Kardanantriebstechnik erklärt

Anstelle von Kette und Zahnriemen treibt beim Kardan- oder Wellenantrieb die sogenannte Kardanwelle das Hinterrad an. Abhängig von der Einbaulage des Motors und der Bauart der Hinterradaufhängung setzt sie sich zusammen aus einem, beziehungsweise zwei Kreuz- oder Gleichlaufgelenken der Welle zur Kraftübertragung und, je nach Motorlage, einem oder zwei Kegelradgetrieben. Bei längsliegenden Kurbelwellen kann das Drehmoment von der Getriebeausgangswelle unmittelbar in den Sekundärantrieb eingeleitet werden (wie auch in Animation 1). Bei Motoren mit querliegender Kurbelwelle muß dagegen die Kraftübertragung am Getriebeausgang um 90 Grad umgelenkt werden (Abb.2). Motorräder mit Hinterradschwinge kommen in der Regel mit einem Kreuzgelenk (Abb.3) aus, um die Hubbewegungen des Hinterrads auszugleichen. Es sitzt genau im Drehpunkt der Schwinge, und da sich das Hinterrad auf einem Radius bewegt, ist auch kein Längenausgleich erforderlich. Ein Kardanantrieb mit Momentenabstützung, wie ihn zum Beispiel BMW bei allen Boxer-Modellen ab 1987 und bei allen K-Modellen ab 1988 verbaute, benötigt dagegen zwei Gelenke, da das Kegelradgetriebe zur Momentenabstützung gelenkig mit der Schwinge verbunden ist (Abb. 4). Außerdem wird mit dieser Konstruktion ein Längenausgleich in Form eines Schiebestücks erforderlich (Abb. 5 in der Welle). Das BMW-System namens Paralever eliminiert dabei weitgehend die vom Kardanantrieb induzierten Kräfte, die beim Beschleunigen sonst zu einer Verhärtung der Federung (Lastwechselreaktionen) führen würden. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um eine Momentabstützung zwischen Hinterachsgetriebe und Rahmen. Dazu ist das Kegelradgehäuse des Hinterachsgetriebes mit der einarmigen Schwinge gelenkig verbunden. Im Drehpunkt dieses Gelenks überträgt ein zusätzliches Kreuzgelenk des Kardans die Kraft ans hintere Kegelradgetriebe, dessen Gehäuse sich über eine Schubstrebe am Rahmen abstützt. Neben den gebräuchlichen Kreuzgelenken werden teilweise auch homokinetische Gelenke (Abb. 6) eingesetzt. Ihre in Laufbahnen eingebetteten Kugeln übertragen selbst bei großen Beugewinkeln zwischen An- und Abtrieb die Drehbewegung im Gegensatz zu Kreuzgelenken gleichförmig, und werden deshalb auch als Gleichlaufgelenke bezeichnet. Auch bei den Kegelradgetrieben herrscht konstruktive Vielfalt: Die einfache Geradverzahnung (Abb. 7) an den ersten Kardanmodellen wurde auf Grund der hohen Geräuschentwicklung bald von der Schrägverzahnung (Abb. 8) abgelöst. Heute weisen moderne Achsgetriebe Bogen- oder Spiralverzahnungen auf, deren kontinuierlicher, überlappender Zahneingriff hohe Kräfte bei großer Laufruhe übertragen kann.

Animation 1

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