin je dan te kijken? En wat is het verschil tussen al die verschillende voor-differentiëlen? Hier probeer ik een overzicht te geven wat er mogelijk is met wat uitleg. Tot slot sluit ik af met de diff-codes en wat leuke filmpjes.

Overbrenging

Verhouding 20:40

Verhouding 20:40

Men spreekt wel eens over een overbrenging en die is belangrijk. De verhouding in je versnellingsbak en in het voordifferentieel moet hetzelfde zijn. In mijn aandrijving is de verhouding 7:38, zowel voor als achter. Hier rechts zie je een voorbeeld waarbij een verhouding is van 20 staat tot 40 (20:40) dus je zou kunnen zeggen: 1:2.
A draait 2x (zo snel) en B maar 1x. In mijn aandrijving wordt de as uit de versnellingsbak niet met een verhouding 1:2, maar met 7:38 naar de wielen doorgegeven.

Uit de motor komt een as, deze geeft een bepaalde snelheid (afhankelijk van het motor toerental), de versnellingsbak zet deze snelheid om in iets waar we wat mee kunnen (versnellingen) en uit de bak komt een as. Op deze as zit een klein tandwiel en ligt op een heel groot tandwiel. Als mijn kleine tandwiel 7 tanden heeft, dan heeft de grote er 38. Het kleine tandwiel draait dus (38/7 =) 5,42 maal als het grote tandwiel 1 maal draait. Dit grote tandwiel zit via via aan de wielen vast. Dus als een as vanuit de versnellingsbak 5,42 maal draait, draaien de wielen 1 slag.

De snelheid van de as uit de versnellingsbak blijft gelijk op de voorwielen als de achterwielen. Vandaar dat voor en achter dezelfde verhouding moet gelden. Anders draaien de voorwielen meer omwentelingen of minder dan de achterwielen en gaan er dingen stuk.

Meer gedetailleerde info? Check de bronnen:

De overbrenging vind je trouwens op het pignon wiel. Hierbij een foto van de mijne.

K738, verhouding 38/7

Verschillende motoren, verschillende overbrenging

Tandwielen in versnellingsbak

Tandwielen in versnellingsbak

Hier heb je een overzicht van de overbrenging van versnellingsbakken en dan vooral ook welke getallen bij de versnellingen horen. Zo kan je het toerental precies matchen bij de snelheid die je er bij wilt hebben. Het is een ingenieus systeem van tandwielen, waar de bovenste 20:40, dus 1:2 een simpele afspiegeling van is. Als je in de versnellingsbak kijkt zie je een hele reeks tandwielen.

Alle motoren hebben hun eigen toerental waar ze zich lekker bij voelen. Diesels hoef je wat minder in de toeren te jagen om vooruit te komen, benzine motoren weer iets meer. Een boxermotor kan weer wat beter tegen lage toerentallen dan een 4 cilinder in lijn zou kunnen. En bij bepaalde merken is het weer andersom.

Je kan je voorstellen dat elke motor zo zijn eigen set aan tandwielen heeft om het toerental van de motor om te zetten naar kracht op de wielen. Als je een motor vervangt die normaal hoge toeren moest draaien voor eentje die nu lage toeren draait. Dan heb je kans dat met een ongewijzigde versnellingsbak je motor al snel stuk gaat. Hij moet immers meer toeren maken dan dat hij prettig vindt. Daarom is het verstandig om de versnellingsbak te matchen met de motor die je er in doet. Zo had ik mijn 1.6D ooit vervangen voor een 1.9D. Die laatste wilde minder toeren maken en ik paste de bak er voor aan.

Asjes, tandwielen, ik kan me voorstellen dat het wat duizelt. Hieronder zie je een filmpje waar ze uitleggen wat er in een diff gebeurt. Ze gaan hier erg op de details in, maar de bewegende beelden maken een hoop goed. Ik herken in het verhaal wel allerlei tandwielen waarvan ik eerst niet zoveel verstand over had.

Een sper? Of Limited Slip-diff?

Als je lekker aan het rijden bent en superman tilt je auto van achter op. Eén wiel staat nog op de grond, het andere wiel hangt in de lucht. Alle aandrijving gaat dan naar het wiel in de lucht omdat deze de minste weerstand heeft. Dit is erg prettig omdat de wielen in bochten verschillende snelheden hebben. De binnenbocht is immers minder meters dan de buiten. Omdat de wielen niet aan elkaar vast zitten kan dat ook, de banden draaien op verschillende snelheden, vandaar de naam een differentieel.

Als ik ga terrein rijden of over een gladde weg rijd (sneeuw, modder, whatever) gaat dit weer tegenwerken. Mijn band staat op een stuk sneeuw of hangt in de lucht als ik terrein rij en alle aandrijving gaat naar dat wiel. Het wiel dat nog wel grip heeft doet niets meer want de aandrijving kiest de weg van de minste weerstand. Ik heb iemand nodig om überhaupt weg te komen. Gelukkig heb ik een 4×4 en als mijn achterwiel doorslipt helpen mijn voorwielen mee. Als één van mijn voorwielen ook in de lucht hangt of op iets glads staat, dan heb ik pech. Daar gebeurt immers hetzelfde. Het zou handig zijn als je de wielen af en toe tijdelijk aan elkaar kan vastmaken. Dan kiest de aandrijving niet meer makkelijkste weg, maar blijft verdeeld worden over allebei die wielen. 50% gaat verloren naar het wiel wat geen grip heeft, maar er is een enorme winst op het wiel dat wel grip heeft.

Limited slip-diff

Dit is een automatisch systeem dat doorheeft dat alle aandrijving naar één wiel gaat en laat een percentage van de aandrijving naar het andere wiel gaan.  Zo heb je nooit 100% aandrijving naar 1 wiel, maar wordt, per uitvoering, een gedeelte ook naar het andere wiel gestuurd. Ooit begon Porsche met dit systeem omdat ze bij bepaalde races wel eens het probleem hadden dat ze zo begonnen te spinnen dat 1 wiel maar bewoog. Het andere deed niets en dat was behoorlijk inefficient.

Je ziet het nu regelmatig toegepast in wat duurdere modellen van auto’s. Wellicht herken je er een paar, bijvoorbeeld: Audi met Quattro, BMW met X-Drive, Buick met Positive Traction, Ferrari met E-Diff, Fiat en Lancia met Viscodrive, Hyundai met HTRAC, Jeep met Tru-Lok, Porsche met PSD, of PTV/Plus, Saab met XWD, Toyota met LSD, Mercedes met ASD en nog veel meer. (volgens Wikipedia)

Plaatjes zeggen meer dan praatjes.
Hier onder geven ze weer wat ik probeerde uit te leggen.

Het is een slim systeem en grijpt automatisch in als er aandrijving verloren gaat. Voordelen is dat de bestuurder er niets aan hoeft te doen. Een nadeel kan zijn dat hij inschakelt terwijl je het niet doorhebt. Daarnaast is het niet zo efficient als een starre verbinding tussen de twee wielen waar 50% naar elk wiel gaat. Daarvoor heb je een sper nodig.

Een sper

Dit zie je vaker terug bij serieuze terreinvoertuigen of enthousiaste 4×4 rijders. Het voordeel van dit systeem is, je zet de assen naar de wielen vast zodat je altijd gegarandeerd dezelfde aandrijving naar allebei de wielen hebt. Dit is geen systeem wat standaard aan staat, immers in de bocht moeten de wielen onafhankelijk van elkaar draaien. Dit schakel je zelf in als je denkt het nodig te hebben of als je in een situatie zit waar 1 wiel heel hard spint en de ander niets doet.

Als je een sper aan laat staan en je gaat een bocht door dan zal het buitenste wiel gaan slippen. Omdat jij de as star gemaakt hebt wordt het buitenste wiel gedwongen net zo hard te draaien als het wiel aan de binnenkant. Deze laatste legt minder afstand af, hoeft minder hard te draaien. In het ergste geval breekt er iets in je differentieel of de as richting je wielen. Vergeet dus nooit de sper uit te zetten als je hem niet meer nodig hebt.

Plaatjes zeggen meer dan praatjes.
Hieronder lock ik de assen met de hand, normaal wordt het bediend via het kastje aan de buitenkant.

In mijn gewone bus wilde ik wel graag een limited slip-differentieel omdat ik dan op sneeuw ondergrond of met heftige regenval toch wat meer grip heb op de achterwielen. Nu ik een syncro heb en terrein kan rijden heb ik liever de sper. Die kan ik voor en achter vast zetten wanneer ik het nodig heb en werkt altijd zoals ik het verwacht en wil.

Diff onderdelen

Hierboven zie je de onderdelen van het voor differentieel.

  • In het eerste plaatje zie je hoe het differentieel is opgehangen onder de auto.
  • In het tweede plaatje zie je de behuizing. Nummer 31 is de kilometerteller die bij een syncro op het voordiff zit ipv op het voorwiel wat gebruikelijk is. Het tandwiel kan afwijken en is dus belangrijk dat je de juiste voor je overbrenging hebt. De behuizing wijkt af als je geen sper hebt, want dan mis je een gat voor de bediening.
  • In het derde plaatje zie je de intelligentie van het diff. In nummer 3 zie je de overbrenging terug komen. Het kleine wormwiel wat over het grote pignonwiel loopt.
  • In het vierde plaatje kan je de bediening van de sper zien. De vork bedient de sper en de as gaat door de behuizing naar buiten. Op het frame (nr.10) komt een vacuüm doosje die de sper in en uit schakelt door de as op en neer te bewegen. De veer (nr.3) zorgt er voor dat de sper standaard uitgeschakeld is. Als op het asje (nr.4) roestvorming ontstaat dan werkt het geheel niet meer.
  • In het laatste plaatje zie je de visco koppeling. Deze is gevuld met olie en zorgt er voor dat de voorwielen, oftewel aandrijving naar het voordiff) enkel wordt ingeschakeld als de achterwielen meer toeren maken dan de voorwielen. De olie verdikt en de verbinding van versnellingsbak naar voor differentieel vast gezet.

Uiteindelijk wordt het diff zo aangesloten op de versnellingsbak.

Diff en bak verbonden

Diff codes

We hebben differentiëlen met verschillende overbrengingen, met sper of geen sper, met limited slip-diff of een simpel diff. Elk diff heeft zo zijn code, hieronder kan je zien welke specificaties bij de code hoort. Onder de code die je op je diff vindt zie je trouwens nog een letter of cijfer. Dit correspondeert met welke km-teller verhouding er in moet, verschillende code, verschillende vertanding voor de km-teller.

codeoverbrengingspervoor motoren met:opmerkingen
6N38/7 of 7:3851, 57, 70, 82Kw72, 94, 105, 110pk
ADM38/7 of 7:38X51, 57, 70, 82Kw72, 94, 105, 110pk
AHU38/7 of 7:38X51, 57, 70, 82Kw72, 94, 105, 110pk16 inch diff
AHT38/7 of 7:3851, 57, 70, 82Kw72, 94, 105, 110pk16 inch diff
ACU34/7 of 7:3457, 70, 82Kw94, 105, 110pk
ADH34/7 of 7:34X57, 70, 82Kw94, 105, 110pk
AHB35/6 of 6:3564, 70Kw85,105pk
AAM35/6 of 6:35X64, 70Kw85,105pk
ALM35/6 of 6:3551Kw72pk
ALN35/6 of 6:35X51Kw72pk
AKF32/7 of 7:3264, 70, 82Kw85,105,110pk
AKH32/7 of 7:32X64, 70, 82Kw85,105,110pk
AOM37/6 of 6:37X51Kw72pk
AOL37/6 of 6:3751Kw72pk
ANB37/6 of 6:37X51Kw72pk
ANC37/6 of 6:3751Kw72pk
ADK34/7 of 7:34X57, 70, 82Kw94, 105, 110pkGeen visco, 4×4 inschakelen
Prototype
ADG34/7 of 7:3457, 70, 82Kw94, 105, 110pkGeen visco, 4×4 inschakelen
Prototype
ADN38/7 of 7:38X51, 57, 70, 82Kw72, 94, 105, 110pkGeen visco, 4×4 inschakelen
ADL38/7 of 7:3851, 57, 70, 82Kw72, 94, 105, 110pkGeen visco, 4×4 inschakelen
pignon/crown of crown:pignonVAG part number
38/7 of 7:38094409142
34/7 of 7:34094409142B
35/6 of 6:35094409142D
32/7 of 7:32094409142F
37/6 of 6:37094409142G

De crown/pignon combinatie wordt niet meer nieuw gemaakt, alhoewel er nog wel een aantal nieuw te krijgen zijn. Vroeger kostten ze bij VW 606 euro als je deze besteld. Tegenwoordig zijn ze een stuk duurder omdat ze steeds schaarser worden.

Bronnen:

Een sper op de volkswagen in de praktijk

Met alle kennis snap je nu waarom deze bussen zo ver komen. Wielen worden hoog opgetild en draaien rustig door terwijl de bus door rijdt.

Een sper (voor en/of achter) in de praktijk

Deze man legt je (sorry, nog een keer) uit hoe diff lockers werken en hoe je ze het beste kan gebruiken.