Hallo
Ich mache mal ein paar grobe Vereinfachungen und Annahmen, um das Problem zu beschreiben, ohne Anspruch auf Korrektheit!!!
Meiner Meinung kann man dann die Reibkupplung auch ganz weglassen. 5kg an 0,25m Radius macht 12,5Nm.
Um einen 10%-Hang hochzufahren, braucht man bereits 400kg*9.81N/kg*10%*0,25m=100Nm. Das ist in etwa auch das Moment, das man mindestens zum Beschleunigen aus dem Stand braucht. Das heißt, es werden nur maximal 12% am rechten Rad geleistet. Das Teil ist nicht mal annähernd in der Lage, das Moment um die Hochachse beim Beschleunigen auszugleichen.
Andererseits wirkt sich die Kupplung in Kurven negativ auf den Wirkungsgrad aus. Die Energie, die in der Kupplung bei einem Vollkreis verloren geht, kann man herleiten: Umfang : pi*r*2 Deltaumfang: pi*2*(r2-r1)=pi*2*1m=6,2m. Das heißt, das Kurvenäußere Rad muß 6,2m mehr zurücklegen als das Kurveninnere.
Diese Strecke multipliziert man mit der Kraft:
6,2m*50N=310Nm=310Ws=0,086Wh=0,000086kWh. Ein Vollkreis entspricht etwa 0,00478% der Gesamtenergie (bei 1,8kWh). Das heißt, man kann etwa 20000 Vollkreise fahren, wenn nur die Reibkupplung bremsen würde.
Daraus wiederum schließe ich, daß die Reibkupplungsverluste unwesentlich sind.
Nächstes Problem: Die Reibkupplung wirkt dem Lenkeinschlag entgegen. Es entsteht ein Moment um die Hochachse: 50N*2*0,5m=50*1Nm=50Nm. Das entspricht dem Moment beim Anziehen einer M10. Das heißt, die Reibkupplung behindert die Kurvenfahrt, als ob jemand mit einem Schraubenschlüssel kräftig zieht. Am Vorderrad wirkt eine Seitenkraft von 25 N (Bei geschätzten 2m Radstand). Bei geschätzter Auflagekraft des Vorderrades von 500N (Kann stark variieren), Haftreibung von 0,4 (Nasse Strassse) ergibt sich ein Anteil von 25/(500*0,4)=12,5% der maximalen Seitenführungskraft des Vorderrads. Das heißt, der Kurvenradius fällt bei nasser Fahrbahn um 12,5% größer aus, als ohne Reibkupplung. Das ist schlecht.
Fazit: Das Teil bringt wenig, schadet aber der Sicherheit in Extremsituationen. Ein Differential für Arme. Deshalb werde ich die Reibkupplung außer Kraft setzen. Ihre Unwirksamkeit kann man auch schön am ungleichmäßigen Abrieb der Hinterräder erkennen.
Gruß
andreas