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wiki:fahrwerk

Fahrwerk

Die tragende Konstruktion, die alle Kräfte zwischen Fahrzeug und Fahrbahn vermittelt, also nicht nur die antreibenden Kräfte über den *Antriebsstrang, sondern auch:

  • gezielte Richtungsänderungen, also Lenken
  • gezielte Geschwindigkeitsminderung, also Bremsen
  • Kraftänderungen beim Beschleunigen, also ungleichmäßiges Ruckeln
  • Richtungsstabilität bei allen Fahrzuständen
  • vertikale Schwingungen
  • Drehschwingungen um die drei Achsen
  • Rollbewegung in Kurven
  • Seitenwind

Hauptfunktion

Die Kräfte zwischen Fahrzeug und Fahrbahn kontrollierbar halten, also ihre Wirkungen auf einen Komfort- und Sicherheitsbereich begrenzen, indem sie

  • Richtungsänderungen ermöglichen und begrenzen, also Lenkkräfte erzeugt und kontrolliert werden;
  • negatives Beschleunigen ermöglichen und begrenzen, also Bremskräfte erzeugt und kontrolliert werden;
  • positives Beschleunigen ermöglichen und begrenzen, also Antriebskräfte erzeugt und kontrolliert werden;
  • Nicken, Rollen & Wanken, Gieren minimiert werden und
    Extremereignisse beherrschbar bleiben (z.B. Lenkbegrenzung, Vollbremsung, Blockieren der Räder, Ausbrechen und Drehen in Kurven, Überschlagen: *Elchtest)
  • gedämpft werden, also Schwingungsspitzen begrenzt werden;
  • geglättet werden, also ein gleichmäßiges, vorhersehbares Schwingungsverhalten erzeugt wird, etwa Richtungsstabilität beim Bremsen und in Kurven, ruhiges Beschleunigen;
  • auf unvermittelte äußere Einwirkungen (Aquaplaning, Seitenwind) abzustimmen.

Komponenten

  • Radaufhängung: Starrachse, Einzelradaufhängung
  • Federn: Stahl-, Schraubendruck-, Torsions-, Gasfedern
  • »Stoßdämpfer«, genauer: Schwingungsdämpfer (Einrohr-/Zweirohr-) hydraulisch
  • Stabilisatoren (z.B. als Drehstab- oder Torsionsfeder) und Streben
  • Lenkgetriebe mittels Zahnstange oder Schraubspindel
  • »Servolenkung«, genauer: Hydraulische Lenkhilfe
  • Bremssystem, bestehend aus: Bremskraftverstärker »Servobremse«
    Hauptbremszylinder, z.B. Zweikreis-Anlage
    Bremskraftregler
    Vorderradbremse, z.B.Scheibenbremse
    Hinterradbremsen, z.B. Trommelbremse

Mechatronische Zusatzsysteme

  • ABS – Anti-Bockiersystem
  • ASR – Anti-Schlupf-Regelung
  • ESP – Elektronisches Stabilitäts-Programm
  • Bremsassistent

Ausführungen

Die Vielfalt möglicher Ausführungen lässt sich hier nicht übersichtlich darstellen. Alleine für die Radaufhängung sind rund ein Dutzend konstruktiv unterschiedliche Varianten möglich. Für ein gegebenes Fahrzeug resultieren die konstruktiven Ansätze in messbaren Größen wie:

Kennwerte

Radlastverteilung

Die statische Radlastverteilung ist konstruktiv bestimmt durch

Diese Radlastverteilung verändert sich unter dynamischen Bedingungen, also durch

  • Beschleunigen oder Bremsen (Fahrverhalten)
  • Kurvenfahrten (Fahrverhalten)
  • Untergrund (Gelände)
  • Wetter (Wind, Nässe)

Radgeometrie

Die Radaufhängung führt zu definierten Schrägstellungen eines Rades um dessen drei Achsen bei den Fahrzuständen:

  • Geradeausfahrt
  • beim Ein-/Ausfedern
  • beim Lenken

Diese Schrägstellungen wirken also dynamisch zusammen mit der Federdämpfung und der Lenkgeometrie und werden angegeben als:

  • Sturz(winkel)
  • Nachlauf in mm
  • Nachlaufwinkel
  • Vorspur in mm
  • Vorspurwinkel

Lenkgeometrie

Das Fahrverhalten beim Lenken (neutral, über- oder untersteuernd) ist nur bei geringen Geschwindigkeiten (etwa beim Einparken) kräftemäßig einfach, da meist Fliehkraft, Wind und Reibung die Lenkkräfte beeinflussen. Die einfache Lenkgeometrie wird angegeben über:

  • Kurvenmittelpunkt
  • Kurvenradius
  • Lenkwinkel innen/außen

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