Erklärung: Wie funktioniert eine Variomatik?
Warum ist es eigentlich (k)ein Problem nur "einen Gang" zu haben?
Dem erfahrenen Automatik-Rollerfahrer wird es schon lange aufgefallen sein: Man hat bei modernen Rollern gefühlt nur einen Gang.
Man muss also nicht nach einer bestimmten Drehzahl in den nächsten Gang schalten, um eine neue Übersetzung zu haben.
Wie kann der Roller dann, bei dem kleinen Hubraum, den er hat, trotzdem weiter beschleunigen, wenn das Verhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb ständig gleich bleiben würde.
Um dies besser erklären zu können stelle man sich ein Fahrrad vor, das nur den ersten Gang hat:
Hier kurbelt man mit den Pedalen die Drehscheibe nun mit einer bestimmten Drehzahl an und diese wird auf das Ritzel übertragen, das die gleiche Anzahl an Zacken hat, wie die Drehscheibe. Hier wird nun jede Umdrehung, die man mit den Pedalen ausführt auch eine Umdrehung am Ritzel hervorrufen und so das hintere Rad einmal drehen.
Wenn man jetzt schneller werden will geht dies bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit gut, aber dann sorgen Reibungsverluste und die schlichte Hinderung, dass man nicht schneller treten kann dafür, dass man nicht schneller fahren kann. Dies bezeichnet man dann als gleichförmige Bewegung.
Um weiter beschleunigen zu können, muss man nun auf dem Fahrrad in einen höheren Gang schalten.
In diesem hat das Ritzel nun weniger Zacken, als die Drehscheibe. Dementsprechend unterschiedlich ist das Verhältnis und eine Umdrehung der Drehscheibe sorgt nun für mehrere Umdrehungen des Ritzels. Man hat eine Übersetzung geschaffen.
Wie funktioniert dies aber nun beim Roller, der ja mit seinem Variomatikgetriebe im Prinzip nur einen Gang hat? Müsste der Roller nicht auch bereits nach kurzer Zeit eine gleichförmige Bewegung, ohne Möglichkeit zur Beschleunigung, vollführen?
Variomatik - Funktion
Das Getriebe eines Roller muss man sich aus zwei Wellen vorstellen: der Antriebswelle und der Abtriebswelle; verbunden sind diese beiden mit einem V-förmigen Keilriemen. Beim Start des Rollers mit gezogener Kupplung ist der Motor erstmal vom Getriebe getrennt. Nun gibt man Gas und lässt gleichzeitig die Kupplung langsam kommen. Das Gasgeben sorgt für eine Nenndrehzahl am Motor. Durch das Einkuppeln wird nun diese Motordrehzahl auf die Antriebswelle übertragen. Die Drehzahl der Antriebswelle ist an diesem Zeitpunkt viel höher als die der Abtriebswelle. Man hat hier also eine Untersetzung vorliegen. Nun rollt der Roller langsam los. Wenn dann vollständig eingekuppelt ist überträgt sich die Motordrehzahl vollständig auf die Antriebswelle.
Doch wie passiert es nun, dass sich das Übersetzungsverhältnis ändert und man so an der Abtriebswelle mehr Umdrehungen bekommt und der Roller beschleunigt. Hier kommt die Variomatik ins Spiel. An der Antriebswelle sind nämlich Fliehkraft-Gewichte angebaut. An dieser Stelle sollte man zunächst mal den Begriff Fliehkraft erläutern. Fliehkraft, was das gleiche meint, wie Zentrifugalkraft, ist nicht der physikalisch korrekte Begriff. Für diese Trägheitskräfte gilt das Prinzip der Actio Reactio nicht vollständig, weswegen sie als Scheinkraft zu sehen sind. Es wirkt aber eine Zentripetalkraft zum Mittelpunkt der Rotationsbewegung.
Je mehr Geschwindigkeit die Antriebswelle nun hat, desto größer ist die auf die Gewichte wirkende Zentripetalkraft. Aufgrund der Trägheit der Gewichte werden diese nun nach außen gedrückt. Dies wirkt sich selbstverständlich auf den Keilriemen aus.
Auch dieser springt nun auf einen höheren Radius auf der Antriebswelle. Da der Keilriemen aber immer auf Spannung ist, hat dies zur Folge, das der Radius an der Abtriebswelle kleiner wird. Durch diese Änderung der Radien ändert sich auch das Übersetzungsverhältnis. Nun hat man mit steigender Geschwindigkeit ein steigendes Übersetzungsverhältnis, was dazu führt, das sich die Abtriebswelle immer mehr im Vergleich zum Antrieb dreht. Zudem ist im Variomatikgetriebe eine Feder eingebaut, die als Gegenkraft zu den Fliehgewichten wirkt, sodass diese auch erst bei höherer Geschwindigkeit nach außen wirken.
Die Funktionsweise eines Variomatikgetriebes im Video:
Tuning-Möglichkeiten des Vario-Antriebs
Man kann hier bei den Fliehkraft-Gewichten ansetzen. Wenn man diese leichter macht. Dann muss mehr Fliehkraft auf sie wirken, damit sie den Widerstand der Feder überwinden, um die Übersetzung zu ändern. Der Motor dreht also so in einem höheren Drehzahlbereich bis die Übersetzung stattfindet. So kann mehr Leistung auf die Straße gebracht werden.
Ich hoffe ich konnte Euch mit diesem Text ein wenig über das Variomatik-Getriebe eines Rollers aufklären, sodass Ihr Euren Roller nun noch besser versteht und so besser fahren könnt.
Allzeit Gute Fahrt!
Dem erfahrenen Automatik-Rollerfahrer wird es schon lange aufgefallen sein: Man hat bei modernen Rollern gefühlt nur einen Gang.
Man muss also nicht nach einer bestimmten Drehzahl in den nächsten Gang schalten, um eine neue Übersetzung zu haben.
Wie kann der Roller dann, bei dem kleinen Hubraum, den er hat, trotzdem weiter beschleunigen, wenn das Verhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb ständig gleich bleiben würde.
Um dies besser erklären zu können stelle man sich ein Fahrrad vor, das nur den ersten Gang hat:
Hier kurbelt man mit den Pedalen die Drehscheibe nun mit einer bestimmten Drehzahl an und diese wird auf das Ritzel übertragen, das die gleiche Anzahl an Zacken hat, wie die Drehscheibe. Hier wird nun jede Umdrehung, die man mit den Pedalen ausführt auch eine Umdrehung am Ritzel hervorrufen und so das hintere Rad einmal drehen.
Wenn man jetzt schneller werden will geht dies bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit gut, aber dann sorgen Reibungsverluste und die schlichte Hinderung, dass man nicht schneller treten kann dafür, dass man nicht schneller fahren kann. Dies bezeichnet man dann als gleichförmige Bewegung.
Um weiter beschleunigen zu können, muss man nun auf dem Fahrrad in einen höheren Gang schalten.
In diesem hat das Ritzel nun weniger Zacken, als die Drehscheibe. Dementsprechend unterschiedlich ist das Verhältnis und eine Umdrehung der Drehscheibe sorgt nun für mehrere Umdrehungen des Ritzels. Man hat eine Übersetzung geschaffen.
Wie funktioniert dies aber nun beim Roller, der ja mit seinem Variomatikgetriebe im Prinzip nur einen Gang hat? Müsste der Roller nicht auch bereits nach kurzer Zeit eine gleichförmige Bewegung, ohne Möglichkeit zur Beschleunigung, vollführen?
Variomatik - Funktion
Das Getriebe eines Roller muss man sich aus zwei Wellen vorstellen: der Antriebswelle und der Abtriebswelle; verbunden sind diese beiden mit einem V-förmigen Keilriemen. Beim Start des Rollers mit gezogener Kupplung ist der Motor erstmal vom Getriebe getrennt. Nun gibt man Gas und lässt gleichzeitig die Kupplung langsam kommen. Das Gasgeben sorgt für eine Nenndrehzahl am Motor. Durch das Einkuppeln wird nun diese Motordrehzahl auf die Antriebswelle übertragen. Die Drehzahl der Antriebswelle ist an diesem Zeitpunkt viel höher als die der Abtriebswelle. Man hat hier also eine Untersetzung vorliegen. Nun rollt der Roller langsam los. Wenn dann vollständig eingekuppelt ist überträgt sich die Motordrehzahl vollständig auf die Antriebswelle.
Doch wie passiert es nun, dass sich das Übersetzungsverhältnis ändert und man so an der Abtriebswelle mehr Umdrehungen bekommt und der Roller beschleunigt. Hier kommt die Variomatik ins Spiel. An der Antriebswelle sind nämlich Fliehkraft-Gewichte angebaut. An dieser Stelle sollte man zunächst mal den Begriff Fliehkraft erläutern. Fliehkraft, was das gleiche meint, wie Zentrifugalkraft, ist nicht der physikalisch korrekte Begriff. Für diese Trägheitskräfte gilt das Prinzip der Actio Reactio nicht vollständig, weswegen sie als Scheinkraft zu sehen sind. Es wirkt aber eine Zentripetalkraft zum Mittelpunkt der Rotationsbewegung.
Je mehr Geschwindigkeit die Antriebswelle nun hat, desto größer ist die auf die Gewichte wirkende Zentripetalkraft. Aufgrund der Trägheit der Gewichte werden diese nun nach außen gedrückt. Dies wirkt sich selbstverständlich auf den Keilriemen aus.
Auch dieser springt nun auf einen höheren Radius auf der Antriebswelle. Da der Keilriemen aber immer auf Spannung ist, hat dies zur Folge, das der Radius an der Abtriebswelle kleiner wird. Durch diese Änderung der Radien ändert sich auch das Übersetzungsverhältnis. Nun hat man mit steigender Geschwindigkeit ein steigendes Übersetzungsverhältnis, was dazu führt, das sich die Abtriebswelle immer mehr im Vergleich zum Antrieb dreht. Zudem ist im Variomatikgetriebe eine Feder eingebaut, die als Gegenkraft zu den Fliehgewichten wirkt, sodass diese auch erst bei höherer Geschwindigkeit nach außen wirken.
Die Funktionsweise eines Variomatikgetriebes im Video:
Tuning-Möglichkeiten des Vario-Antriebs
Man kann hier bei den Fliehkraft-Gewichten ansetzen. Wenn man diese leichter macht. Dann muss mehr Fliehkraft auf sie wirken, damit sie den Widerstand der Feder überwinden, um die Übersetzung zu ändern. Der Motor dreht also so in einem höheren Drehzahlbereich bis die Übersetzung stattfindet. So kann mehr Leistung auf die Straße gebracht werden.
Ich hoffe ich konnte Euch mit diesem Text ein wenig über das Variomatik-Getriebe eines Rollers aufklären, sodass Ihr Euren Roller nun noch besser versteht und so besser fahren könnt.
Allzeit Gute Fahrt!