Schaltgetriebe - FISCHER Profi Cartech Manual Del Usuario

Für das Übersetzungsverhältnis ist anstatt des Bruches auch die Schreibweise
mit Doppelpunkt gebräuchlich:
Übersetzungsverhältnis in
Versuch 1 = 20:10 = 2:1
Versuch 2 = 10:20 = 1:2
Ist die Zahl vor dem Doppelpunkt (Zähnezahl des Abtriebsrads) größer als
die Zahl nach dem Doppelpunkt (Zähnezahl das Antriebsrads), handelt es
sich um eine Übersetzung ins Langsame, genannt „Untersetzung", ist die
Zahl hinter dem Doppelpunkt größer als die vor dem Doppelpunkt, geht
die Übersetzung ins Schnelle.
Welche Schreibweise du benutzt, bleibt dir überlassen. In den folgenden
Versuchen werden wir beide Schreibweisen verwenden.
So, mit diesen Erkenntnissen kannst du jetzt Autos bauen, die sich entweder
schnell oder langsam fortbewegen. Schau mal in der Bauanleitung nach, dort
findest du drei Fahrzeuge mit Kette als Antrieb für einen Traktor, einen
Renn- und einen Geländewagen.
Modelle: Traktor-, Rennwagen- und Gelän-
dewagenantrieb
(siehe Bauanleitung Seite 8)
Die drei Modelle unterscheiden sich nur durch die Kombination und Anord-
nung der Zahnräder.
Aufgabe:
Trage für jedes Modell die Zähnezahlen der Antriebs- und Abtriebs-
zahnräder in die Tabelle ein und berechne die Übersetzung.
Modell Antriebszahnrad
Traktor
Rennwagen
Geländewagen
(Vierrad)
Lösung:
Modell Antriebszahnrad
Traktor Z10
Rennwagen Z20
Geländewagen
Z20 und Z10
(Vierrad)
Baue die drei Modelle nacheinander und führe mit jedem Modell die folgen-
den Versuche durch:
Versuch 1:
Wie schnell ist das Modell?
Lege eine Strecke, z. B. einen Meter lang, fest und messe mit einer
Stoppuhr die Zeit, die es für die Strecke benötigt.
Versuch 3 = 20:20 = 1:1
Versuch 4 = 10:10 = 1:1
Abtriebszahnrad Übersetzung
Abtriebszahnrad Übersetzung
Z20 2:1
Z10 1:2
Z20 und Z10 1:1
Versuch 2:
Welche Steigung schafft es?
Als Steigung kannst du z.B. ein Brett verwenden, das du an einen
Bücherstapel oder Stuhl anlehnst.
Was kannst du beobachten?
Beobachtungen:
Der Traktor ist das langsamste Modell, schafft aber die größte Stei-
gung. Der Rennwagen fährt am schnellsten, schafft aber nur eine
geringe Steigung. Der Geländewagen liegt dazwischen.
Ergebnisse:
Du siehst also: je schneller das Auto ist, desto weniger Kraft haben
die Räder. Diese Kraft heißt in der Technik „Drehmoment". Das
Drehmoment steht im umgekehrten Verhältnis zur Übersetzung, d.h.
wird die Drehzahl zwischen Antriebs- und Abtriebszahnrad verdoppelt,
halbiert sich das Drehmoment (Rennwagen). Wird die Drehzahl hal-
biert, verdoppelt sich das Drehmoment.
Jetzt kannst du dir auch vorstellen, warum du bei deinem Fahrrad im 1.
Gang zwar langsam vorwärts kommst, aber fast jeden Berg hinaufklettern
kannst (kleine Geschwindigkeit, hohes Drehmoment).

3. Schaltgetriebe

Nicht nur mit einer Kette kann man Drehzahl und Drehmoment verändern,
sondern auch durch ein Getriebe, bei dem die Zahnräder direkt ineinander
greifen. Das spart natürlich Platz. Im Gegensatz zum Kettenantrieb dreht
sich das Abtriebsrad in die entgegengesetzte Richtung zum Antriebsrad.
Weshalb verwendet man eigentlich ein Getriebe, man könnte die
Geschwindigkeit doch auch über das Gaspedal regeln?
Die meisten Motoren haben ohne Getriebe eine viel zu hohe Drehzahl und
eine zu geringe Kraft, so dass man die Räder nicht direkt antreiben kann.
Deshalb verringert man mit einem Getriebe die Drehzahl und erhöht gleich-
zeitig die zur Verfügung stehende Kraft. Außerdem bringen viele Motoren
nicht in jedem Drehzahlbereich die gleiche Leistung. Mit Hilfe eines Schalt-
getriebes kann man erreichen, dass der Motor immer in einem günstigen
Drehzahlbereich läuft, egal wie schnell man fahren will.
Ähnlich wie beim Auto bauen wir jetzt ein Getriebe, bei dem man mit einem
Schalthebel in verschiedene Gänge schalten kann. Damit es nicht zu kom-
pliziert wird, bauen wir nur ein Getriebe mit zwei Gängen.
Modell: Schaltgetriebe
(siehe Bauanleitung
Seite 14)
D
3