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Die Variomatik

Die Variomatik d.h. der Rollerantrieb, das "Getriebe", steckt in jedem Roller, doch selbst mancher Fachmann kennt sie nicht genau. Was steckt dahinter?

In der Hitliste der Fragen steht die Variomatik immer ganz oben. Wie funktioniert sie? Wie kann ich sie tunen? Durchblickt doch auch mancher Fahrensmann aus Motorradkreisen, normalerweise auf Roller nur herabblickend, die Funktion der Variomatik nur halb. Das Prinzip der stufenlosen Übersetzung per Keilriemen ist uralt und in Werkzeugmaschinen seit Jahrzehnten im Einsatz. In Drehbänken ist diese Technik (häufigst von der weltbekannten Firma P.I.V., deswegen auch Piv-Getriebe genannt) schon lange der Standart, um stufenlose Geschwindigkeiten einzustellen.

Der erste Variomatik-Roller hieß DKW Hobby. Mit einem rund 3PS starkem 74 ccm-Zweitakter erreichte er etwa 60 km/h, vor knapp 50 Jahren eine sportliche Leistung. Ehemals gab es auch einen PKW mit Variomatikantrieb per Riemen. Der DAF war der einzige Wagen der Welt, der genauso schnell vorwärts wie rückwärts fahren konnte, durch die Variomatik. Der Antrieb über Riemen hat aber seine Leistungsgrenzen. Ab einer gewissen Motorkraft läßt sich das nicht mehr realisieren. Heutzutage experimentieren einige PKW Hersteller wieder mit Variomatik, aber nicht mehr über Riemen sondern über Schubgliederbänder. Solche Fahrzeuge kann man von z.B. Ford, Honda oder Fiat kaufen.

BAUTEILE

Die Variomatik besteht aus dem Keilriemen, dem vorderen und hinteren "Pulley", aus je zwei Kegelscheiben verbunden. Pulleys sind vorn in Aluguß, hinten meist in Stahlblech ausgeführt. Dazu kommen Fliehkraft-Rollengewichte und eine Gegendruck-Feder. Die Kegelscheiben sitzen vorn wie hinten jeweils verschiebbar auf ihren Wellen.

 

Vorn handelt es sich um den Kurbelwellenstumpf, hinten um die Antriebswelle zum Endgetriebe. Der Keilriemen läuft im V-förmigen Spalt und überträgt das Antriebsdrehmoment allein durch Kraftschluß (Reibung, Klemmung). Anders als in Zahnradgetrieben, die ja formschlüssig arbeiten. Die vordere innere Scheibe bildet das Gehäuse für die Fliehkraftgewichte, die auf exakt berechneten gekrümmten Bahnen (Kulissen) laufen. Hinten drückt die Gegendruck-Feder die Kegelscheiben zusammen. Ebenfalls hinten sitzt die Fliehkraftkupplung mit ihrer charakteristischen Stahlglocke.

FUNKTION

Zunächst läuft der Keilriemen vorn dicht an der Welle und hinten am ?oberen? Radius des Pulley. Gibt man nun Gas, kommt die Variomatik komplett auf Drehzahl und mit ihr die Fliehkraftkupplung. Ab einer bestimmten Anfahr-Drehzahl rückt diese sanft und immer stärker ein, der Roller rollt los. Die Drehzahl steigt weiter, die Variomatik verharrt noch einige Zeit in der Start-Untersetzung. Roller-Neulinge verstört dieses Anfahrverhalten, weil der Motor scheinbar zu hoch dreht. Besonders in Autos mit Variomatik wirkt das hochdrehen unsouverän. Sorgt aber für bestmögliche Beschleunigung.

 

Mit steigender Drehzahl steigt auch das Fliehkraftgewicht der Variorollen. Sie streben auf ihren Bahnen nach außen, bei hohen Drehzahlen von Kräften bis zu mehreren Tausend Newton getrieben. Durch die Bahnkrümmung der Kulissen drückt diese Kraft die bewegliche Scheibe seitlich auf der Welle. Der Spalt zwischen den Scheiben wird kleiner, der Keilriemen muß zwangsläufig auf einen höheren Radius ausweichen.

 

Damit steigt der Abrollumfang, der Keilriemen kann sich jedoch nicht dehnen. Was er am vorderen Pulley mehr Weg braucht, muß er am hinteren einsparen. Er arbeitet sich deshalb zwischen den hinteren Scheiben gegen die Kraft der Federkupplung nach unten. In der Endstellung haben sich die Anfangsbedingungen umgekehrt. Statt Untersetzung steht nun eine Übersetzung an. Die Feder am hinteren Pulley wirkt übrigens als Gegenkraft zu den Fliehgewichten. Sonst würden diese sofort auf höchste Übersetzung schalten.

TUNING

Anzusetzen ist bei den ?krafterzeugenden? Bauteilen. Also Fliehgewichten und Gegendruckfeder.

Leichtere Gewichte erzeugen weniger Fliehkraft, schalten folglich später hoch. Der Motor dreht länger im oberen Bereich, gibt mehr Leistung ab. Und beschleunigt den Roller stärker, um den Preis höheren Lärms.

 

Schwerere Rollen bewirken das Gegenteil. Das ist in der Praxis eher von Nachteil, hält aber den Geräuschlevel niedrig, was durch die Gesetze leider vorgeschrieben ist.

 

Um der Beschleunigung eine geregelte Grenze zu setzen (je nach Land bei 50 oder 45 km/h), gibt es die Anschlagshülse, die in der vorderen Scheibe sitzt. Je nach Dicke der Anschlaghülse kann die vordere Riemenscheibe sich nur in einem begrenzten Bereich bewegen und auch die Geschwindigkeit liegt nur in einem begrenzten Bereich.

Eine Entfernung dieser Anschlaghülse gibt die volle Übersetzung d.h. die volle Endgeschwindigkeit frei.

 

(Die technischen Beschreibungen haben wir in einem Buch gefunden  - aber nicht selbst abgetippt *gg* - Danke an "winni-the-pooh" )