Peter Hofbauer’s private Homepage
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Kinderauto (2/3), technische Beschreibung: das Fahrwerk
Bild rechts: Der Rahmen wurde aus Winkelstahl (25x25)
verschweisst. Links die Aussparung für die Hinterachse, rechts für die
Vorderachse. Der Rahmen trägt später das komplette Auto.
Das Bild (links) zeigt beide Achsen. Die werden unter den Rahmen
verschraubt. Beide Achsen sind gefedert. Bei einem Auto mit 4
Rädern muß mindestens eine Achse gefedert sein, sonst hängt meist
ein Rad in der Luft. Bei 3 Rädern ist das nicht nötig.
Oben ist die Vordeachse zu sehen. Als Träger dient ein Quardatrohr
30x30 aus Stahl. Auf beiden Seiten ist ein Rohr angeschweisst. Über
dieses Rohr ist ein zweites Rohr gestülpt. Dieses ist drehbar und hat
am unteren Ende eine M12-Gewindestange für die Vorderräder. Im
Rohr ist eine Feder. Das äußere Rohr ist damit drehbar und in
senkrechter Richtung gefedert. Im Prinzip gut funktionierende
Federbeine. In der Mitte des Trägers ist ein kurzer Winkel
angeschweisst mit Loch zur Lagerung der Lenksäule.
Darunter ist die Hinterachse zu sehen. Als Träger dient ebenfalls ein
Quadratrohr 30x30mm, Auf beiden Seiten sind Querlenker für die
Hinterräder drehbar angebracht. Am äußeren Ende der Querträger ist
eine Befestigung für die Feder angebracht. Die Feder liegt quer und
ist am Rahmen eingehängt.
Im rechten Bild sind alle wichtigen Teile zu sehen. Hinten ist die
Front des Autos. An 4 Seiten des Rahmens sind Winkel
angeschweisst. Daran werden später die Karosserieteile
verschraubt.
Hinten sind die Teile für die Vorderachse und vorne der Täger für
die Hinterachse zu sehen. Am Rahmen sind die 2 quer liegende
Federn für die Hinterachse erkennbar.
In der Mitte sind die 2 Qerträger für die Hinterachse und die
dazugehörende Stange mit den Bremsklötzen. Die Hinterachse
erhält auf beiden Seiten eine Bremseinrichtung. Angetrieben wird
nur ein Rad.
Das Fahrwerk komplett zusammengesetzt. Die beiden Achsen sind
angeschraubt und können für den Service komplett abmontiert
werden. Es fehlen nur noch die Lenkung und deren Spurstangen.
Die Räder haben ein Rollenlager. Sie können direkt auf die
feststehenden M12-Gewindestangen geschraubt werden weil auch
die Buchse enthalten ist. Leider sind keine Ersatzräder mehr
beschaffbar. Bei den heute erhältlichen fehlt das Lager und vor
allem die Buchse.
Die Karosserie wurde mit 8mm-Sperrholz angefertigt. Spanplatten sollte man nicht nehmen. Damit wird das Auto zu schwer. Die
Sperrholzplatten sind unten auf den Rahmen und die Seiten an den 4 senkrechten Winkel verschraubt. Anschließend wurde das Sperrholz
mit einen 2-Komponenten-Harz beschichtet. Einfach mit einen Pinsel. Zum Schluß noch 2 mal mit normaler Lackfarbe gestrichen. Ein Auto
mit roter, das andere mit blauer Farbe.
Vorne und hinten sind Stoßfänger aus Kantholz angebracht. Die wurden weiss gestrichen. Der vordere Stoßfänger ist in Gummi gepuffert.
Der Antrieb
Insgesamt 4 Versuche waren nötig bis der perfekte Antrieb fertig war.
Versuch 1: Das Auto sollte mit Scheibenwischermotoren angetrieben werden. Leider haben die ein Schneckengetriebe. Diese Getriebe
wirken blockierend. Man hätte dann das Auto nicht schieben können weil der Antrieb blockiert. Dann hatte ich die Idee zwischen
Getriebewelle und Rad einen Riemenantrieb zu verwenden. Der Riemen sitzt locker auf seinen beiden Riemensheiben so das man das Auto
leicht schieben kann. Mit dem Gaspedal wurde der Riemen mit Hilfe eine Andruckrolle gespannt. So hatte das Auto auch gleich eine richtige
Kupplung und konnte leicht anlaufen. Die Idee war gut. Aber leider funktionierte es nicht wie beabsichtigt. Der Motor war einfach zu
schwach und der Riemen auch. Die Energieverluste durch diese Riemenübertragung waren zu hoch. Also mußte ich einen neuen Antrieb
ersinnen.
Versuch 2: Der Scheibenwischermotor und das Rad wurden mit Kettenzahnrädern ausgestattet und mit einer kurzen Fahradkette
verbunden. Zwischen Motor und Kettenzahnrad habe ich eine mechanische Kupplung gebaut. Erst durch Druck auf das Gaspedal rastet der
Motor über Stifte in den Abtrieb ein. Die Kupplung war recht kompliziert. Funktionierte aber gut und war stabil. Leider war die
Geschwindigkeit gering. Zu allen Übel gingen dann die Schneckengetriebe kaputt. Nach einigen Reparaturen war klar: ein besserer Antrieb
ist nötig.
Versuch 3: Nach einigen Versuchen habe ich feststellen müssen, daß die meiste Energie im Schneckengetriebe vernichtet wird. Der
Wirkungsgrad der Getriebe liegt bei nur 20%! Der Motor selber hat einen guten Wirkungsgrad von etwa 90%. Getriebe mit Stirnräder haben
einen besseren Wirkungsgrad. Etwa 80% bis 90% je Untersetzungsstufe. Ein Bekannter hatte mich darauf aufmersam gemacht, daß in
amerikanischen Autos oft Scheibenwischermotoren mit Stirnradgetriebe sind. Beim Schrotthändler habe ich dann 2 solcher Motoren
bekommen. Also Kupplung entfernt und den neuen Motor montiert. Das funktionierte gut. Das Auto konnte geschoben werden weil
Strirnradgetriebe nicht blockierend wirken. Auch die Geschwindigkeit war akzeptabel.
Leider war die Freude von kurzer Dauer. Die Getriebe gingen kaputt. Das Stirnrad war aus Plastik und hatte an einigen Stellen gar keine
Zähne mehr. Die Motoren waren halt nur Ami-Qualität. Also zum Schrotthändler und neue besorgt. Als diese kurz darauf ebenfalls defekt
wurden war klar: ein anderer und vor allem stabilerer Antrieb muß her.
Versuch 4: Beim Elektronikhändler, der sich auf das Ausschlachten von diversen Anlagen spezialisiert hatte, konnt ich 2 neue Motoren
preiswert ergattern. Leider waren die ohne Getriebe. Die Motoren hatten kein Typenschild. Durch Versuche und Messungen war
herausgekommen, daß es sich um 24V-Permanentmagnetmotoren handelt. Mit sehr guten Wirkungsgrad und hohen Drehmoment. Das
Getrieb dazu habe ich selber gebaut. Die erste Stufe mit Stirnzahnräder aus Stahl, die zweite mit Kette. Die Teile habei ich beim
Spezialhändler für den Maschinenbau gekauft. Nicht billig aber sehr gute Teile. Die Zahnräder sind wie bei einer mechanischen Uhr ( kennt
die noch jemand? ) zwischen 2 Platten angeordnet. Kugellager an allen Wellen und alles sehr stabil.
Das war endlich der Durchbruch. Diese Antriebe laufen bis heute fehlerfrei.
Die Akkus
Zum elektrischen Antrieb gehören ( leider ) Akkus! Damit hatte ich damals so meinen Kummer. Ich hatte Motorradakkus verwendet. Zuerst
12V/3Ah, später jeweils 2 davon wegen 24V. Mit Verschlußkappe oben zum Nachfüllen von destilierten Wasser. Trotz größter Mühe und
Pflege habe ich die Scheißdinger nicht ein einziges Mal über den Winter retten können. Jeden Frühling mußte ich neue kaufen.
Heute verwende ich Blei-Gel-Akkus. Zwei Stück zu 12V/12Ah, ich brauche 24V für den Motor. Die funktionieren seit einigen Jahren auch
ohne Pflege immer noch einwandfrei. Auf diesen Gebiet hat es offenbar einen Fortschritt gegeben.
Ein Blick unter das Auto zeigt den Aufbau des Fahrwerks. Rechts oben ist das angetriebend Rad mit Getriebe. Im quadratische Loch
daruter ist der Motor etwas sichtbar. Im Motorraum befindet sich auch die Elektronik. Die diagonal verlaufende Stange ( in Bildmitte ) geht
vom Schalthebel neben den Fahrer zum Richtungsumschalter für den Motor. Dieser Schalter befindet sich unter der schwarzen
Abdeckung. Die beiden Bowdenzüge gehen zu den Bremsen. Rechts unten ist am hinteren Querlenker eine Rückstellfeder für die Bremse
sichtbar. Der "Bremsbelag" besteht aus einem Stück Stahlwinkel, der beim bremsen auf das Rad drückt. Die Anordnung ist so gewählt daß
beim Vorwärtsfahren die Bremskraft verstärkt wird.
Links sind die Lenkung mit den Spurstangen zu sehen.
Die Verkabelung verläuft unter dem Auto und ist mit Kabelkanäle abgedeckt.
Ansicht der beiden Hebel für die Schaltung und die Bremse. Die Hebel werden beide in
Schlitzen geführt wie zu sehen ist. Der Bremshebel ist länger und kann im angezogenen
Zustand am Schlitzende nach links festgestellt werden. Der Schlitz für den Schalthebel
ist Z-förmig, damit nicht ruckartig von Vorwärts auf Rückwärts geschaltet werden kann.
In der Mitte ist "Leerlauf".
Im Hintergrund ist das Gaspedal sichtbar und die schräg verlaufende Lenksäule.
Vorn
Federbeine Vorderachse
Längslenker Hinterachse
Voderachse
Federbein
Federbein
Spurstangen
Längslenker
Bremsflächen
Federn für Längslenker
Achsträger Hinterachse
Getriebe
Motor
Polwender
