Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Fahrwerk 3 Radaufhängungen im Pkw-Fahrzeugbau Mai 2010 Paolo Nicastro

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Definition: Die Radaufhängung verbindet die Räder mit dem Fahrzeugaufbau oder dem Fahrzeugrahmen und überträgt die Kräfte zwischen den Rädern und dem Fahrzeugaufbau. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 2

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Arten der Radaufhängung: Radaufhängungen lassen sich generell nach ihrer Ausführung in Einzelradaufhängungen, Starrachsen und Halbstarrachsen (starrachsähnliche Konstruktionen), unterscheiden. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 3

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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 Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 4

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 5

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Doppelquerlenkerachse Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 6

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 7

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Mehrlenkerachse (Vierlenkerachse) Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 8

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 9

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei McPherson Federbeinachse Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 10

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 11

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Einzelradaufhängung (Hinterachse) Für Hinterachsen eignen sich Achskonstruktionen mit niedriger Bauhöhe, wie z.B.: Längslenkerachse Verbundlenkerachse Koppellenkerachse Schräglenkerachse und Mehrlenkerachse Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 12

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 13

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Längslenkerachse Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 14

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 15

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Verbundlenkerachse (Halbstarrachse) Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 16

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 17

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Koppellenkerachse (Halbstarrachse) Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 18

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 19

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Schräglenkerachse Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 20

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 21

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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! Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 22

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Mehrlenkerachse Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 23

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 24

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Starrachsen Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 25

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Lenkerarten Längslenker sind längs zur Fahrtrichtung angeordnet. Querlenker sind quer zur Fahrtrichtung angeordnet. Dreieckslenker haben eine typisch dreieckige Form. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 26

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Panhardstab und Wattgestänge Der Panhardstab und das Wattgestänge sind Hilfseinrichtungen um die Querbewegung der Starrachse zu kontrollieren. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 27

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Panhardstab Wenn 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 28

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 29

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei 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.. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 30

Fahrwerk 3 Paolo Nicastro Fahrzeugkunde CarrossierIn/Spenglerei Präsentationsquellen: Gerik, P. (2009). Kraftfahrzeugtechnik. Braunschweig: Westermann. Fischer, F. (2006). Fachkunde Karosserie- und Lackiertechnik. Paderborn: Europa. Mai 2010 Fahrwerk 3 Paolo Nicastro 31