Mitteldifferential beim J8

[Gernot H.]

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Lieber Klaus & Willem!

Ich selbst habe eine J8 (24V) Version Country Bj. 1997 ohne ABS. Die automatische serienmäßig Einrückung der Mittel-Diff-Sperre im "Low"-Betrieb läßt sich leicht umgehen, auch bei den VX-Modellen (darüber gab es bereits mehrerer Beiträge), sodass man dann ungesperrt und ganz spannungsfrei im "Low" fahren kann (Rangieren, schwerer Hängerbetrieb auf steileren Straßen, aber auch im Gelände oft sehr vorteilhaft ...).
Die elektronische Differentialkontrolle sichert allerdings weiterhin das sequentielle Einrücken der Sperren in der Reihenfolge Cernter --> +HA --> +VA.

Die Dose (Visko) macht aber keinen Sinn, wenn man das Diff. erst sperrt und dann den hinteren(!?!) Antrieb zumindest teilweise wieder frei geben würde. Dass bei gesperrtem Mitteldiff. das ABS sinnvollerweise (ob in "Hi" oder "Low" ist dabei nebensächlich) abgeschaltet wird, ist ja vernünftig und gewollt.

Die Dose würde einzig einen Sinn machen wenn ...

... dieser Viskoteil Relativbewegungen zw. hinterer Antriebswelle und Ausgleichsgehäuse (samt den darin eingebauten Ausgleichskegelrädern)? Dann steht das Ding aber mit dem ABS in gar keinem Zusammenhang!

Kann das jemand bestätigen oder anderwärtig erklären?

L.G.,
Gernot

[PeterM]

Ein paar grundsätzliche Überlegungen:

offenes Mitteldiff: keine Beeinflussung der ABS-Regelstrategie (es gibt ABS-Abstimmungen, die das können, die brauchen aber zusätzlichen Input und Abstimmung und kosten damit echtes Geld...wollte Toyota offensichtlich nicht in die Hand nehmen)
gesperrtes Mitteldiff: Ohne aufwendige Regelstrategie - ABS off. Deshalb ist die Zwangskoppelung mit der Reduktion durchaus üblich.

Jetzt soll ein Rad mit sehr wenig Grip die Fuhre nicht zum Stillstand bringen: Heißt mechanische (kenn' ich nicht), Torsen- od. Viscobremse wie bei jeden x-beliebigen Bremsdiff quer. Ich entnehme der Zeichnung mangels Befestigungselementen nicht, ob die Viscobremse die Vollsperre verhindert oder nur in der Straßenuntersetzung wirkt und bei Reduktion&Sperre mit gesperrt wird. Wenn die Besitzer eines ABS/Visco-J8 bestätigen könnten, ob sie vollsperren können, wissen wir es.

Grüsse,
Peter

[George]

Mein WHB Nr. RM434M (1992) beinhaltet diesen VTG-Typ nicht, im Ergänzungs-WHB Nr. RM434M (1995) ist hinsichtlich VTG gar nichts drinnen.

Erwähnt wird das HF2AV im Handbuch RM315M (Ausgabe 8/1992), ist also wahrscheinlich in den J8 mit perm. Allrad ab 1992 verbaut?
Leider ist darin kein Funktionsbeschrieb enthalten.
Aber ich behaupte jetzt mal, dass das Visco vorallem für den Strassenbetrieb da ist um zu grosse Drehzahlunterschiede zwischen VA und HA zu beschränken auf glitschigem Untergrund und das natürlich nur im ungesperrtem Zustand des Zentraldiffs.
Mehr wird da nicht sein.

Mit ABS hat das Ganze meiner Meinung nach wenig bis nichts zu tun. ABS verträgt sich verständlicherweise nur mit offenen Allradsystemen.

[Willem Jan Markerink]

Ein paar grundsätzliche Überlegungen:

offenes Mitteldiff: keine Beeinflussung der ABS-Regelstrategie (es gibt ABS-Abstimmungen, die das können, die brauchen aber zusätzlichen Input und Abstimmung und kosten damit echtes Geld...wollte Toyota offensichtlich nicht in die Hand nehmen)
gesperrtes Mitteldiff: Ohne aufwendige Regelstrategie - ABS off. Deshalb ist die Zwangskoppelung mit der Reduktion durchaus üblich.

Jetzt soll ein Rad mit sehr wenig Grip die Fuhre nicht zum Stillstand bringen: Heißt mechanische (kenn' ich nicht), Torsen- od. Viscobremse wie bei jeden x-beliebigen Bremsdiff quer. Ich entnehme der Zeichnung mangels Befestigungselementen nicht, ob die Viscobremse die Vollsperre verhindert oder nur in der Straßenuntersetzung wirkt und bei Reduktion&Sperre mit gesperrt wird. Wenn die Besitzer eines ABS/Visco-J8 bestätigen könnten, ob sie vollsperren können, wissen wir es.

Grüsse,
Peter

Irgendwann irgendwo hat Toyota diese Visko-Dose mal mit '30%' angedeutet....logischerweise duerfte dass nur im Strassenbetrieb gelten, dazu im 1en Gang.
Und meiner Meinung nach waere dass dann eine 'Kraft/Drehmoment' Andeutung, sonst waere das unsinnig (wie zB 30% Drehzahl Unterschied).

[Willem Jan Markerink]

....
(per Untersetzung ist alles anders, hat ABS auch ein anderer Regelprozedur, langere Bremsmomenten, und weniger oft (damit sich diese schoene Rampe an Schnee oder Split aufbaut, und mann nicht hilflos darueber hinweg holpert wie ein Stueck Seife....)

Hi Willem,
ich war immer der Meinung bei "Lo" ist ABS "out of order" bei meinem J8 Bj.97 leuchtet, sobald Getriebe in Untersetzung, die ABS-Kontrolle.

Entschueldigung, ich meinte generell, *wenn* ABS funktioniert mit Untersetzung, und das tut die erst seit J10 oder J20.
Im J8 funktioniert ABS untersetzt ja gar nicht.
(aber *wenn*, dann muesste die schlau sein, und das war die damals noch nicht (andere Hersteller auch nicht, wobei ich mal ueber das grandiose Fiasko beim Range Rover gelesen habe, wo der ABS rueckwaerts voellig streikte, und die Fuehre ungebremst den Hang herunter zauste....)

[Willem Jan Markerink]

Lieber Klaus & Willem!

Ich selbst habe eine J8 (24V) Version Country Bj. 1997 ohne ABS. Die automatische serienmäßig Einrückung der Mittel-Diff-Sperre im "Low"-Betrieb läßt sich leicht umgehen, auch bei den VX-Modellen (darüber gab es bereits mehrerer Beiträge), sodass man dann ungesperrt und ganz spannungsfrei im "Low" fahren kann (Rangieren, schwerer Hängerbetrieb auf steileren Straßen, aber auch im Gelände oft sehr vorteilhaft ...).
Die elektronische Differentialkontrolle sichert allerdings weiterhin das sequentielle Einrücken der Sperren in der Reihenfolge Cernter --> +HA --> +VA.

Die Dose (Visko) macht aber keinen Sinn, wenn man das Diff. erst sperrt und dann den hinteren(!?!) Antrieb zumindest teilweise wieder frei geben würde. Dass bei gesperrtem Mitteldiff. das ABS sinnvollerweise (ob in "Hi" oder "Low" ist dabei nebensächlich) abgeschaltet wird, ist ja vernünftig und gewollt.

Die Dose würde einzig einen Sinn machen wenn ...

... dieser Viskoteil Relativbewegungen zw. hinterer Antriebswelle und Ausgleichsgehäuse (samt den darin eingebauten Ausgleichskegelrädern)? Dann steht das Ding aber mit dem ABS in gar keinem Zusammenhang!

Kann das jemand bestätigen oder anderwärtig erklären?

L.G.,
Gernot

Die Visko-Dose ist *zusaetzlich* zum normalen Differential/Ausgleichsgetriebe, wenn dass die eigentliche Frage ist.
Also bis zum Schluepf wird brav Zahnradgemaess 50/50 (oder besser 25/25/25/25) Drehmoment verteilt, danach (aber auch nur in 'Hi' & 1en Gang) bis maximal 80/20 vs 20/80.
(oder 40/40/10/10 vs 10/10/40/40)

[der 7er]

Hallo,

die Visco-Kupplung findet sich ab 08.1992 in den Ersatzteilisten für den J8. Bis 1999 wurde sie in allen J8-Motorvarianten und für alle Märkte verbaut. Nach welchen Kriterien das erfolgte, kann ich nicht sagen - evtl. war das von der Ausstattung abhängig (?). Ich hab Euch mal ein Foto gemacht, das die Visco-Dose aus einem 1996er HDJ80 VX zeigt (nicht von der Farbe irritieren lassen - das Auto hatte 240k runter). Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Die grobe Verzahnung am oberen Rand (und damit am Gehäuse der Dose) hat einen festen Kraftschluß zum Differentialkorb und damit zum Getriebe. Die Welle mit dem hinteren Antriebsflansch greift in die feinere Innenverzahnung, die wiederum nicht(!) fest mit dem Gehäuse verbunden ist, sondern sich frei in diesem drehen könnte, wenn sie nicht durch die zähe Füllung der Dose gebremst würde. In der Dose sind Lamellen abwechselnd am Dosengehäuse und der verzahnten Hülse für die Antriebswelle befestigt, die in Verbindung mit der Viscoseölfüllung als Bremse wirken (wieviel % das ausmacht, kann ich nicht sagen). Die Welle für den hinteren Antriebsflansch hat am Ende noch eine weitere Verzahnung mit der sie in eines der vier Ausgleichräder des Differentials eingreift.
Durch die Viscokupplung hat die hintere Antriebswelle bei der Kraftverteilung immer erste Priorität, wenn Schlupf auftreten sollte. M.E. dient das der Vermeidung von Drehmomentspitzen an der Vorderachse. Um aber einen völlig starren Durchtrieb zu schaffen, wenn es nötig ist, ist die mechanische Sperre unverändert vorhanden.
Interessanterweise habe ich noch keinen J10 gesehen, der so eine Viscokupplung (besser: Viscobremse) hat!

Gruß, Mario

[George]

Interessanterweise habe ich noch keinen J10 gesehen, der so eine Viscokupplung (besser: Viscobremse) hat!

@Nicolario
Ich habe bis jetzt gemeint, die J10 hätten dasselbe VG. (also das HF2AV). Welches ist denn nun wirklich drinn?

[Gernot H.]

Hallo Nicolario!

Danke für dein Posting und besonders das Foto!
Also dürfte doch im wesentlichen folgende Funktionsweise ablaufen (bei ungesperretem Mitteldiff.):

Die Dose würde einzig einen Sinn machen wenn ...
Zitat:
... dieser Viskoteil Relativbewegungen zw. hinterer Antriebswelle und Ausgleichsgehäuse (samt den darin eingebauten Ausgleichskegelrädern) behindert? Dann steht das Ding aber mit dem ABS in gar keinem Zusammenhang!

Aufgrund des Fotos meine ich aber, dass - wie Du ausgeführt hast - die grobe und größere Verzahnung mit dem Ausgleichsgehäuse und die innere, kleinere Verzahnung mit dem hinteren Getriebewellenausgang verbunden ist (nicht direkt mit den Ausgleichszahnrädern sondern eben über das Ausgleichsgehäuse).

Dies würde insofern einen Sinn machen, als bei sich bei Geradeausfahrt (kein Schlupf, ebene Fahrbahn) die vordere Welle, der Diff.-Korb (Ausgleichsgehäuse) und die hintere Welle die selben Umdrehungsgeschwindigkeiten haben.

Fährt mann hingegen z.B. auf losem Untergrund steil bergauf, neigen die Vorderräder zum vermehrten Schlupf bzw. Durchdrehen, was wiederum Relativgeschwindigkeiten zw. den oben genannten Bauteilen hervorruft. Die Visko(dose) kann dann etwas meht Kraft auf die HA lenken.

Mit gesperrten Diff arbeitet die Dose nicht, weil unterschiedliche Drehzahlen zw. den Bauteilen ohnehin nicht möglich sind.

@George
Beim HDJ 100-Modell Bj. 2001 VX EUR LHD 1HDFTE MTM 5F habe ich jedenfalls im Teilekatalog keine derartige Viskodose gesehen.

L.G.,
Gernot H.

[der 7er]

@George
Das VTG im 100er (HF2A) ist das gleiche wie im 80er (ja, der Stellmotor hat inzwischen ein Kunststoffgehäuse und die Stecker sind etwas anders ...). Die Variante mit der Visco-Kupplung hat nur ein anderes (längeres) hinteres Gehäuseteil. Da steckt nämlich die Visco-Dose drin.

@Gernot
Deine Beschreibung der Funktionsweise sehe ich auch so. Die hintere Antriebswelle hat zwei unterschiedliche Verzahnungen: die vordere ist die gleiche wie beim HF2A ohne Visco-Dose und greift wie oben beschrieben in eines der Ausgleichzahnräder. Man kann die Dose also komplett weglassen und hätte dann ein (verlängertes) HF2A. Die Visco-Dose stellt quasi eine Parallelverbindung für den Kraftfluß zwischen Diff.-Korb und hinterer Antriebswelle her.

Als Verbindung zum ABS erkenne ich nur das gemeinsame Einführungsdatum 08.1992. Viele 80er sind mit ABS, aber ohne Visco-Dose unterwegs und der J10 hat sie offenbar generell gar nicht!

Gruß, Mario

[PeterM]

@ ABS:
Jein, ich kann mir vorstellen, dass Toyota Proteste abmindern wollte, dass die Vollsperre in der Straßenuntersetzung nicht zugelassen wird, eben wegen dem ABS. Ein völlig offenes Mitteldiff sorgt eben rasch für Stillstand.

@ % Sperrwirkung
Errechnet sich aus Drehmomentdifferenz/Gesamtmoment

Grüsse,
Peter

[Gernot H.]

@ Nicolario!

Danke für Deine Bestätigung meiner (für mich als einzig sinnvoll angesehenen) Annordnung. Die auch von Dir beschriebene Funktionsweise konnte ich Ich selbst (mein J8 hat kein VTG mit Viskodose), prüfen. Meine bescheidene Meinung: Wenn diese Ding (noch) funktioniert, sollte sich was tun, wenn man einen Visko-J8 an der Vorderachse aufhebt, die Handbremse anzieht und (ohne Mittelsperre) im ersten Gang einmal ordentlich Gas gibt.

Dann sollte zuerst zumindest wohl merkbar werden, dass die Motorleistung zumindest kurz irgendwo "verbraten" wird, etwas später könnte auch die Viskodose thermisch versagen.

Kann so ein Fzg. auf den Rollenbremsprüfstand? Ich vermute seriös eigentlich nicht (zumindest im Sinne der Messwerte)


@ Peter!

Nun ja, das Argument mit der nicht funtionierenden Diff.-Zentralsperre im Hi-Betrieb ist insofern nur für den 0815-User relevant, als die viele Leute, die das Fzg. zumindest hier und da auch im Gelände einsetzen, diesen Regelmechanismus sinnvollerweise ohnehin (problemlos) außer Kraft gesetzt haben (ebenso wie die automatische Sperrung im Low-Betrieb).

Für den nur etwas kundigen User macht das auch Sinn, nicht jedoch für den "Pferdeanhänger-Rangierer" (womit ich lediglich zum Ausdruck bringen möchte, dass auch viele J8 ausschließlich onroad als Gespann-Zugfahrzeug oder sonstwie eingesetzt werden, jedenfalls ist damit keine allgemeine Diffamierung der Onroad-4WD-Fahrer und schon gar nicht der Pferdeliebhaber gemeint).

Seit der beginnenden Hetze der österr. Grün-Rosaroten verwende ich meinen J8 zunehmend auch liebend gerne in der Stadt und meinen 2WD-Avensis-PKW eher nur mehr für Landstraße/Autobahn.


L.G.,
Gernot H.

[Gernot H.]

Nach längerem hin und her habe ich nun von einem vertrauten Toyota-Werkstätten-Insider die Information erhalten, dass es sich bei dem ominösen Kupplungsteil um keine Viskokupplung handelt, sondern um einen Überlastschutz (Ruschkupplung), die Verspannungen oder sonst grobe Momente im Antriebsstrang (Achsen und Achsdifferenziale) abfedern soll.

Ganz klar ist es mir zwar noch nicht, weshalb das Ding am hinteren VTG-Ausgang zur HA angeordnet ist (die vorderen Halbwellen sind ja wohl gefährdeter), aber eine Rutschkupplung macht zumindest grundsätzlich Sinn zum Ausgleich übermäßiger Verspannung mit gesperrtem Mittel-Diff.


L.G.,
Gernot H.