Friktionsmotor

Friktionsmotor

Der Friktionsmotor, eigentlich ein Schwungradmotor, ist ein robust, einfach und kostengünstig herstellbarer kleiner mechanischer Motor, der vorzugsweise in Spielzeugen wie Autos, Eisenbahnen und Ähnlichem verwendet wird. Das Wort „Friktion“ kommt aus dem Lateinischen und heißt Reibung; der Ursprung der Bezeichnung liegt in der früheren Bauweise, bei der die Drahtachse des Schwungrades und die Laufräder des Fahrspielzeugs ein Reibradgetriebe bildeten.

Dieser Motor darf nicht mit einer Antriebsvorrichtung mit dazugehörigem Aufzug (Federwerk) verwechselt werden, der von einer gespannten Feder angetrieben wird; ein solches System wird z. B. bei der Darda-Bahn eingesetzt.

Ein Friktionsmotor besteht im Wesentlichen aus einem Schwungrad und einem Untersetzungsgetriebe. Über die Räder des Spielzeugs, oder über ein in der Mitte liegendes Reibrad mit griffigem Gummi, kann das Schwungrad in Bewegung gesetzt werden und so einen Teil der Anschiebe-Arbeit speichern: das Spielzeug wird angedrückt, an eine Oberfläche angeschoben und so das Schwungrad in Bewegung gesetzt. Lässt man das Spielzeug dann los, so fährt es durch den Schwung des Schwungrades angetrieben weiter, bis die Rotationsenergie des Schwungrades aufgebraucht ist.

Die Untersetzung ist notwendig, um das Schwungrad in eine schnelle Drehbewegung zu versetzen, und weil die Energie des Schwungrades relativ klein ist und so viele Drehungen des Schwungrades benötigt werden, um die Räder des Spielzeugs zu drehen. Je größer und schwerer das Schwungrad, desto schwerer ist das Spielzeug zu schieben, aber desto weiter kann es bei gleicher Anfangsgeschwindigkeit fahren.

Das Schwungrad ist über das Getriebe fest mit dem Rad verbunden. Es gibt keine Kupplung und meist auch keinen Freilauf.

Durch das Schwungrad wird die effektive Masse vergrößert. Das Fahrzeug schiebt sich beim Beschleunigen so schwer wie 20 Fahrzeuge, rollt auch entsprechend weiter:

${\displaystyle m=J\cdot \left({\frac {i}{r}}\right)^{2}}$

Dabei bezeichnet

• ${\displaystyle m}$ die Vergrößerung der Masse
• ${\displaystyle J}$ das Trägheitsmoment des Schwungrads
• ${\displaystyle i}$ die Getriebeüber- bzw. -untersetzung
• ${\displaystyle r}$ den Reifenradius.