WESMO Differenzialsperre

Differenzial

WESMO Differenzialsperre für 7" Differenzial
30°/30° oder 45°/45° - einstellbar
2.017,05 € inkl. 19 % MwSt
1.695,00 € exkl. MwSt
WESMO Differenzialsperre für BMW Differenzial
30°/30° oder 45°/45° - einstellbar
2.017,05 € inkl. 19 % MwSt
1.695,00 € exkl. MwSt
Einbau ins ausgebaute Diffenzial
349,86 € inkl. 19 % MwSt
294,00 € exkl. MwSt
Differenzial in den Caterham aus- und einbauen
589,05 € inkl. 19 % MwSt
495,00 € exkl. MwSt


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Um den Vorteil und Preis der WESMO Lamellen-Differenzialsperre zu rechtfertigen, bedarf es einiger Erklärungen.

Es werden die drei wesentlichen Punkte und Eigenschaften einer Lamellensperre beschrieben.

  • Die Vorspannung des Lamellenpaketes
  • Die verschiedenen Rampenwinkel der Druckplatten
  • Die Beschaffenheit der Lamellen

Es gibt auf dem Markt einige Lamellen-Differenzialsperren (z.B. Titan, Tran-X) für den Caterham Seven, welche sehr schnell die Vorspannung (Preload) verlieren bzw. eine weitgehend undefinierte Vorspannung aufweisen.

Die Vorspannung des Lamellenpaketes ist aus verschiedenen Gründen wichtig.

Eine Sperre welche die Vorspannung verloren hat, wird bei langsamer Kurvenfahrt hässliche Geräusche machen, da sich die Lamellen nun im Differenzial frei bewegen können und dadurch klappern.

Das ist für den Einsatz im Straßenverkehr natürlich von großer Bedeutung, weshalb bei für diesen Verwendungszweck die Quaife ATB, ein sogenanntes Torsendifferential seine Berechtigung findet und sehr beliebt ist.

Leider haben diese Torsendifferential konstruktionsbedingte Nachteile, wie z.B. Dreher beim plötzlichen Gaswegnehmen auf nasser Straße und Durchdrehen des entlasteten Rades wenn dieses in der Luft ist, was auf einem Trackday andauernd vorkommt. Mit einem Torsendifferential kann man mit dem Gaspedal auch nicht so gut lenken – driften. Nimmt man diese Nachteile in Kauf, dann ist das Torsendifferential eine preiswerte und verschleißfreie Alternative zu der hier vorgestellten Sperre, auch weil die Untersteuerneigung etwas geringer ist, da diese Konstruktion nicht sperrt, sondern lediglich das Antriebsdrehmoment der Räder hin und her schiebt, was für den Amateur etwas leichter zu beherrschen ist.

Durch die Vorspannung des Lamellenpaketes wird der Grundsperrwert der Lamellen-Differenzialsperre vorgegeben.

Nun könnte man meinen, dass bei einem Sportwagen der Grundsperrwert nicht so wichtig ist, da die Sperre bei Volllast sowieso maximal sperrt. Dabei kommt aber ein wichtiger Aspekt zum Tragen. Durch die Vorspannung sind die beiden angetriebenen Räder miteinander verbunden und lassen keinen Drehzahlausgleich zu. Deswegen bevorzugt man beim leichten Seven einen niedrigen Grundsperrwert um ein Untersteuern in langsamen Kurven zu vermeiden.

Deswegen könnte man ja bei einem Sportwagen der Annahme sein, dass man dann komplett auf die Vorspannung verzichtet, weil einem a.) Geräusche egal sind, b.) einen Einbautoleranzen nicht interessieren und wichtiger c.) man das Untersteuern in langsamen Kurven unbedingt vermeiden möchte.

Auf der anderen Seite braucht man gerade bei dem leichten Seven einen hohen Sperrwert beim Beschleunigen, damit das entlastete Rad nicht durchdreht und somit Traktion und damit wertvolle Zeit verloren geht. Das stört natürlich auch beim Straßenauto und macht dort vor allem den Fahrspaß zunichte.

Nun ist es aber so, dass ein Lamellenpaket in Verbindung mit einem hohen Sperrwert fahrerisch nur schwer zu beherrschen ist, da das Fahrzeug nun sehr heftig auf Lastwechsel reagieren wird. Lastwechsel wird vor allem dann provoziert, wenn man in Kurven mit dem Gaspedal den besten Grip auslotet. (Radlastverschiebung / Gripabriss).

Deswegen ist man auf eine korrekte Vorspannung angewiesen, weil man gerade in schnellen Kurven am meisten Zeit verliert, wenn der Grip auf der Hinterachse abreist und man vom Gas muss, weil das Fahrzeug plötzlich bei hoher Geschwindigkeit übersteuert. So werden die Titan Sperren, welche in den englischen Caterham Rennserien vorgeschrieben sind, bis zu zwei Mal pro Jahr revidiert um die Vorspannung wieder zu herzustellen. Man kann sich leicht ausrechnen was das jedes Mal für ein Aufwand ist und es kostet: Das Differenzial ausbauen, die Sperre ausbauen, Sperre revidieren und alles wieder zurück. Das ist etwa ein Tag Arbeit plus die sehr teuren Ersatzteile.

Hier kommt die Konstruktion der WESMO Sperre voll zum Tragen, da diese Sperre niemals die Vorspannung verlieren kann. Die Vorspannung wird mit sogenannten Tellerfedern, deren Materialdicke und Wölbung erreicht. Jede Feder hat einen gewissen Arbeitsbereich, den Federweg. Wird dieser überschritten, dann wird diese Feder permanent überdehnt und wird auf Dauer lahm oder bricht. Deswegen geben die Hersteller hochwertiger Tellerfedern, bezogen auf deren Wölbung und Dicke, einen maximalen Arbeitsweg – Federweg vor. Nun sollte doch man meinen, dass diese Vorgaben von den Herstellern diverser Sperren respektiert wird.

Dem ist aber nicht so. Die Konstruktion der Sperre soll ja nicht nur für einen leichten Seven geeignet sein, sondern auch für einen schwereren Tourenwagen. Deswegen werden in den Sperren unterschiedliche Materialdicken und Wölbungen der Tellerfedern verwendet.

Da WESMO ausschließlich Sperren für leichte Seven anbietet, kennt man natürlich die ideale Tellerfeder für den Einsatz im Seven. Das bedeutet, dass WESMO den maximalen Federweg der verwendeten Tellerfeder kennt und diesen konstruktiv begrenzt. Deswegen können diese Tellerfedern niemals lahm werden oder brechen. Weil die WESMO Sperre nur im Seven Verwendung findet, sind die Stückzahlen natürlich viel geringer was sich erstmals negativ auf die Herstellkosten auswirkt. Allerdings ist dieser Mehrpreis zu alternativen Angeboten bereits bei deren ersten Revision wieder ausgeglichen. Somit ist die WESMO Sperre in jedem Fall die viel bessere Investition.

Ein weiterer Aspekt sind die Rampenwinkel der Druckringe. Man kann pauschal sagen, dass je flacher der Rampenwinkel der darin gelagerten Differenzialachsen ist, der Sperrgrad höher ist. Hier haben sich im Straßenverkehr Rampenwinkel von 45° und im Rennsport etwas flachere Winkel von zirka 30-35° bewährt.

Man hat in vielen Jahren immer wieder mit gleichmäßigen und ungleichmäßigen Rampenwinkel experimentiert. Weil man im Seven jedoch eigentlich immer Reifen mit gutem Grip fährt, eine nahezu 50/50 Achslastverteilung hat und im Seven nur 4 Zylinder Motoren fahren, ist das Schleppmoment beim Gas wegnehmen und Bremsen zu vernachlässigen. Sperren mit 0° Rampenwinkel im Schiebebetrieb machen „auf“ und man spürt die Hinterachse beim Bremsen deutlich weniger.

Man ist nach vielen aufwendigen Fahrversuchen über all die Jahre mit verschiedenen erfahrenen Testfahrern zu dem Ergebnis gekommen, dass für sich für alle Seven Anwendungen, Rampenwinkel von 30° auf der Zugseite, beim Gas geben und 30° auf der Schubseite, beim Gaswegnehmen oder Bremsen sehr gut bewährt haben. Und das sowohl auf der Straße als auch auf der Rennstrecke. Diese Erfahrungen hat man bereits in den 90er Jahren mit den ZF Differenzialsperren gemacht. Nur werden diese Sperren seit vielen Jahren nicht mehr produziert. Man findet diese ZF Sperren aber noch in vielen Caterham in den Generationen vor dem R 300 / 420R.

Wenn man über Sperren im Seven spricht, muss man diese ZF Sperre genauer betrachten. ZF lieferte diese Sperren an verschiedene Großserienhersteller, weshalb die Herstellkosten im Rahmen bleiben mussten. In den Sperren von ZF, welche in den Seven verwendet wurden, war auf jeder Seite immer nur eine „aktive“ Innenlamelle verbaut, welche direkt auf den Druckring und die passive Außenlamelle wirkte / sperrte. Die ZF Sperren gab es ab Werk nur mit 45°/45° oder 30°/30° Rampenwinkel.

Abkürzend kann man sagen, dass eine 45° ZF Sperre mit dem ZF Lamellenpaket in einem Seven über 150 PS viel zu wenig sperrt und das entlastete Rad hoffnungslos durchdreht und somit Traktion verloren geht.

So sind es immer wieder die 45°/45° ZF Sperren welche man in linksgelenkten CSR Rennwagen und fast immer in CSR Straßenwagen antrifft.

Ein Schelm wer Böses dabei denkt. Waren doch gerade in den Jahren als Caterham die Cosworth Masters mit den CSR Rennwagen als Europameisterschaft austrug, die ZF Sperren knapp geworden, muss man dem Werk doch geradezu böswillige Absicht unterstellen, dass ausgerechnet die deutschen und französischen CSR ausnahmslos mit 45° Sperren und die englischen CSR mit den perfekt geeigneten 30° Sperren ausgestattet waren. Zu dieser Erkenntnis kam Joachim Westermann im Jahr 2006 als er mit Kurt Hoffmann im Eurocup mit einem linksgelenkten CSR Rennwagen gegen die Briten aus den Kurven raus massiv Zeit einbüßte. Ein Blick ins Innere der Differenzialsperre brachte Licht ins Dunkel. Zum Glück waren seinerzeit, noch ausreichend ZF Ersatzteile verfügbar, so dass man den deutschen CSR Rennwagen mit einer 30°/30° Abstimmung ausrüsten konnte und fortan endlich konkurrenzfähig war.

Westermann Motorsport hat den Großteil aller jemals gebauten linksgelenkten CSR Rennwagen anschließend von 45°/45° auf 30°/30° Rampen umgebaut. Das hier aber nur am Rande um die Bedeutung des Sperrwertes einer Differenzialsperre hervorzuheben.

Um nochmals bei der Konstruktion der ZF Sperre zu bleiben. Deren einfache, molybdän-bedampften Lamellen hatten einen relativ geringen Reibwert, was zu einem erhöhten Verschleiß der Lamellen führte.

Deswegen werden die WESMO Lamellensperren mit je 2 aktiven molybdän-bedampften Lamellen ausgestattet, welche auf die passiven Lamellen wirken um die Reibung und somit den Verschleiß zu minimieren bzw. eliminieren.

Reibung erzeugt Reibungswärme, was wiederum zur Folge hat, dass sich das Einbauspiel durch Ausdehnung der Lamellen und Druckringe verändert und die Viskosität des Differenzialöles massiv beeinflusst. Das geht soweit, dass man ein Differenzial mit herkömmlicher Differenzialsperre nach 30 Minuten Renneinsatz nicht mehr anfassen kann und im Differenzial Temperaturen vorfindet, welche die Schmierung soweit verringert, dass es sogar zu kapitalen Schäden am Teller- und Kegelrad kommt.

Auf das Lamellenmaterial und die Beschichtung möchten man hier nicht näher eingehen, da dies hier zu weit führen würde und keine weiteren Erkenntnisse zu den angebotenen Alternativen bringen würde. An dieser Stelle kann man sich auf der Internetseite von limitedslip.de weiter gut informieren.

Die Tran-X Sperre verwendet konstruktionsbedingt deutlich kleinere Lamellen mit sehr niedrigen Reibwert, wogegen die TITAN Sperre etwas größere Lamellen mit hohem Reibwert ausweist. Beide Sperren verlieren leider sehr schnell die Vorspannung.

Die WESMO Sperre wurde mit verschiedenen Fahrern mit 45°/45° und 30°/30° Druckringen getestet, immer mit je zwei Lamellenpaaren mit hohem Reibwert. Selbst bei PS starken Klasse 1 Caterham auf Slicks, reicht der 45° Rampenwinkel aus, damit das entlastete Rad nicht mehr durchdreht. Man hat herausgefunden, dass der flacherer Rampenwinkel von 30° kein erhöhtes Untersteuern auswirkt, das Auto aber am Limit besser spürt und man beim Bremsen am Limit ein deutlich stabileres Heck hat.

Fazit: Alle Differenzialsperren welche am Markt sind sperren je nach Setup genügend und man erreicht die gewünschte Traktion.

Zusammengefasst hat die WESMO Sperre jedoch wesentliche Vorteile:

  • Die WESMO Sperre verliert nicht die Vorspannung. Deswegen sind die Investitionskosten zu vernachlässigen, da diese über die gesparte Revisionskosten amortisiert werden.
  • Im Grenzbereich bleibt das Fahrzeug beherrschbar, da im Vergleich massiv weniger Radlastverschiebung und Gripabriss erreicht wird.
  • Durch weniger Reibung erreicht man eine geringe Betriebstemperatur, weniger Verschleiß und gleichmäßiger Sperrgrad im Betrieb.
  • Die Rampenwinkel der Druckringe sind auf 30°/30° oder 45°/45° einstellbar