Untersetzung I: Elektro RC Car

aaron · Administrator Anmeldedatum: 15.01.2003 Beiträge: 15344

Eine Untersetzung - eine Kombination aus einem kleinen Antriebs- und einem größeren Abtriebszahnrad - verändert das Verhältnis von Drehzahl und Drehmoment. Die Leistung bleibt dabei (von Reibungsverlusten abgesehen) gleich.

Warum muss untersetzt werden?

Die Motoren, die wir in unseren RC-Cars verbauen, liefern genug Leistung, um die Modelle auf beachtliche Geschwindigkeiten zu bringen. Allerdings "passt" das Verhältnis von Drehzahl und Drehmoment (das Produkt derer ist die Leistung) für unsere Zwecke nicht ganz: die kleinen Motoren drehen zwar hoch, bringen dafür jedoch verhältnismäßig wenig Drehmoment.
Motoren mit mehr Drehmoment bei selber Leistung wären zu groß und zu schwer, daher ist es einfacher, ein Getriebe zu verwenden.

Welche Arten von Untersetzungen gibt es?

Die Primäruntersetzung ist jene, die wir leicht verändern können. Sie besteht aus dem Ritzel, dem kleinen Zahnrad, welches an der Motorwelle montiert ist und dem Hauptzahnrad

Die Sekundäruntersetzung oder innere Untersetzung ist jene, welche durch das Getriebe des Modells bestimmt ist: Riemenräder, Kegel/Tellerrad, 2wd Getriebebox, komplexes MT (Schalt-) Getriebe etc.
Die innere Untersetzung wird üblicherweise nicht geändert, nur in sehr seltenen Fällen zur Beeinflussung des Fahrverhaltens, indem die innere Untersetzung der Vorderachse im Verhältnis zur Hinterachse geändert wird.
Nicht alle Modelle haben eine innere Untersetzung! (Pro 10 und Pro 12 Fahrzeuge treiben über das Hauptzahnrad die Hinterräder direkt an, die Bezeichnung "Direktantrieb" ist ansich dennoch falsch.)
Die innere Untersetzung steht meist im Handbuch des Modells. Bei "günstigeren" Modellen muss sie oftmals selbst ermittelt werden.

Die Gesamtuntersetzung ist das Produkt aus Primär- und Sekundäruntersetzung und gibt das Verhältnis von Motordrehzahl zu Reifendrehzahl an. Mehr dazu später.

Wie wird die Untersetzung angegeben und was bedeutet sie?

Mit Ausnahme von moosgummibereiften Fahrzeugen wird die Untersetzung immer in einem Verhältnis angegeben, z.B.

8,9:1

Dieses Verhältnis bezeichnet die Gesamtuntersetzung (also Primär- * Sekundäruntersetzung) und gibt an, dass der Motor 8,9 Umdrehungen ausführen muss, damit sich die Reifen 1 mal drehen.

- die Drehzahl wurde daher auf etwa 1/9 reduziert.

Da die Motorleistung aber gleich bleibt,

- wurde das Drehmoment auf das 9fache erhöht

Die Motorleistung wurde also - ähnlich einem Transformator - dahingehend umgewandelt, dass sie im RC-Car vernünftig eingesetzt werden kann.

Gerechnet wird dabei so:

Gesamtuntersetzung = Zähne(Hauptzahnrad) / Zähne(Ritzel) * innerer Untersetzung

Bsp:
HZ = 84Z, Ritzel = 21Z, IU = 2,54:1
-> 84/21 * 2,54 = 10,16(:1)

Woran erkenne ich eine "falsche" Untersetzung?

In den meisten Fällen ganz einfach: Der Motor wird nach kurzer Fahrzeit genauso wie Regler und Akku sehr heiß. Verglichen mit ähnlich motorisierten, aber "richtig" untersetzten Fahrzeugen (von Freunden z.B.) läßt dabei die Beschleunigung zu wünschen übrig und der Motor ist auf einem abgesteckten Kurs / beim Bashen trotz Vollgasstellung immer "am Beschleunigen"

Eine "falsche" Untersetzung ist eine Untersetzung, die das Motordrehmoment nicht stark genug erhöht, ergo zu "klein" ist.
Eine solche Untersetzung kann Motor, Fahrtenregler und Akku zerstören: in den meisten Fällen durch Überhitzung - verfärbte Motorkohlen, ein sich ständig abschaltender Fahrtenregler und aufgeplatzte Schrumpfschläuche an Akkus sind ein gutes Zeichen dafür.

Wie finde ich die "richtige" Untersetzung?

- auf der Rennstrecke einfach andere darauf ansprechen, manche Rennserien legen überhaupt "Einheitsuntersetzungen" (jeder fährt mit der gleichen Untersetzung) fest.

- J4F unter Freunden oder alleine wird's schwieriger... zu Beginn 5 Faustregeln:

1. ein kleines Motorritzel (oder großes Hauptzahnrad) vergrößert die Untersetzung, d.h. die Beschleunigung wird größer, die Höchstgeschwindigkeit sinkt, die Elektrik wird weniger stark belastet.

2. ein großes Motorritzel (oder kleines Hauptzahnrad) verkleinert die Untersetzung, d.h. die Beschleunigung wird kleiner, die Höchstgeschwindigkeit steigt und die Elektrik wird stärker belastet.

3. Ein Motor mit hoher Windungszahl (23+ Windungen) ist recht unempfindlich und kann relativ gering untersetzt werden

4. Ein Motor mit geringer Windungszahl (15- Windungen) kann mitunter recht kritisch auf eine zu kleine Untersetzung reagieren und sollte daher von Haus aus eher groß untersetzt werden.

5. wenn du keine Ahnung hast, wie du ungefähr untersetzen sollst, dann beginne immer mit dem kleinsten Ritzel!

ad 5.: Es ist zwar auch möglich, dass ein zu groß untersetzter Motor (infolge der geringen Last und der daher hohen Motordrehzahl) überhitzt, bei den J4F-üblichen/empfohlenen 27-17 Turn Motoren ist das so gut wie nicht möglich.

Mit dem kleinsten Ritzel können die Fahrleistungen je nach Motorisierung recht bescheiden ausfallen. Wenn du nach 5min oder einem Akkupack sowohl Motor (am Gehäuse) als auch Regler und Akku gut anfassen kannst, dann kannst du mit dem Ritzel um 1-2 Zähne hinaufgehen und nochmals probieren.

Um diesen Prozess zu verkürzen, drucken viele Hersteller in den Handbüchern der Modelle Untersetzungstabellen ab, welche zum jeweiligen Motor (Windungszahl) eine Ritzelgröße/Untersetzung vorschlagen.

Gerade bei Offroad-Fahrzeugen ist hier Vorsicht geboten, da hier mit anderen Maßstäben gemessen wird, als dem J4F Fahrer meist zur Verfügung stehen!

- kommt ein kugelgelagerter, maschinengewickelter 30-50€ Motor zum Einsatz, besser ein um 1-2 Zähne kleineres Ritzel probieren.
- Gras und feuchter Untergrund haben besonders viel Widerstand, auch hier nochmals 2-3 Zähne von der vorgeschlagenen Ritzelgröße abziehen.
- Werden größere Reifen montiert, so muss das Ritzel dem Durchmesser entsprechend kleiner gewählt werden. (z.B. von 8 auf 10cm -> 25%, Ritzel ursprünglich 20 Zähne -> mind. 25% kleiner also maximal 15 Zähne)

Die "optimale" Untersetzung hängt schließlich von deinen Prioritäten ab

- lange Lebensdauer, lange Wartungsintervalle ... geht auf Kosten der Fahrleistung und zieht daher eine große Untersetzung mit sich
- Auf einer Rennstrecke bei 5min Laufzeit möglichst schnelle Runden hinzulegen, bedeutet (neben viel Training

) auch eine eher kleinere Untersetzung "am Limit"
- In jedem Fall gilt es aber immer ein gutes Verhältnis aus Beschleunigungskraft und Höchstgeschwindigkeit zu finden, welches den persönlichen Ansprüchen zusagt und die Elektrik nicht überlastet. Klar ist dabei, dass auf kleineren, kurvenreicheren Strecken höher untersetzt werden muss als auf langen oder für "speedruns".

Dabei ist zu sagen, dass eine kleine Übersetzung nur bis zu einem bestimmten Punkt mehr (Fahr)leistung bringt, denn irgendwann plagt sich der Motor so sehr, dass nicht nur die Beschleunigung, sondern auch die Endgeschwindigkeit sinkt weil er nicht mehr ausdrehen kann!

Wann sollte das Hauptzahnrad gewechselt werden?

Änderungen am HZ sind eher selten, da einerseits komplizierter zu wechseln, andererseits haben Änderungen am Ritzel infolgen dessen kleineren Durchmessers größere Auswirkung auf die Untersetzung.
In zwei Fällen ist es jedoch sinnvoll, das HZ zu tauschen:

1. Wenn sich die Untersetzung nicht "ausgeht" sprich der Motor in den Langlöchern ansteht und das Ritzel trotzdem nicht ins HZ eingreift bzw. zu nahe ist, also um den Bereich der Untersetzungsmöglichkeiten zu variieren. hilft entsprechend ein größeres oder kleineres Hauptzahnrad
2. Bei 2wd Buggies wird durch Verschieben des Motors auch die Gewichtsbalance verändert, was mitunter Auswirkungen auf das Fahrverhalten hat. Das HZ wird hier geändert, um den Motor bei anderer Untersetzung in etwa derselben Position zu halten.

Warum müssen Motoren mit weniger Windungen größer untersetzt werden?

Motoren mit wenig Windungen bringen wenig Drehmoment pro Ampere Stromaufnahme. (Durch die überproportional höhere Drehzahl haben sie insgesamt dennoch mehr Leistung als Motoren mit mehr Windungen)
Wenig Drehmoment pro Ampere bedeutet eine hohe Stromaufnahme um das Modell zu beschleunigen, (wofür ja ein bestimmtes, motorunabhängiges Drehmoment nötig ist) wenn dem nicht mit einer größeren Untersetzung Einhalt geboten wird. Und die höhere Stromaufnahme ist es letzten Endes, die den Motor, Regler, Akku abbrennen läßt.
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Zuletzt bearbeitet von aaron am 18.08.2005, 19:35, insgesamt einmal bearbeitet

shufflekeks · Kiesgruben-King Anmeldedatum: 23.04.2015 Beiträge: 58

Hallo zusammen,

wie genau finde ich die Unter-/Übersetzung von einem Differential heraus? Einfach nur Zähne am Zahnrad zählen gestaltet sich irgendwie schwierig und ich weiß nicht, wo ich anfangen soll.

Auch habe ich im Manual des Savage Flux HP nichts gefunden, was mir die genau Untersetzung angiebt.

Könnte mir jemand dort vielleicht nochmal Nachhilfe geben?

Gruß
Pascal
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amigaman · Verfasst am: 27.07.2015, 16:11 • Titel:

Zähne zählen ist aber am einfachsten.
Du kannst natürlich auch vorne 1000RPM drehen und hinten messen, aber Deckel abnehmen, Triebling und Tellerrad auszählen und in den Taschenrechner tippen ist doch leichter und genauer?
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Gruß, Jens

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shufflekeks · Kiesgruben-King Anmeldedatum: 23.04.2015 Beiträge: 58

Ich weiß ja, das Zähne zählen nicht schwer ist, allerdings sind dort recht viele Zahnräder drin und ich weiß nicht genau welche davon die relevanten sind.
Dazu kommt noch das Unwissen, was Triebling und was Tellerrad ist Very Happy

Auf dem Bild zum Beispiel, welche Zahnräder sind die, die ich zählen muss ich wie genau muss ich diese dann verrechnen, um die Unter-/Übersetzung zu bekommen?
Sind es 102692 und 86032? Und dann wie immer großes Zahnrad durch kleines?
Bevor ich da was falsch mache fragen ich lieber nochmal nach Smile

Danke und Gruß
Pascal
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amigaman · Verfasst am: 28.07.2015, 20:50 • Titel:

Das Tellerrad ist das große, das aussieht wie ein Teller Wink

, Nr. 102692.
Der Triebling ist das kleine nicht abgebildete Dingens, über das die Kraft reinkommt.

Das Diff ist zwar voller Zähne, aber da es normalerweise beide Ausgänge gleich antreibt, ist der ganze innere Aufbau unwichtig.
Das Antriebsverhältnis ist also allein davon abhängig, wie schnell der Antrieb das Diffgehäuse dreht, und das ist Tellerrad zu Triebling.
Das Tellerrad auf dem Bild hat 29 Zähne, der Triebling mangels Bild z.B. als 12 Zähne angenommen.
Untersetzung wäre dann 29:12, also 2,416:1.
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Gruß, Jens

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gildetrinker · Verfasst am: 28.07.2015, 21:48 • Titel:

moin.
also, die bulletproof von hpi haben 29z-9z
und die alten originalen haben (wenn ich mich nich irre ),
43z-13z also is zählen angesagt. oder weist du welche du drinn hast Wink

und wenn du nicht weist wie dann makier den ersten zahn mit nem edding.
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Akzeptiere oder verändere!
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und mittlerweile 43 savage´s
Gruß andy

shufflekeks · Kiesgruben-King Anmeldedatum: 23.04.2015 Beiträge: 58

Jetzt hab ich es! Very Happy

Dann brauch ich das Diff ja gar nicht ganz aufschrauben, sondern einfach nur das große am Differential und das kleine, wo der Knochenmitnehmer dran kommt! -.-'

Manchmal sieht man die Welt vor lauter Bäumen nicht :/

Vielen Dank für eure Hilfe, ich hoffe du mein Unverständnis kommen andere weiter, die Angst haben sowas zu fragen Very Happy

Gruß
Pascal
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amigaman · Verfasst am: 29.07.2015, 10:00 • Titel:

Aber der Knochenmitnehmer vom Motor, nicht vom Rad her, gell?!
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Gruß, Jens

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shufflekeks · Kiesgruben-King Anmeldedatum: 23.04.2015 Beiträge: 58

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