Wie man mit fischertechnik ein Differenzial erklärt.

Ohne ein Differenzialgetriebe gäbe es kein Auto. Denn bei einem Fahrzeug, das eine Kurve fährt, müssen sich die inneren Räder langsamer drehen als die äußeren. Bei einer starren Achse ist das nicht möglich, dabei kommt es zu Schlupf, d.h. entweder das innere Rad dreht durch oder das äußere rutscht. Da es für dieses Problem bei den ersten Automobilen keine Lösung gab, besaßen einige Autos eine Einzelradaufhängung – und nur an einem (Hinter-) Rad einen Antrieb, wie das schöne Video der Chevrolet Motor Division aus dem Jahr 1937 zeigt.

Die Lösung für dieses Problem ist das Differenzialgetriebe. Es wird auch Ausgleichsgetriebe genannt, da es die unterschiedlichen Wegstrecken des inneren und äußeren Rads einer Achse in einer Kurve „ausgleicht“ – und beim Allradantrieb zusätzlich die Unterschiede zwischen der Vorder- und der Hinterachse. Es wurde 1827 vom Franzosen Onésiphore Pecqueur (1792–1852) patentiert. Wahrscheinlich ist die Idee über 1.000 Jahre älter (Stichwort: Kompasswagen) – aber dazu bei Gelegenheit mehr.

Die Lösung ist so einfach wie genial: die Achsen werden über drei Kegelzahnräder miteinander verbunden; der Antrieb dreht den „Differenzialkäfig“, in dem die Lager von vier Kegelzahnrädern befestigt sind.

Differenziale gehören schon immer zum fischertechnik-Teile-Sortiment. Was allerdings vielleicht nicht jeder weiß: Ein solches (Kegelrad-)Differenzial lässt sich auch mit fischertechnik konstruieren (siehe Abb.): In der Mitte des Differenzialkäfigs treffen vier Kegelzahnräder im 90°-Winkel aufeinander.

fischertechnik-Differential

Kegelzahnrad-Differenzial aus fischertechnik

Noch eleganter (und abriebärmer) sind Stirnraddifferenziale. Auch ein Stirnraddifferenzial lässt sich mit fischertechnik konstruieren. Hier eine sehr schöne Variante von Thomas Püttmann:

Stirnrad-Differential von Thomas Püttmann

Stirnrad-Differenzial von Thomas Püttmann

Sehr lesenswert ist Thomas Püttmanns Erläuterung des Differenzialgetriebes und seiner Geschichte in der ft:pedia 4/2014 (S. 12 ff.) – und nochmal in einer deutlich erweiterten Fassung in Kapitel 3 „Das Differenzialgetriebe“ aus dem fischertechnik-Buch „Technikgeschichte mit fischertechnik„.

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