Einleitung
Hier gilt es zu verstehen, das es nicht einfach ausreicht ein paar Zahnräder aufeinander laufen zu lassen. Bei extrem hohen Drehzahlen, Leistung und Drehmoment kann man nichts dem Zufall überlassen. Durch den Bau eines stabilen und robusten Antriebsstrangs erreicht man eine sehr gute Performance und eine sehr hohe Langlebigkeit der Teile.
Essenziell ist es zu wissen mit welchen Übersetzungen man arbeiten kann. Deren Berechnung ist kinderleicht.
Übersetzungsverhältnis berechnen
Mit dem Übersetzungsverhältnis werden Beschleunigung, Höchstgeschwindigkeit und die Belastung des Motors beeinflusst. Ein falsches Übersetzungsverhältnis kann auch den Motor zerstören. Daher sollte man im Vorfeld die richtige Übersetzung wählen.
Das Übersetzungsverhältnis wird beeinflusst von den Zahnradgrößen zueinander. Aber auch, ganz wichtig, von der Größe der Räder.
Das Übersetzungsverhältnis ist super leicht zu berechnen. Einfach die Anzahl der Zähne des getriebenen Zahnrads dividiert durch die des treibenden Zahnrads. In diesem Fall, hat das getriebene Zahnrad 24 Zähne und treibende Zahnrad 8 Zähne. Lasst euch nicht verwirren,das Ergebnis wird immer in Relation zu einer Umdrehung angegeben (3:1). Im Fall der Beispiel Rechnung, drei Umdrehung zu einer.
Übersetzungsverhältnis berechnen
Mit dem Übersetzungsverhältnis werden Beschleunigung, Höchstgeschwindigkeit und die Belastung des Motors beeinflusst. Ein falsches Übersetzungsverhältnis kann auch den Motor zerstören. Daher sollte man im Vorfeld die richtige Übersetzung wählen.
Das Übersetzungsverhältnis wird beeinflusst von den Zahnradgrößen zueinander. Aber auch, ganz wichtig, von der Größe der Räder.
Das Übersetzungsverhältnis ist super leicht zu berechnen. Einfach das getriebene Zahnrad dividiert durch das treibende Zahnrad. In diesem Fall, hat das getriebene Zahnrad 24 Zähne und treibende Zahnrad 8 Zähne. Lasst euch nicht verwirren,das Ergebnis wird immer in Relation zu einer Umdrehung angegeben ( :1). Im Fall der Beispiel Rechnung, drei Umdrehung zu einer.
Gesamtübersetzungverhältnis
Natürlich muss man auch die gesamte Übersetzung berechnen. Das ist auch wieder kein Hexenwerk.
Einfach die Übersetzungen miteinander multiplizieren.
Im Fall des First Prototype ist das:
3 x 1,57 = 4,71
Hier ist generell zu sagen das die Gesamtübersetzung eher kürzer sein sollte. Sprich 5-6:1. Im First Prototype ist ein zusätzlicher Lüfter verbaut um den Motor zu kühlen. Ohne, würde der Motor so heiß werden das umliegende Teile, durch die Hitze, verformt werden würden. Oder sogar der Motor zerstört werden würde.
Gesamtübersetzung-verhältnis
Natürlich muss man auch die gesamte Übersetzung berechnen. Das ist auch wieder kein Hexenwerk.
Einfach die Übersetzungen miteinander multiplizieren.
Im Fall des First Prototype ist das:
3 x 1,57 = 4,71
Hier ist generell zu sagen das die Gesamtübersetzung eher kürzer sein sollte. Sprich 5-6:1. Im First Prototype ist ein zusätzlicher Lüfter verbaut um den Motor zu kühlen. Ohne, würde der Motor so heiß werden das umliegende Teile, durch die Hitze, verformt werden würden.
Will man den ganzen Antriebsstrang inklusive Räder berechnen, wird es schon etwas komplizierter. Hier mache ich es mir etwas einfacher und benutze den Rechner auf der Internetseite Kfz-Tech.de.
https://www.kfz-tech.de/Biblio/Formelsammlung/Fahrgeschwindigkeit.htm
Hier gilt es zu beachten, das man nur die theoretische Drehzahl des Motors eingeben kann. Die tatsächliche Drehzahl des Motors müsste man vorher, im Fahrbetrieb, messen. Man kann davon ausgehen das der Motor ca 80 % seiner vollen Drehzahl, bei einer Gesamtübersetzung von 5:1, schafft.
Beispiel:
Will man den ganzen Antriebsstrang inklusive Räder berechnen, wird es schon etwas komplizierter. Hier mache ich es mir etwas einfacher und benutze den Rechner auf der Internetseite Kfz-Tech.de.
https://www.kfz-tech.de/Biblio/Formelsammlung/Fahrgeschwindigkeit.htm
Hier gilt es zu beachten, das man nur die theoretische Drehzahl des Motors eingeben kann. Die tatsächliche Drehzahl des Motors müsste man vorher, im Fahrbetrieb, messen. Man kann davon ausgehen das der Motor ca 80 % seiner vollen Drehzahl, bei einer Gesamtübersetzung von 5:1, schafft.
Beispiel:
19392 U/min ist ein realisticher Wert den wir benutzen können. Natürlich steigt oder sinkt die Drehzahl wenn man einen größeren oder kleineren Akku benutzt. Mehr zu Akkus, Motoren und co in Performance Parts
kürzere Übersetzung
längere Übersetzung
kürzere Übersetzung
längere Übersetzung
Reibung
muss um jeden Preis vermieden werden!!!!!!
Zu hohe Reibung belastet zusätzlich den Antriebsstrang und kostet sehr viel Leistung. Nicht nur gute Schmiermittel und Kugellager helfen hier weiter. Bei Kugellager sollte man darauf achten das:
sie haben auch Reibung
Bei den Zahnrädern ist es dasselbe, man sollte nur die Anzahl an Zahnrädern verbauen die man braucht. Alle sich auf einander bewegen Teile erzeugen Reibung.
Reibung
muss um jeden Preis vermieden werden!!!!!!
Zu hohe Reibung belastet zusätzlich den Antriebsstrang und kostet sehr viel Leistung. Nicht nur gute Schmiermittel und Kugellager helfen hier weiter. Bei Kugellager sollte man darauf achten das:
sie haben auch Reibung
Bei den Zahnrädern ist es dasselbe, man sollte nur die Anzahl an Zahnrädern verbauen die man braucht. Alle sich auf einander bewegen Teile erzeugen Reibung.
Ungewollte Bewegung
Im Antriebsstrang darf man nichts dem Zufall überlassen. Ganz speziell sollte man davon ausgehen das man die Kraft des Motors immer masiv unterschätzt.
Wenn man den Antriebsstrang zu instabil baut kommt es zu Bewegungen die, die Langlebigkeit stark vermindern oder sogar sofort zur Zerstörung einzelner Komponenten führt. Außerdem kann es sein das sich Teile verschränken und somit Leistung verloren geht.
Beispiel:
Die Hauptwelle benötigt mindestens 3 Lagerungen. Mindestens eine an jedem Differential und nochmal eine in der Mitte, möglichst nah an den Zahnrädern. Würde man die an den Zahnrädern weglassen, könnte es passieren das Zahnräder sich auseinander drücken und nicht mehr richtig ineinander greifen. Was dazu führt das die Zahnräder sehr schnell defekt wären. Die Hauptwelle könnte auch zu schwingen anfangen. Das verringert massiv die Langlebigkeit der verbauten Kugellager und Zahnräder. Außerdem kostet es Leistung und bringt Unruhe in das Auto die tatsächlich die Performance des Fahrwerks beeinträchtigen kann.
Wirkungsweise Differential
Das Differential hat verschiedene Aufgaben. Die Hauptaufgabe ist es Drehzahlunterschiede beim Fahren durch Kurven auszugleichen. Hier muss man, wie auch bei der Lenkung, verstehen das die Räder einer Achse verschiedene Kurven fahren. Ganz einfach gesagt, sind das verschieden lange Strecken. Deshalb müssen die Räder unterschiedlich schnell drehen.
Das ist sehr simple in den Autos umsetzbar, da wir genug Differentiale aus Klemmbausteinen haben. Nun haben wir aber verschiedene Zustände in einer Kurve. Am Kurveneingang bremsen wir, in der Kurvenmitte halten wir die Geschwindigkeit und am Kurvenausgang wollen wir beschleunigen.
Das Problem was man dann hat ist, das Klemmbaustein Differentiale keine Sperre besitzen. Das bedeutet das die Kraft immer den leichtesten Weg geht.
Jetzt muss man beachten das man unterschiedliche Traktionsverhältnisse hat. Da sich das Gewicht des Auto auf das kurvenäußere Rad verlagert, kann das kurveäußere Rad mehr und das kurveninnere Rad weniger Kraft auf die Straße übertragen.
Beispiel:
Am Kurvenausgang gibt man zuviel Gas, das kurveninnere Rad verliert die Traktion und die gesamte Antriebskraft geht auf dieses Rad. Fast keine Kraft geht an das Rad das noch Traktion hat. Beschleunigen ist fast unmöglich.
Ein Differential, was komplett oder teilweise gesperrt ist, würde trotzdem etwas Kraft an das Rad mit Traktion weitergeben. Beschleunigen wäre also möglich. Da wir über den Motor auch bremsen, ist das Prinzip dort das Gleiche. Ich arbeite daran eine Lösung für eine Differentialsperre zu finden. Eine 100% Sperre wäre zum Beispiel für einen Drifter wichtig. Wenn beide Räder gleich die Traktion verlieren ist es leichter zu Driften.
Wirkungsweise Differential
Das Differential hat verschiedene Aufgaben. Die Hauptaufgabe ist es Drehzahlunterschiede beim Fahren durch Kurven auszugleichen. Hier muss man, wie auch bei der Lenkung, verstehen das die Räder einer Achse verschiedene Kurven fahren. Ganz einfach gesagt, sind das verschieden lange Strecken. Deshalb müssen die Räder unterschiedlich schnell drehen.
Das ist sehr simple in den Autos umsetzbar, da wir genug Differentiale aus Klemmbausteinen haben. Nun haben wir aber verschiedene Zustände in einer Kurve. Am Kurveneingang bremsen wir, in der Kurvenmitte halten wir die Geschwindigkeit und am Kurvenausgang wollen wir beschleunigen.
Das Problem was man dann hat ist, das Klemmbaustein Differentiale keine Sperre besitzen. Das bedeutet das die Kraft immer den leichtesten Weg geht.
Jetzt muss man beachten das man unterschiedliche Traktionsverhältnisse hat. Da sich das Gewicht des Auto auf das kurvenäußere Rad verlagert, kann das kurveäußere Rad mehr und das kurveninnere Rad weniger Kraft auf die Straße übertragen.
Beispiel:
Am Kurvenausgang gibt man zuviel Gas, das kurveninnere Rad verliert die Traktion und die gesamte Antriebskraft geht auf dieses Rad. Fast keine Kraft geht an das Rad was noch Traktion hat. Beschleunigen ist fast unmöglich.
Ein Differential, was komplett oder teilweise gesperrt ist, würde trotzdem etwas Kraft an das Rad mit Traktion weitergeben. Beschleunigen wäre also möglich. Da wir über den Motor auch bremsen, ist das Prinzip dort das Gleiche. Ich arbeite daran eine Lösung für eine Differentialsperre zu finden. Eine 100% Sperre wäre zum Beispiel für einen Drifter wichtig. Wenn beide Räder gleich die Traktion verlieren ist es leichter zu Driften.
Differentiale
28 Zähne Differential, kann man benutzen ist allerdings mit vorsicht zu genießen. Bedingungslos Gas geben funktioniert nicht, es würde schon ab einer Leistung von 150 W direkt kaputt gehen.
Das neue 22 Zähne Differential hat das Potenzial sehr viel Leistung zu übertragen. Allerdings nicht ohne ein kleines Zusatzteil.
Das Differential tendiert unter Last dazu sich zu demontieren und sofort den Rahmen wegzuschleifen in dem es verbaut ist. Mit der Anlaufscheibe von Fast Bricks Rc ist dieses Problem Geschichte.
Das Metalldifferential von Metall-Technic-Parts habe ich noch nicht getestet, und das hat auch seinen Grund. Grundsätzlich ist die Idee ein Differential aus Metall zu haben gut.
Vorweg muss man auch sagen das die Kräfte die auf die Kleinen Zahnräder wirken relativ gering sind. Dennoch ist es so das ich die Bauweise mit 3 kleinen Zahnrädern für nicht gut halte. Bei 4 Zahnrädern würden sich alle Zahnräder gegeneinander abstützen und immer sauber laufen. Hier sind aber nur 3 verbaut, was dazu führen kann das sie sich einseitig auseinander drücken können. Das bringt die Gefahr mit sich, das die Zahnräder sich verschränken können. Das Diffenrential könnte willkürlich sperren oder auch kaputt gehen.
Das Differential von Zenestore ist ein vollwertiges Rc Differential. Der Differentialkörper und die Eingangswelle sind gelagert, dadurch hat es kein Spiel mehr und eine enorm hohe Laufruhe. Das Gehäuse ist komplett geschlossen wodurch die Wartung deutlich minimiert wird. Alle Zahnräder sind aus Metall gefertigt und enorme Leistungen sind möglich. Durch den geschlossenen Differentialkörper ist es möglich verschiedene Fette fahren zu können, was die Möglichkeit eröffnet eine prozentuale Differentialsperre zu fahren.
Fazit:
Eigentlich genau das was man braucht. Aber leider hat Zenelego noch Qualitätsprobleme. Kein Differential ist wie das andere. Somit ist ein richtiges Einstellen eines Allrad Antriebs schlicht unmöglich. Ich hoffe das Zenelego das bald in den Griff bekommt. Zum Abschluss sei noch zu sagen das alle Teile von Zenelego, wie auch bei Fast Bricks Rc, in Handarbeit entstehen und eine Kleinserie sind. Das macht es äußerst schwer eine bezahlbare, gute und gleichbleibende Qualität zu sichern.
Sonderteile
Schon bei normalen Autos aus Klemmbausteinen kann es passieren das die Kreuzachse aus dem Differential rutscht. Mit sehr viel Leistung passiert das sehr häufig. Hier gibt es einfache Lösung. Einfach eine 4 Stud Achse auf eine Länge von 24,6 mm kürzen. Bei dieser Länge ist die Kreuzachse bündig im Differential und der gegenüber liegenden Verbindung.