Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei

Mai 2010 1Paolo Nicastro

2Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 2

Definition:Die Radaufhängung verbindet die Räder mit dem Fahrzeugaufbau oder dem Fahrzeugrahmen und überträgt die Kräfte zwischen den Rädern und dem Fahrzeugaufbau.

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3Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 3

Arten der Radaufhängung:Radaufhängungen lassen sich generell nach ihrer Ausführung in Einzelradaufhängungen, Starrachsen und Halbstarrachsen (starrachsähnliche Konstruktionen), unterscheiden.

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4Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 4

Einzelradaufhängung (Vorderachse)

Bei der Einzelradaufhängung führen die beiden Räder einer Achse Ein- und Ausfederbewegungen durch, ohne sich dabei gegenseitig zu beeinflussen.Für Vorderachsen eignen sich Achskonstruktionen, die den Vorderrädern für Lenkbewegungen Raum geben.

Es werden eingesetzt z.B.:• Doppelquerlenkerachse• Mehrlenkerachse und•Mc Pherson-Federbein-Achse

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5Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 5

Doppelquerlenkerachse

Querlenker aus Aluminiumlegierungen oder Stahl übernehmen die Abstützung der Seiten- und Längskräfte. Alle Lenker sind durch Kugelgelenke mit dem Radträger verbunden. Die oberen Lenker sind am Aufbau und die unteren Lenker am Achskörper befestigt. Durch die Länge und die Lage der Querlenker werden nur geringe Sturz- und Spurweitenveränderungen während des Einfederns erreicht.

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6Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 6

Doppelquerlenkerachse

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7Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 7

Mehrlenkerachse (Vierlenkerachse)

Der obenliegende Dreiecks-Querlenker ragt weit über den Reifen. Auf dem Federlenker ist das Federbein angeordnet. Der Zuglenker ist am Fahrschemel befestigt. Als vierter Lenker führt die Spurstange der Zahnstangenlenkung das Vorderrad. Diese Achskonstruktion bietet eine hohe Führungsgenauigkeit der Räder und benötigt weniger Platz als die Doppelquerlenkerachse.

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8Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 8

Mehrlenkerachse (Vierlenkerachse)

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9Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 9

McPherson Federbeinachse

Das McPherson-Federbein übernimmt die Aufgaben eines Lenkers und dient gleichzeitig zur Federung und Schwingungsdämpfung des Fahrzeugs.

Der Achsschenkel wird meist durch einen Querlenker geführt. Der obere Befestigungspunkt liegt im Radkasten. Zwischen dem Achsschenkel und dem oberen Befestigungspunkt sind der Schwingungsdämpfer und die Schraubenfeder angeordnet.

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10Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 10

McPherson Federbeinachse

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11Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 11

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Die Übertragung der Kräfte erfordert eine besonders biegesteife Kolbenstange im Schwingungsdämpfer und eine Verstärkung des Radkastens im Bereich des

oberen Stützlagers (Federbeindom). Das Stützlager muss grosse axiale Kräfte aufnehmen und bei lenkbaren Achsen grosse Verdrehwinkel ermöglichen. Das zwischen Fahrzeugaufbau und Federbein angeordnete Gummilager wirkt geräuschisolierend.

12Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 12

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Einzelradaufhängung (Hinterachse)

Für Hinterachsen eignen sich Achskonstruktionen mit niedriger Bauhöhe, wie z.B.:

• Längslenkerachse• Verbundlenkerachse• Koppellenkerachse• Schräglenkerachse und• Mehrlenkerachse

13Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 13

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Längslenker- und Verbundlenkerachsen sind breite, flache Konstruktionen. Sie ermöglichen gute Durchladungsmöglichkeiten im Fahrzeug!

Längslenkerachse

Auf jeder Fahrzeugseite führt ein Längslenker die gezogenen Räder. Die Lenker sind längs zur Fahrtrichtung befestigt. Als Längslenker werden meist Dreieckslenker oder Einfachlenker aus biegesteifen Hohlprofilen verwendet. Während des Einfederns bei Geradeausfahrt, ändert sich der Radstand geringfügig, Spurweite und Sturz bleiben gleich.

14Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 14

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Längslenkerachse

15Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 15

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Verbundlenkerachse (Halbstarrachse)

Die beiden Längslenker sind an einem Ende durch einen Achskörper miteinander verbunden. Der Achskörper besteht aus torsionsweichen, aber biegesteifen Profilen. Die Querschnittsform des Profils beeinflusst das Einfederungsverhalten und die Stellung der Räder.

16Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 16

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Verbundlenkerachse (Halbstarrachse)

17Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 17

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Koppellenkerachse (Halbstarrachse)

Liegt der Achskörper, als Verbindung der beiden Längslenker, nicht am Ende der Längslenker sonder zwischen dem Radträger und dem Hinterachslager, wird diese Achse als Koppellenkerachse bezeichnet. Diese Achsen sind spurgenauer als die Verbundlenkerachsen. Die Einfederbewegungen eines Rades beeinflussen jedoch die Sturzstellung der Räder.

18Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 18

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Koppellenkerachse (Halbstarrachse)

19Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 19

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Schräglenkerachse

Die Radführung erfolgt durch breitausladende Dreieckslenker, die als Schräglenker angeordnet sind. Durch die weit voneinander entfernt liegenden Lenklagerungen können die Kräfte gut aufgenommen werden und es ist eine genaue Führung des Rades möglich. Während des Einfederns erhält das Rad einen negativen Sturz, während des Ausfederns einen positiven Sturz. Die Seitenführungskraft wird dadurch, besonders bei Kurvenfahrt, verbessert.

20Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 20

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Schräglenkerachse

21Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 21

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Mehrlenkerachse

Mehrlenkerachsen gewährleisten in allen Fahrsituationen einen positiven Einfluss auf das Fahrverhalten. Über den gesamten Federweg bleiben Vorspur und Spurweite nahezu gleich. Auch bei Lastwechsel ergibt sich ein guter Geradeauslauf.

Mehrere räumlich angeordnete, voneinander unabhängige Lenker führen das Rad (auch Raumachse genannt). Die Lenker sind so zueinander gestellt, dass sich bei Ein- und Ausfederbewegungen die Vorspur und die Spurweite kaum ändern.

22Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 22

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Die Anfahr- und Bremsmomente werden durch das Zusammenwirken der Lenker abgestützt. Diese Abstützung verhindert das Anheben des Hecks während des Bremsens und das Eintauchen des Hecks während des Anfahrens.

Mehrlenkerachsen benötigen gegenüber Schräglenkerachsen weniger Raum und haben eine geringere Masse!

23Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 23

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Mehrlenkerachse

24Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 24

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Starrachsen

Die beiden Radträger sind starr miteinander verbunden. Ein- und Ausfederbewegungen eines Rades beeinflussen immer die Radstellung des anderen Rades.

Starrachsen werden hauptsächlich in Nutzkraftwagen und für geländegängige PKW als Hinterachsen verwendet.

25Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 25

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Starrachsen

26Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 26

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Lenkerarten

•Längslenker sind längs zur Fahrtrichtung angeordnet.

•Querlenker sind quer zur Fahrtrichtung angeordnet.

•Dreieckslenker haben eine typisch dreieckige Form.

27Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 27

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Panhardstab und Wattgestänge

Der Panhardstab und das Wattgestänge sind Hilfseinrichtungen um die Querbewegung der Starrachse zu kontrollieren.

28Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 28

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PanhardstabWenn eine Starrachse nur an den Federungselementen (gelb) an ihren Enden oder an Längslenkern mit dem Fahrgestell (oder Karosserie) des Fahrzeuges verbunden ist, ergibt sich das Problem, dass durch die.gefederte Verbindung nicht nur Auf- und Abbewegungen, sondern auch unkontrollierte Seitwärtsbewegungen der Achse möglich sind, was die Spurtreue des Fahrzeugs verschlechtert.Diese Seitwärtsbewegungen werden durch den Panhardstab abgefangen und verhindert. Die Längsführung der Achse übernehmen die Blattfedern oder (bei Schraubenfederung) separate Längslenker, die in der Bauart dem Panhardstab ähnlich sind.

29Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 29

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Der an beiden Aufhängepunkten drehbar gelagerte Panhardstab (rot) verbindet eine Seite einer Starrachse mit der anderen Seite des Wagenkörpers. Konstruktiv kann es sich um einen Stab, ein Profil oder ein Rohr handeln.

Die Wirkung beruht darauf, dass der Stab fast parallel zur Achse läuft. Bei Auf- und Abbewegungen der Achse wird der Stab daher nur um einen geringen Winkel um die Aufhängungspunkte gedreht. Zusammen mit dem großen Radius des von ihm dabei beschriebenen Kreises ergibt sich so eine kleine, kontrollierte Seitwärtsverschiebung der Achse, die von der Federung aufgefangen werden kann.

30Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 30

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Wattgestänge

Im gezeigten Fall gibt es zwei Stäbe, die beide in unterschiedlicher Höhe drehbar mit der Karosserie verbunden sind. Diese greifen jetzt nicht direkt, sondern über einen Kipphebel auf die Achse zu. Dieser Kipphebel gleicht Seitenbewegungen beim Einfedern aus..

31Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 31

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Präsentationsquellen:

Gerik, P. (2009). Kraftfahrzeugtechnik. Braunschweig: Westermann.Fischer, F. (2006). Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik. Paderborn: Europa.