Wie kommt die Kraft des Motors auf die Straße? Nicola Stein

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1 Wie kommt die Kraft des Motors auf die Straße? Kraftübertragung - Reifen - Räder - Antriebswellen Nicola Stein Technikreferat, Kl. 10b / 2013 Erich Kästner Gemeinschaftsschule Barsbüttel Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 1

2 Inhalt Bestandteile eines Autos 3 1. Kraftübertragung 3 Übertragungsarten 3 2. Kupplung: vom Motor zum Schaltgetriebe 4 3. Schaltgetriebe (Fahrzeuggetriebe) 4 Schaltvorgang 4 Automatikgetriebe 5 4. Antriebswelle 5 5. Differentialgetriebe (Ausgleichgetriebe) 5 6. Räder und Reifen 6 Reifenarten 6 Reifenbezeichnung 7 Reifenaufbau 7 Reifendruck 7 Quellenangabe 8 Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 2

3 Bestandteile eines Autos Wir haben in der Klasse verschiedene Referate zu den Bestandteilen eines Autos: Motor Kraftübertragung: Mein Thema: Wie kommt die Kraft des Motors auf die Straße? Fahrwerk Karosserie Fahrzeugelektrik 1. Kraftübertragung Baugruppen bei der mechanischen Kraftübertragung: vom Motor Kupplung Schaltgetriebe Antriebswelle Differential Achsen Räder Reifen auf die Straße Übertragungsarten Es gibt zwei verschiedene Arten der Kraftübertragung: Mechanische Kraftübertragung: Es werden nur mechanische Teile wie Räder und Wellen zur Kraftübertragung verwendet. Elektrische Kraftübertragung: Es wird Strom erzeugt. Der wird durch Kabel zu den Elektromotoren geleitet und dort in mechanische Energie umgewandelt, z.b. in reinen Elektro-Autos oder in Brennstoffzellen-Fahrzeugen mit Wasserstoff. Hybrid-Autos: Ein Hybrid-Auto verwendet beide Arten der Kraftübertragung, je nach Bedarf. Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 3

4 2. Kupplung: vom Motor zum Schaltgetriebe Die Kupplung braucht man, um den Antrieb zwischen Motor und Getriebe zu unterbrechen, wenn der Gang gewechselt werden soll, oder wenn das Fahrzeug mit laufendem Motor stehen soll. A: verbindend (eingekuppelt), der Motor ist mit der Getriebewelle verbunden. B: gelöst (ausgekuppelt), der Motor dreht die Getriebewelle nicht. 1. Motorkurbelwelle vom Motor 3. Kupplungsscheibe 6. Getriebewelle zur Antriebswelle 3. Schaltgetriebe (Fahrzeuggetriebe) Wenn man schnell fährt, braucht man einen hohen Gang, zum Beispiel den 4. oder 5. Gang. Wenn man langsam fahren will oder wenn es bergauf geht, braucht man einen kleinen Gang, zum Beispiel den 1. oder 2. Gang. Zur Schaltung der Gänge eines Autos dient das Schaltgetriebe im Antriebsstrang. Das übersetzt die Motordrehzahl (wir schnell der Motor sich dreht) auf die Antriebsdrehzahl (wie schnell die Räder sich drehen sollen). Schaltvorgang Zum Schalten muss man zuerst die Kupplung treten. Dadurch wird der Kraftschluss zwischen Motor und Getriebe unterbrochen. Dann legt man einen Gang ein. Man wählt mit dem Schalthebel ein Zahnrad-Paar aus. Bei einem kleinen Gang ist ein kleines Zahnrad mit einem großen verbunden. Bei einem großen Gang ist ein großes Zahnrad mit einem kleinen verbunden. Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 4

5 Beim Rückwärtsgang gibt noch ein Zwischenzahnrad. Im Leerlauf ist keines der Zahnräder mit der Antriebswelle verbunden. Automatikgetriebe Bei einem Auto mit Automatikgetriebe wechselt nicht der Fahrer den Gang mit der Hand, sondern des passiert automatisch durch hydraulisch betätigte Zylinder und elektrische Stellmotoren 4. Antriebswelle Die Antriebswelle braucht man, um die Kraft vom Getriebe auf das angetriebene Rad zu übertragen. Die Antriebswelle ist nicht starr, sondern hat Gelenke, z.b. bei Kardanwelle (Gelenkwelle), um bei Federungen reagieren zu können. 5. Differentialgetriebe (Ausgleichgetriebe) Das Differential sitzt zwischen Antriebswelle und Achse, um die zwei Räder unterschiedlich schnell antreiben zu können, z.b. bei einer Kurvenfahrt. Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 5

6 6. Räder und Reifen An der Achse sitzen die Räder. Das Rad eines Autos besteht aus Autoreifen und Autofelge. Die Verwendung des Rads an Karren oder Wagen ist eine der wichtigsten Erfindungen der Menschheit. Dadurch werden die Reibungskräfte vermindert. Man spart Energie. Reifenarten Je nach Zustand der Fahrbahn gibt es unterschiedliche Reifenarten: * Sommerreifen: auch für hohe Geschwindigkeit geeignet * Winterreifen (M+S-Reifen): greifen besser bei Matsch und Schnee * Ganzjahresreifen: ist ein Kompromiss Spezielle Reifen * Geländereifen: grobes Profil * Notlaufreifen (RunFlat-Reifen) * Reifen für LKW und Trecker Bauart * Diagonalreifen: wurden bis 1980 verwendet, da sie billiger sind. * Radialreifen (Gürtelreifen): werden heute fast nur noch verwendet. Sie sind besser. Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 6

7 Reifenbezeichnung Auf dem Reifen ist eine Aufschrift. Zum Beispiel bedeutet 205/55 R16 91W: 205 Breite des Reifens beträgt 205 mm 55 prozentuales Verhältnis von Flankenhöhe zu Reifenbreite ist 55 %; hier ist die Flankenhöhe 112 mm = 205mm 55 % R radiale Bauweise der Reifenkarkasse, ein "D" bedeutet diagonale Bauweise. 16 Felgendurchmesser für diesen Reifen ist 16 Zoll. 91 Tragfähigkeitsindex ist 615 kg. W Geschwindigkeitsindex - W = maximale Geschwindigkeit von 270 km/h. Reifenaufbau Die Autoreifen sind in der Regel schlauchlos. Sie haben verschiedene Teile: * Lauffläche: Verbindung zur Fahrbahn * Gürtel: gürtelförmige, härtere Schicht * Seitenwand: äußerer Schutz * Karkasse: Unterbau (Gerüst) des Reifens * Wulst: Verbindung zwischen Reifen und Felge * Innenschicht: Luftabschluss Reifendruck Für jeden Fahrzeugtyp gibt es einen speziellen Reifendruck. Ist der Druck zu niedrig, hat man einen hohen Rollwiderstand und einen großen Verbrauch. Es kann auch zur Überhitzung kommen. Ist der Druck zu hoch, hat man einen Verlust an Bodenhaftung Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 7

8 Quellenangabe baumhaus-ov.de/aufbau.html de.wikipedia.org/wiki/kraftfahrzeug de.wikipedia.org/wiki/kraft%c3%bcbertragung de.wikipedia.org/wiki/kupplung de.wikipedia.org/wiki/fahrzeuggetriebe de.wikipedia.org/wiki/antriebswelle de.wikipedia.org/wiki/kardanwelle de.wikipedia.org/wiki/differentialgetriebe de.wikipedia.org/wiki/rad de.wikipedia.org/wiki/autoreifen Technikreferat Nicola Stein, Kl. 10b / 2013 Seite 8