Forhjulstræk tohjulet

Michauline udviklede sig i 1861
High Wheel Ariel 1871
Airbike 2005
Flevobike fra Holland 2009
Forhjulstræk og gearskifte på en liggende cykel

En forhjulstræk tohjulet er et enkelt spor køretøj , der drives af muskel- eller motorkraft via forhjulet. Generelt er forhjulstræk tohjulede sjældnere end dem med baghjulstræk . Cykler havde først pedaldrev på forhjulet ( Michauline og Hochrad ), før baghjulstræk blev opfundet og standard med lavt sikkerhedshjul . I det 21. århundrede er forhjulstræk næsten kun tilgængeligt på liggende og elektriske cykler. Under udviklingen blev der skabt cykler og motorcykler med forhjulstræk, hvis tekniske løsninger spænder fra enkle krumtap til komplekse firehjulstrækapplikationer til motorcykler.

Fysik og designfunktioner

To-hjulets fysik er kompleks. Virkningerne af dynamisk fordeling af hjullast og vægtforskydning på stigninger er især vigtige for tohjulede med forhjulstræk . På grund af dette skift i tyngdepunktet er den mulige fremdrift af tohjulede med forhjulstræk altid godt under fremdrivningsværdierne , der kan opnås ved tohjulede med baghjulstræk. Med pedalarmhjul er der også sidekræfter, der påvirker styringen. Undersøgelser af virkningerne af de roterende masser af motorer på forakslen og undersøgelser af rullevinkelacceleration for forhjulstrækede tohjulede er ukendte.

Muskeldrevne tohjulede hjul har normalt krumtap . En hjulnavmotor er den nuværende teknik for elektrisk drevne cykler med forhjulstræk ( pedelec eller el-cykel ) . Tohjulede køretøjer med to drevne hjul ( firehjulstræk / 2 WD) er relativt sjældne .

Fordele, ulemper og differentiering

Fordelene ved forhjulstræk varierer afhængigt af designet. Bemærkelsesværdige er:

  • enkel konstruktion til krumtaphjul
  • Mulighed for at kombinere hjælpemotorer med konventionelle cykler
  • lav teknisk indsats med kørsel med friktionsvalser ( Vélosolex )
  • ekstra trækkraft med firehjulstræk

Ulemper ved forhjulstræk er:

  • den lavere maksimale kraftoverførsel sammenlignet med baghjulstræk
  • den ugunstige vægtfordeling med hensyn til den dynamiske hjulbelastningsfordeling
  • mere kompleks teknologi med direkte drev med forbrændingsmotorer

Differentiering fra forveksles drevteknologier: Front-wheel drive har et køretøj, hvis forhjul drives.

  • Tohjulede køretøjer med propeller fastgjort foran tæller ikke med køretøjer med forhjulstræk. Et projekt blev realiseret af Ernest Archdeacon i 1906 med en propel fastgjort foran og illustrerer differentieringen til forhjulstræk.
  • Enakslede køretøjer kan ikke have forhjulstræk. The Segway Personal Transporter har to hjul, men det anses ikke for en tohjulet cykel, men er defineret som en "to-hjulede, multi-lane motorkøretøj" og er derfor ikke en forhjulstræk tohjuler.
  • Multibane køretøjer tæller ikke som tohjulede køretøjer. Et eksempel fra feltet teknologi er den såkaldte "moonbuggy".

Cykler

Patenttegninger af "Lallement Velociped"

oversigt

De første tohjulede hjul var de såkaldte dræninger , opfundet af Karl Drais i 1817 . Franskmanden Pierre Michaux udviklede og byggede de første pedalarmhjul fra 1861 - også kaldet Michauline. I 1866 patenterede Pierre Lallement forbedringer af denne type under navnet "Lallement Velociped" . Navnet Velociped er lånt fra latin ; det angiver "hurtig fod". James Starley designede i 1870 penny-farthing "Ariel" med den i øjeblikket kendte form. Omkring 1890 sluttede det lave sikkerhedshjul æraen med de høje hjul. Årsagerne var den lavere risiko for at falde og de tekniske fremskridt for de lave hjul, især drevet via en rullekæde og det pneumatiske dæk , som blev opfundet af Dunlop i 1888 og af Michelin i 1889 . Sikkerhedshjul af denne type blev yderligere perfektioneret og har bevist sig den dag i dag. Udviklingen af ​​sikkerhedscyklen betød slutningen af ​​forhjulstræk på cykler i næsten 100 år. Først i slutningen af ​​det tyvende århundrede blev forhjulstræk brugt igen til nye cykeldesign.

teknologi

De første tohjulede hjul med forhjulstræk var pedalarm (Velocipede) og høje cykler , som blev drevet af muskelkraft ved hjælp af pedalarm, der var fastgjort direkte til akslerne . Den seneste udvikling inden for forhjulsdrevne cykler har skabt liggende cykler og modeller som ledstyret cykel og firehjulsdrevne mountainbikes . De fleste cykler drives af krumtap, fordi folk kan udvikle mere styrke i deres ben end i deres arme. Cykler, der drives af armmusklerne kaldes håndcykler .

Motorcykler

Forhjulsdrevne systemer var blandt de første motorcykeludviklinger i slutningen af ​​det 19. århundrede. Klassifikationerne mellem motorcykler, knallerter eller cykler med hjælpemotorer var stadig ukendte. Derfor tildeles tidlige motoriserede tohjulede (for det meste motorcykler engelsk motorcykel). Et patent på motoriseret forhjulstræk med krumtapaksler er kendt fra 1895, Werner 1897-modellen blev introduceret kort derefter, først med et friktionsvalsedrev og senere med et remdrev. En amerikansk patentansøgning fra 1897 nævner et hjulnavdrev med en roterende motor som en drevvariant. Som et resultat blev der oprindeligt anvendt meget enkle løsninger såsom remdrev eller friktionsvalsedrev. Senere modeller med hjulnavmotorer var teknisk set betydeligt mere krævende. Med testmotorcyklen Drysdale 2x2x2 indså den australske Ian Drysdale en tohjulet, der ud over for- og bagdrev også havde for- og bagstyring med hydraulik .

Bælter, kæder, gear som drivelementer

NSU Motosulm

De brødrene Werner præsenteret i 1897, før deres model "Motocyclette". Køretøjet, der lignede en cykel, havde et remdrev. Der er tildelt adskillige licenser til denne model. Den Cyklon Maschinenfabrik GmbH producerede 1900-serien cykler med forhjulstræk. Et bælte overførte kraften fra motoren til forhjulet. Zyklon-modellen blev afbrudt i 1905. Fra 1919 Krupp producerede den Krupp scooter i Essen , en lille scooter ( kaldet en motoriseret runner ) med en motor fastgjort til siden af forhjulet. Rokon Trail-Breaker firehjulstræk motorcykel er blevet bygget siden 1958. Et specielt træk ved Rokon er kraftfordelingen fra mellemmotoren , hvis drejningsmoment overføres til hjulene via kæder og aksler. Andre kendte modeller af disse drevtyper er:

  • Colibri, kædedrev hjælpecykelmotor, slutningen af ​​1910'erne
  • NSU Motosulm , encylindret totaktsmotor, 63 cm³, 1,25 HK, tophastighed 35 km / t, kørsel (uden gearkasse) med kæde; bygget som en dame- og herercykel (1931-1935)
  • Flottweg , 98 cm³ (1918)
  • Rex med remdrev, Possenhofen: FM31, FM32, FM50 49 cm³ (1947)
  • Autoped scooter, New York (USA), 155 cm³ (1915)
  • Husqvarna Novolette, Sverige, remdrev

Friktionsdrev med friktionsruller

Diamantcykel med friktionsvalsedrev (1950) i Chemnitz Transport Museum

Fra et teknisk synspunkt giver kraftoverførsel med friktionsruller kun mening i køretøjer med lav drev. Derfor findes løsninger til kraftoverførsel til forhjulet hovedsageligt i cykellignende køretøjer. Virksomheden Ixion producerede en af ​​de første motorer med friktionsvalsedrev . I 1903 blev cykelmodellerne Komet og Sigurd præsenteret for denne motor. Den vélosolex mærke knallert (1946 til 1988 under licens til denne dag) er den mest succesfulde forhjulstræk tohjulet cykel til dato med omkring 6 millioner enheder bygget. En friktionsvalse overfører kraften fra motoren monteret direkte over forhjulet til dækket. Andre kendte modeller af denne type er:

  • Berini ( Be rnhard Neumann, Ri nus Bruynzeel, Ni co Groenendijk) M13 Rotterdam (1949 til 1961)
  • Cymota, Motor Components Ltd., Birmingham
  • Eilenriede, firma Paffrath, Linz am Rhein (firetaktsmotor med hængende cylinder)
  • Flink, Motorenwerk Varel GmbH
  • Ixion, hjælpemotor med friktionsvalsedrev
  • Le Poulain, Frankrig
  • Panther Baby, Pantherwerke Braunschweig , licensproduktion af berinimotoren
  • Topres, Landman & Co, Amsterdam, Holland
  • WSK (svarende til Velosolex), Polen

Hjulnav drev

Hjulnav totaktsmotor fra RevoPower Inc. (USA, 2007)

Wheel hub drev er udstyret med hjul hub motorer. Hjulnavmotoren er en motor, der er bygget direkte ind i et køretøjs hjul og samtidig bærer hjulnavet, så en del af motoren roterer med hjulet. Inden for tohjulede køretøjer med forhjulstræk er der forskellige tekniske løsninger med og uden gearkasse, hvilket fører til mere eller mindre masse af de roterende dele.

Med elektriske motorer

Ferdinand Porsche ansøgte om patent på den første udvikling af hjulnavmotorer allerede i 1896 . Den seneste udvikling er inden for hjulnavmotorer til elektriske cykler . Afhængigt af drivkraften kan de tildeles cykler eller motorcykler. I 2008 introducerede Panasonic et hjulnavdrev til cykler, der bruger bremseenergi til at genoplade batterierne. Denne løsning øger rækkevidden af ​​elektriske cykler. Et system til elektrisk forhjulstræk på motorcykler blev patenteret for KTM i 2008 . Systemet har få mekanikker og kan justeres til køreoperationen ved hjælp af elektroniske styringsmuligheder. Konceptet med en scooter med forhjulstræk og ledstyring blev tildelt Friedrich Grimm i 1999. Nye fund inden for elektroteknik gør det muligt at generere høje drejningsmomenter ved hjælp af elektriske motorer og nye batterier med høj kapacitet. Fremskridtene inden for disse teknologier er betydelige og dokumenteres af nye verdensrekorder for "Electrocross" og for tophastigheder.

Med hydrauliske motorer

Som et resultat af fremskridt inden for hydraulisk teknologi er der blevet udviklet hydrauliske drev inden for motorcykler. Systemer er udviklet til motocross, der driver forhjulet ud over det konventionelt baghjul. Det svenske firma Öhlins udviklede et sådant system i begyndelsen af ​​1990'erne. Disse løsninger kaldes undertiden "2 WD" eller "2 Trac" systemer. Yamaha satte tilsvarende modeller under navnene YZ m 426 WR , WR450F og TT 600 R før. Den italienske Antonio Colombo vandt Sardinia Rallye 99 med en Yamaha TT 600 R 2WD udstyret på denne måde. Med disse drivsystemer skubber en hydraulisk pumpe i motorens gearkasse olie gennem fleksible trykledninger til forhjulet. Olien driver en lille hydraulisk motor der, som overtager forhjulstræk.

Med forbrændingsmotorer

Cykel med frontmotor fra Nordap (identisk med Velmo)

Den tidligste kendte roterende motor til forhjulstræk blev registreret i 1897 af Charles E. Duryea med patent US682606A. Hjulnavet motor Megola (1920) var en roterende motor i form af en fem-cylindret - Stjerne Motores var en del af forhjulet. Omkring 2000 Megola-modeller blev bygget. The Killinger & Freund motorcykel fra 1938 var en videreudvikling af Megola med tre totaktsmotorer i forhjulet forbundet via gearkassen . Ovenstående modeller var de få kendte motorcykler af typen med roterende motorer. Hjulnavdrevet med forbrændingsmotorer blev også brugt til cykler med hjælpemotor . Nedenfor er en oversigt over disse modeller:

  • "Austro Motorette" med hjulnavmotor fra ÖWA, Steirische Fahrzeugwerke GWA, senere Grazer Motorenwerk AG, også Österreichische Werke Arsenal , 1920'erne
  • "Velmo / Nordap", hjulnavmotor, Velmo Motoren GmbH, Hamborg, 1951 til 1957
  • Wing Wheel, in-wheel motor, Kromhout, Holland, begyndelsen af ​​1950'erne
  • "RevoPower Inc." udviklede en ny totakts hjulnavmotor i USA omkring 2005 til brug som hjælpemotor i cykler.

Historiske forhjulstræk motorcykler

Se også

litteratur

  • Michael Gressmann: Cykelfysik og biomekanik. Delius Klasing, Bielefeld 2005 (9. udgave), ISBN 3-7688-5222-9 .
  • Matthias Kielwein, Hans-Erhard Lessing: Kalejdoskop af tidlig cykel- og motorcykelteknologi 1. Kutschera, Leipzig 2005, ISBN 3-931965-13-9 .
  • Matthias Murko: motorcykellegender. Tümmels, Nürnberg 1994, ISBN 3-921590-27-2 .
  • Manfred Nabinger: cykelmotorer, stolhjul og scooter sjældenheder. Podzun, Brilon 2006, ISBN 3-86133-392-9 .
  • Erwin Tragatsch : Alle motorcykler - 1894 til 1981. Motorbuch, Stuttgart 1976, ISBN 978-3-87943-410-7 .

Weblinks

Commons : Front Wheel Drive Two Wheelers  - Samling af billeder

Individuelle beviser

  1. ↑ Hans Rudolf Zeller, "Cyklingens fysik" (adgang til 30. maj 2009)
  2. Oll Kolling, "Formler til klatring af tohjulede ydeevne" (adgang 30. maj 2009) ( Memento af 2. november 2007 i Internetarkivet )
  3. ↑ Thomas Ihle "Formler til rullevinkelacceleration i tohjulede køretøjer ", Biker Journal, 7. september 2007. I: www.bikersjournal.de. Arkiveret fra originalen ; Hentet 30. maj 2009 .
  4. ↑ Ralf Roletschek, billede Moonbuggy, tosporet cykel teknologi med forhjulstræk (set den 30. maj, 2009)
  5. ↑ Velociped patentspecifikation for Pierre Lallement, (adgang 30. maj 2009)
  6. ↑ Mountainbike med firehjulstræk, Jeep® Rubicon ™ AWD, officiel produktbeskrivelse (adgang til 30. maj 2009)
  7. ↑ Patent GB189415152A : Forbedringer i fremdrift og konstruktion af Velocipedes og andre køretøjer. Registreret 8. august 1894 , offentliggjort 8. august 1895 , opfinder: Camille Alphonse Faure. ‌
  8. ↑ Herrmann Kronefeld: En historisk motorcykel med roterende motor . I: Bilen . Udgave 3, XXV. Vintage udgave. Krayn, Berlin 31. januar 1922, s. 54–56 ( Der Motorwagen  - Internetarkiv ).
  9. ↑ a b Patent US682606A : Eksplosiv motor til motorkøretøjer. Registreret 20. juli 1897 , offentliggjort 17. september 1901 , opfinder: Charles E. Duryea. ‌
  10. ^ Personlige udviklinger af Ian Drysdale ( Memento af 2. februar 2006 i internetarkivet )
  11. ↑ "Drysdales unikke 2-hjulstræk, 2-hjulet styrende motorcykel klar" i: Gizmag, australsk teknologimagasin (set den 3. juni 2016)
  12. ↑ Oprindelig repræsentation af en motocyclette (Werner) ( Memento fra og med juli 8 2012 i web arkiv archive.today )
  13. ↑ en b c d Ixion og andre forreste drev til to-hjulede (set den 30. maj, 2009) ( Memento fra den 4. januar, 2013 web arkiv archive.today )
  14. ↑ Rokons officielle virksomhedswebsted. Hentet 30. august 2013 .
  15. ↑ Rokon off-road motorcykel, historie, tekniske tegninger, data. Hentet 30. august 2013 .
  16. ↑ Rokon firehjulstræk motorcykel , skematisk tegning (adgang til 30. maj 2009)
  17. ↑ Colibri 1916. Stiftelsen Bertil Lindblads Biloch Teknikhistoriska Samlingar, 2015, adgang 15. marts 2021 .
  18. ↑ REX Fahrradmotor FM 40, 1954, beskrivelse (tysk) (adgang til 30. maj 2009)
  19. ↑ Husqvarna Novolette (adgang 30 maj 2009)
  20. ↑ Berini M13 Info (adgang 30. maj 2009)
  21. ↑ Cymota, svensk hjemmeside (hørt 30. maj 2009)
  22. ↑ Eilenriede hjælpemotor beskrivelse og billede (adgang den 30. maj 2009)
  23. ↑ Flink Motoren Pictures (adgang 30. maj 2009)
  24. ↑ Le Poulain, billeder (adgang til 30. maj 2009)
  25. ↑ Panther Baby Pictures (adgang til 30. maj 2009)
  26. ↑ Topres Landman & Co, Amsterdam, Holland (billede information) (adgang maj den 30., 2009)
  27. ↑ WSK billedinfo (vist 30. maj 2009)
  28. ↑ Patent for AWD med elektrisk drev til motorcykler, KTM (adgang 30. maj 2009)
  29. ↑ Udviklingshistorik for AWD for motorcykler KTM (vist 30. maj 2009) ( Memento af 8. februar 2009 i Internetarkivet )
  30. ↑ Patentspecifikation "Einspuriges Zweirad" tildelt Friedrich Grimm i 1999 (vist 30. maj 2009)
  31. ↑ 24 timers Electriccross, The Auto Channel, (adgang 31. maj 2009)
  32. ↑ Ulrich Hilgefort, "Ny elektrisk hastighedsrekord", c't, (adgang den 31. maj 2009)
  33. ↑ Beskrivelse af firehjulstrækteknologi til motorcykler (vist 30. maj 2009) ( Memento fra 8. februar 2009 i internetarkivet )
  34. ↑ "Secrets of Ohlins '2-wheel drive R1 afsløret" (adgang til 3. juni 2016)
  35. ↑ Firehjulstræk motorcykel YZM 426 WR "2 Trac" system fra Yamaha (adgang til 3. juni 2016)
  36. ↑ WR450F "2 Trac" -system fra Yamaha ( adgang 30. august 2013)
  37. ↑ Sascha Zdrahal: Teknologi firehjulstræk Yamaha TT 600 R 2WD - motorcykler. I: motorradonline.de. 28. februar 2000, adgang til 28. december 2018 .
  38. ↑ Hannes Denzel: Austro Motorette Model 22, byggeår: 1922. Museum for motorcykelveteranklubben Attnang Puchheim, adgang 15. marts 2021 .
  39. ^ Cykel med hjælpemotor ÖWA. Hentet 15. marts 2021 .
  40. ↑ Velmo Pictures (adgang 30. maj 2009)
  41. ↑ Wing Wheel-billeder (adgang til 30. maj 2009)
  42. ↑ Paul Crowe, RevoPower Wheel , i lågene på knæene. (adgang til 3. juni 2016)
Denne version blev tilføjet til listen over artikler, der er værd at læse den 2. juni 2009 .