Heißing / Ersoy Fahrwerkhandbuch

Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme, Mechatronik, Perspektiven
1. Auflage 2007
ISBN: 978-3-8348-9151-8
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 610 Seiten, Web PDF

Reihe: ATZ/MTZ-Fachbuch

Die Fahrwerktechnik nimmt in der Ausbildung des Fahrzeugingenieurs eine zentrale Stelle ein. Obwohl die Fahrwerktechnik sich in den letzten 20 Jahren rasant entwickelte, insbesondere durch den stetigen Einfluss der Elektronik, fehlte es bislang an einem Handbuch, das gleichermaßen die Grundlagen der Konstruktion und Fa- dynamik sowie die Komponenten, Systeme, Mechatronik und die künftigen Entwicklungen aufzeigt. Auf Anregung des Vieweg Verlags wurde die renommierte Reihe ATZ/MTZ-Fachbuch um ein Handbuch zum Thema Fahrwerktechnik ergänzt. Die besonderen Belange von Automobilherstellern, Zulieferern und Hochschule mussten, ohne zu sehr ins Detail zu gehen, in diesem Handbuch Berücksichtigung finden. Dabei wurden auf die Aktualität und leichte Lesbarkeit besonders Wert gelegt und alle Themen mit zahlreichen Bildern und Tabellen systematisch, verständlich und übersichtlich dargestellt. Der Detaillierungsgrad ist so gehalten, dass den Fahrwerkentwicklern ein kompletter Überblick über das Arbei- gebiet, den Applikationsingenieuren der Einblick in die Fahrdynamik moderner Automobile und den Studenten eine vollständige Wissensbasis für den späteren Beruf an die Hand gegeben wird.

Autoren/Hrsg.

Heißing, Bernhard

Ersoy, Metin

Inhaltsverzeichnis

und Grundlagen.- Fahrdynamik.- Bestandteile des Fahrwerks.- Achsen im Fahrwerk.- Fahrkomfort.- Fahrwerkentwicklung.- Systeme im Fahrwerk.- Zukunftsaspekte des Fahrwerks.

Leseproben

4 Achsen im Fahrwerk (S. 383-384)

Die ursprüngliche Definition der Achse war die starre Querverbindung der beiden miteinander drehbar gelagerten Räder, um die Fahrstabilität sicherzustellen und die Montage zu vereinfachen. Über die Achse werden dann die Räder am Aufbau befestigt. Diese Definition gilt für alle Starr- und Halbstarrachsen, weil hier die Räder unmittelbar auf der Achse gelagert sind und sich mit ihr mitbewegen. Mit der Einführung der Einzelradaufhängung wurde diese unmittelbare Verbindung aufgegeben, das Rad wird auf einem Radträger drehbar gelagert und der Radträger, als Koppelglied einer kinematischen Kette, mit mehreren Lenkern mit der Achse verbunden.

Es ist nun schwierig zu sagen, ob die Achse auch die Aufhängung und den Radträger beinhaltet oder die neuen Komponenten neben der Achse und Achsträger eine neue Baugruppe bilden (die die Amerikaner als Corner bezeichnen). In diesem Buch wurde sich für die zweite Version entschieden, weil die Starrachsen und damit die ursprüngliche Grundlage einer Definition für Achsen bei Pkws langsam an Bedeutung verlieren. Laut Definition im Kapitel 1 (Bild 1-2) beinhaltet die Baugruppe Achse den Achsträger, die Lenkung, den Stabilisator und den Achsantrieb. Die anderen Fahrwerkmodule wie Radaufhängung samt Federung und Dämpfung sowie Bremse werden dem Rad, bzw. einer „Ecke" des Fahrzeugs (Corner) zugeordnet. Für die Beschreibung der Achskonzepte ist es jedoch zweckmäßig, die Achse und Corner als eine Einheit zu sehen und als Achsmodul zu betrachten (Bild 4-1: nicht in der Leseprobe enthalten).

Aggregate- und Achsträgerlagerungen gehören ebenfalls zur Achse, werden jedoch im Kapitel 5 Fahrkomfort NVH ausführlich beschrieben. Reifen und Felgen, die am Bandende montiert werden, werden in diesem Kapitel nicht mitberücksichtigt (s. Abschnitt 3.9). Jeder Pkw besitzt zwei Achsen, um den Radträger über die Radaufhängung mit dem Aufbau zu verbinden. Jede Achse hat in der Regel eine Stabilisatorstange, welche die beiden Räder miteinander verbindet, um das Wanken des Aufbaus in den Kurven zu reduzieren. Die Stabilisatorstange wird mit zwei Gummilagern am Aufbau bzw. Achsträger befestigt. An den Enden verbinden die Stabilenker (s. Abschnitt 3.5.2.4) den Stabilisator räumlich gelenkig mit dem Radträger (oder Radlenker / Stoßdämpfer).

Die modernen Pkw-Achsen werden vorab auf einem Achsträger (auch Hilfsrahmen oder Fahrschemel genannt, s. Abschnitt 3.7.7) montiert und bei der Endmontage mit zwei bis vier Schrauben am Aufbau befestigt. Diese Befestigung erfolgt meist indirekt über großvolumige Hilfsrahmenlager. Die Gummilager reduzieren die Übertragung der von der Fahrbahn kommenden Schwingungen und des Körperschalls auf den Fahrgastraum. Gleichzeitig ermöglichen sie durch größere Längselastizitäten die Längsfederung der Achse, um die Abrollhärte abzuschwächen. Lenkgetriebe und Spurstangen (s. Abschnitt 3.4) sind Bestandteile der Vorderachse, weil diese die Vorderradführung mitbestimmen.

Je nach Bauraumsituation, vor allem bedingt durch die Motor-/Getriebelage, wird das Lenkgetriebe auf dem Achsträger vor oder hinter der Radmitte befestigt. Auch gibt es Lenkgetriebebefestigung oberhalb von Motor/Getriebe mit Verschraubung an der Karosserie (z.B. Audi A4, A6, A8). Die Anbindung der Lenkung an die Achse bzw. den Radträger sollte im Sinne einer exakten Radführung möglichst steif sein. Die Lenkgetriebe-Anbindung auf dem Achsträger statt dem Aufbau ist diesbezüglich und auch bezüglich der kürzeren Fertigungstoleranzkette zwischen Lenkung und Achsteilen einfacher zu beherrschen. Der Achsträger der Vorderachse dient häufig auch als Träger für Motor und Getriebe, d.h., die Motor-/Getriebelagerung befinden sich auf dem Achsträger.

Über Autor(innen)

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Heißing leitet heute den Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik an der TU München. Fast 15 Jahre war er in leitender Funktion in der Fahrwerkentwicklung bei Audi und engagiert sich heute zusätzlich in zahlreichen Forschungsprojekten, bei Tagungen und Kongressen für Fahrwerkthemen.
Prof. Dr.-Ing. Metin Ersoy promovierte über Konstruktionssystematik an der TU Braunschweig, ist seit mehr als 30 Jahren in verschiedenen Firmen an leitender Stelle, seit 20 Jahren für ZF in Lemförder als Leiter Versuch, Entwicklung, Vorentwicklung und zusätzlich als Honorarprofessor an der Fachhochschule Osnabrück für Fahrwerktechnik tätig.