Genesis GV80 Off-Road-Performance: E-LSD

Die Vorzüge des GV80, des ersten SUV der Genesis-Reihe, sind vielfältig – elegantes Exterieur- und Interieurdesign, kraftvoller Antriebsstrang, komfortable ergonomische Sitze sowie hochmoderne ADAS- und Komfortfunktionen sind nur einige davon. Ein relativ wenig beachteter Vorzug des GV80 verdient jedoch eine genauere Betrachtung: seine Geländetauglichkeit. Auch wenn das schlanke, urbane Design diesen Zusammenhang nicht nahelegt, erfüllen das Allradsystem und der Geländemodus des GV80 durchaus die Anforderungen eines klassischen Geländewagens.

Unter vielen sticht ein Merkmal hervor, das die Geländegängigkeit des GV80 verbessert: elektronisch geregelte Sperrdifferenziale, kurz e-LSDs. Da bislang nur wenige heimische Fahrzeuge mit dieser Technik ausgestattet wurden, dürfte der Begriff vielen unbekannt sein. Tatsächlich ist der GV80 das erste heimische SUV mit einem e-LSD.

Die Begründung für den Einsatz eines e-LSD im GV80 ist simpel – seine Anwesenheit erleichtert das Fahren abseits befestigter Straßen erheblich. In diesem Artikel beleuchten wir die Funktionsweise des e-LSD im GV80.

Die Grenzen von Ausgleichsgetrieben und die Notwendigkeit von Sperrdifferenzialen

Bevor wir uns mit e-LSDs befassen, klären wir zunächst, warum LSDs überhaupt notwendig sind. Normalerweise wird die vom Motor erzeugte Kraft über das Getriebe und die Antriebsachsen an die Räder weitergeleitet. Auf einer geraden, asphaltierten Straße sind die Drehzahlen aller Räder gleich. Gibt es jedoch Hindernisse, die die Räder auf einer Seite ungleichmäßig beeinflussen – etwa eine Wasserpfütze, Sand, Schlamm oder Schlaglöcher – müssen die Drehzahlen der Räder voneinander abweichen, um die Richtungsstabilität zu wahren.

Gleiches gilt beim Abbiegen. In der Kurve legen die äußeren Räder eine größere Strecke zurück als die inneren – das bedeutet, erstere müssen sich schneller drehen als letztere. Die Notwendigkeit dieses „Unterschieds“ wird durch Bauteile namens Ausgleichsgetriebe gelöst, die die an die linken und rechten Räder weitergeleitete Kraft „differenzieren“ können. Ausgleichsgetriebe sind für das normale Fahren, das wir als selbstverständlich betrachten, unerlässlich. Fehlen sie, drehen sich alle Räder auch in der Kurve mit derselben Drehzahl, was einen Widerstand an den äußeren Rädern (die sich stärker drehen müssten) aufbaut und letztlich zu einem misslungenen Kurvendurchgang führt.

Doch auch Differenzialgetriebe haben ihre Grenzen – insbesondere auf unwegsamen Untergründen mit Schlamm oder Sand, wo der Grip knapp ist. Da sie die Kraftverteilung anhand der Drehzahldifferenz der Räder bestimmen, leiten Differenziale meist mehr Leistung an die Räder auf der Seite mit geringerer Traktion. Im schlimmsten Fall verlieren diese Räder völlig den Halt und drehen praktisch durch. Die Räder auf der anderen Seite erhalten dann nicht genug Kraft, sodass das Fahrzeug noch tiefer in dem Terrain versinkt, in dem es feststeckt.

Hier kommen die Sperrdifferenziale (LSD) ins Spiel. Wie der Name schon sagt, begrenzen sie das Drehzahlgefälle, sobald sie erkennen, dass die Räder auf einer Seite durchdrehen oder nicht genügend Haftung haben. Damit eliminieren LSDs die mögliche Kraftungleichheit (wie im obigen Szenario beschrieben) und greifen dort ein, wo herkömmliche Differenziale allein nicht weiterkommen.

LSDs sind nicht nur im Gelände nützlich, sondern auch in Kurven. Die Fliehkraft in der Kurve drückt das Fahrzeug nach außen, wodurch die kurveninneren Räder entlastet werden und an Traktion verlieren; Differenziale können dann kein ausgewogenes Kräfteverhältnis für die Richtungsstabilität mehr herstellen. Hier greift das LSD ein: Es leitet die passende Leistung an die inneren Räder, um Durchdrehen zu verhindern, und versorgt gleichzeitig die äußeren Räder mit der nötigen Kraft. Wie gezeigt, kann das LSD durch die sofortige Erkennung des Leistungsbedarfs auf beiden Seiten sowohl Untersteuern (das Fahrzeug lenkt nicht genug ein und verlässt die Fahrbahn) als auch Übersteuern (das Fahrzeug lenkt schärfer ein als beabsichtigt und gerät ins Schleudern) verhindern.

Unterschiede zwischen mechanischen und elektronischen Sperrdifferenzialen

LSDs lassen sich in mechanische (M-LSD) und elektronische (e-LSD) unterteilen – der GV80 ist mit der elektronischen Variante ausgestattet. Ein M-LSD nutzt eine mechanisch gesteuerte Lamellenkupplung, um die Kraftübertragung auf die Räder zu steuern. Zwar erfüllt es diese Aufgabe zuverlässig, doch es wird erst aktiv, wenn die Drehzahldifferenz zwischen den Rädern einen bestimmten Schwellenwert erreicht hat; vereinfacht gesagt, setzt ein M-LSD erst ein, wenn die Räder auf einer Seite durchzudrehen beginnen. M-LSDs sind zudem in einer weiteren Hinsicht eingeschränkt: Das Ausmaß, in dem sie die Kraftübertragung begrenzen können, ist mechanisch festgelegt und nicht überschreitbar.

e-LSDs hingegen nutzen elektronisch gesteuerte Kupplungen und können daher aktiver und flexibler die Kraftverteilung steuern. Wenn die Sensoren des GV80 das nahende unebene Gelände erkennen, wird das e-LSD vom System erwartungsgesteuert aktiviert. Eine derart schnelle, sanfte und präzise Reaktion auf Geländeveränderungen macht e-LSDs M-LSDs überlegen. Insbesondere das an der Hinterachse des GV80 verbaute e-LSD bietet selbst nach globalen Maßstäben eine erstklassige Reaktionszeit. Es nutzt einen hydraulischen Aktuator, um kleinste Druckänderungen durch Bodenveränderungen innerhalb von 0,1 Sekunden sofort zu erkennen und dann durch Anpassung der Kraftverteilung auf die Räder zu reagieren.

Hier ein einfacheres Szenario für den Laien: Sinken die Räder einer Seite eines GV80 auf einer unebenen Straße ein und bleiben stecken, erkennt das System dies sofort und aktiviert das e-LSD, um die Kraftverteilung anzupassen. Bevor der Fahrer es merkt, ist das Fahrzeug wieder frei.

GV80s 4WD-System und Terrain Mode

Wie erwähnt ist der GV80 mit dem 4WD-System und dem Terrain Mode ausgestattet. Das 4WD-System bewertet die verschiedenen Fahrbedingungen (einschließlich Onroad-/Offroad-Status), um die Kraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse zu optimieren. In Kombination mit dem e-LSD – das die feine Balance zwischen rechter und linker Seite justiert – an der Hinterachse stellt das 4WD-System sicher, dass die Räder unter keinen Fahrbedingungen die Traktion verlieren.

Das 4WD-System arbeitet jedoch unter dem Terrain Mode des GV80 noch effektiver. Der Terrain Mode ist eine Integration von 4WD-System, e-LSD, ECU (Motorsteuergerät), TCU (Getriebesteuergerät) und TCS (Antriebsschlupfregelung); er steuert diese verschiedenen Systeme umfassend, um die Geländegängigkeit des GV80 zu verbessern. Er bietet zudem drei Geländewahlmöglichkeiten – Schlamm, Sand und Schnee – und maximiert so die Manövrierfähigkeit, die für die jeweilige Fahrbahnbeschaffenheit spezifisch ist.

Jeder Geländemodus steuert den Antriebsstrang feinfühliger, als es unter normalen Asphaltbedingungen der Fall wäre. Auf glatten, verschneiten Straßen etwa werden Motor, Getriebe und der Allradantrieb gleichzeitig so geregelt, dass nicht zu viel Kraft auf die Räder übertragen wird, um ein Durchdrehen zu verhindern.

Der Matsch-Modus ist darauf ausgelegt, den Motor zu befeuern und sofort viel Kraft auf die Räder zu bringen, damit diese sich aus zähem Schlamm befreien können. Der Sand-Modus berücksichtigt den widerstandsintensiven Charakter von Sand und sorgt dafür, dass der Antriebsstrang die Kraft möglichst gleichmäßig auf die Räder überträgt. Zudem wird die Kraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse bei 50:50 gehalten, damit die Räder nicht im Sand einsinken.

Wie gezeigt, steuert der Geländemodus den Antriebsstrang dezent, um das Fahrzeug aus den Gefahren unwegsamen Geländes zu befreien. Sollte jedoch bei einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb eines der Hinterräder komplett feststecken, könnte das Auto selbst mit aktiviertem Geländemodus möglicherweise nicht freikommen. Gleiches gilt für gewöhnliche SUVs, die nur mit einem Differenzialgetriebe ausgestattet sind: Auch hier wäre der Geländemodus allein wirkungslos, da, wie bereits erläutert, der Großteil der Motorleistung an die durchdrehende Seite geleitet wird.

e-LSD vervollständigt die Geländegängigkeit des GV80

Sobald jedoch das 4WD-System, der Geländemodus und das e-LSD wie im GV80 kombiniert werden, ändert sich die Geschichte. Selbst wenn die Räder einer Seite durchdrehen oder leerlaufen, sorgt das e-LSD dafür, dass die Antriebskraft nicht übermäßig dorthin übertragen wird; gleichzeitig leitet es eine angemessene Kraft auf die andere Seite. Die Kontrolle der Kraftverteilung an den Vorderrädern übernimmt derweil das TCS. Die Kraftbalance der Hinterräder wird vom e-LSD verwaltet, die der Vorderräder vom TCS – erst dieses ausgeklügelte Zusammenspiel der Kraftübertragung auf die Räder lässt das 4WD-System und den Geländemodus wirklich zur Geltung kommen. Und als Kernstück dieser vielschichtigen Zusammenarbeit vieler Systeme gebührt dem e-LSD wohl die meiste Anerkennung dafür, dass der vielseitige GV80 auch durch das raueste Gelände geschmeidig und sicher gleitet.

Der GV80 ist mit vielen hochmodernen Technologien wie dem e-LSD ausgestattet, die zwar nicht auf der Motorhaube sichtbar sind, aber dennoch die Fahrdynamik enorm beeinflussen. Sie sind die stillen Helden, die die Leistung hervorbringen, die dem Anspruch des Modells als Premium-Luxus-SUV gerecht wird. Wenn Sie einen fahren, werden Sie es bald spüren: Auch wenn die äußere Erscheinung des GV80 zweifellos beeindruckend ist, steckt doch weit mehr dahinter, als das Auge sieht.