Hier die
Starrachse des Ford Taunus!Achskonstruktionen:
Bevor wir uns den Konstroktionsmerkmalen widmen, muß zuerst der Begriff des Eigenlenkverhaltens, erklärt werden. Das Eigenlenkverhalten, wird oftmals als Fahreigenschaften bezeichnet, was aber nur teilweise stimmt.
Als Eigenlenkverhalten bezeichnet man Kursänderungen eines Fahrzeugs ohne Lenkbefehl! In Kurven betrachtet man dazu Lenkwinkeländerungen bei zunehmender Querbeschleunigung (höhere Kurvengeschwindigkeit). Man teilt ein in:
Die verschiedenen Achskonstruktionen beeinflussen das Eigenlenkverhalten, d. h. der Konstrukteur legt es (in einem bestimmten Rahmen) schon auf dem Zeichenbrett fest.
Da die Hinterachse eines Fahrzeuges dessen Fahtrrichtung bestimmt, möchte ich zuerst auf diese eingehen. Bei unseren Seven werden 3 grundsätzliche Achstypen verwendet:
Die Starrachse:
Sie wurde, bzw. wird immer noch, in fast alle Seventypen eingebaut. Früher war dieses Konzept in allen Kfz Standard. Diese Achse war lange Zeit auf jedem Schrottplatz, für wenig Geld verfügbar. Damit bot sie sich für die Sevenkonstrukteure damals an, da man einen möglichst preiswerten Sportwagen bauen wollte, worauf es heute ja nicht mehr anzukommen scheint.
Hier die
Starrachse des Ford Taunus!
Dieser Achstyp nimmt Langskräfte (entstehen beim Beschleunigen und Bremsen) durch die Längslenker auf. Die Querkräfte, die in Kurven entstehen, werden durch den hinter der Achse querliegenden Panhardstab aufgenommen.
Dieser einfache Achstyp hat allerdings entscheidende Nachteile. Allem voran, die extrem hohen ungefederten Massen, denn es es muß das komplette Differential mitfedern. In der Fahrwerkstechnik ist es aber erstrebenswert, eben diese "ungefederten Massen" möglichst klein zu halten, weil man damit die die Fahreigenschaften und das Ansprechverhalten (schon kleine Unebenheiten werden abgefedert) der Federung entscheidend verbessern kann (deswegen Alufelgen...).
Ein weiterer Nachteil ist die Kopplung der beiden Räder. Das heißt, daß das Einferden eines Rades, die Radstellung des anderen Rades beeinflußt (Sturzänderung). Zudem kann der Konstrukteur keine gewollten Radstellungsänderungen (beim Einfedern) herbeiführen.
DeDionachse:
Sie ist die Weiterentwicklung der einfachen Starrachse. Allerdings ist sie immer noch eine Starrachse, das heißt, daß die beiden Räder immer noch starr (über ein dickes Stahlrohr) miteinander verbunden sind.
Hier
die Caterham-Achse
Allerdings ist die hohe ungefederte Masse der normalen Starrachse beseitigt worden und damit ihr größter Nachteil. Das Differential ist fest mit dem Chassis verbunden und die Antriebskraftübertragung erfolgt über Gelenkwellen. So steigt der Federungskomfort (und die Straßenlage), durch besseres Ansprechverhalten, an.
Einzelradaufhängung:
Sie bietet dem Konstrukteur die meißte Freiheit, die Radstellung beim Einfedern oder bei Kurvenfaht, zu beeinflussen.
Bei unseren Seven werden im Wesendlichen nur zwei Ausführungen verbaut:
Bei Donkervoort setzt man auf eine kombination von Längs- und Querlenkern, zu der mir aber keine Zeichnungen oder Fotos vorliegen.......Bitte mir per E-Mail zukommen lassen, damit ich meinen Beitrag ergänzen kann!!!
Doppelte Dreieckslenker:
Sie sind die klassische Radaufhängung aus der Formel 1 und bieten dem Konstrukteur alle Freiheiten im Hinblick auf die sogenannte Raderhebungskurve. Sie zeigt, wie sich Spur und Sturz eines Rades beim Einfedern verändert. Gehen Räder, beim Einfedern, leicht ( wenige Winkelminuten ) auf Vorspur und/oder auf negativen Sturz, kann man das Fahrzeug stabiler im Geradeauslauf bekommen und es können sich auch die maximalen Kurvengeschwindigkeiten erhöhen.
Als
Beispiel hier die Achse des Opel Ascona
Soll diese Radaufhängung aber alle ihre Vorteile ausspielen, müssen die Anlenkpunkte (Drehpunkte der Querlenker) steif genug ausgeführt werden. Hier ergab sich ein Problem bei den ersten rush-Einzelrad. Hier werden die Querlenker innen und außen in Gummibuchsen gelagert, was den Abrollgeräuschen zugute kommt. Leider fallen die Querlenker sehr lang aus (beginnen schon direkt am Differential). Damit haben Brems- und Beschleunigungs-Kräfte, dank des langen Hebelarmes recht groß aus. Im Laufe des ersten Jahres eines rush-Einzelrades, setzten sich die Gummibuchsen, so daß die Räder auf Nachspur gingen. Das wiederum hat zur Folge, daß der Wagen unruhig im Geradeauslauf wird und in Kurven von selbst weiter hereinzieht. (Nachspur heißt, daß die Räder auf ihrer Vorderseite (von oben betrachtet) weiter auseinander stehen, als auf ihrer Hinterseite). Mit zwei in Radmitte an den Reifen gelehnten 3m Alulatten, kann man das wunderbar erkennen. Die Hinterräder sollten, wie die Vorderräder auch etwas Vorspur haben, da sie gerade beim Bremsen die Tendenz haben auf Nachspur zu gehen (fühlt sich sehr unangenehm an und kann sogar gefährlich werden). Aus diesem Grund werden jetzt, bei den neueren rush, die Hälfte der Gummibuchsen gegen Unibal-Gelenke ausgetauscht. So bleibt etwas Fahrgeräusch- entkopplung erhalten, die Steifigkeit aber wird etwa verdoppelt.
McPherson-Federbein: Wird heutzutage fast bei jeden frontangetriebenen Fahrzeug an der Vorderachse verwendet (VW, Audi, Opel, etc.)
Die von Irmscher konstruierte Einzelradaufhänung für den VM bedient sich der Idee des McPherson Federbeines. Hier übernimmt das Federbein (bestehend aud Dämpfer und Feder) Radführungsaufgaben, so daß nur noch ein Querlenker notwendig ist. Dafür werden aber Längslenker eingesetzt, die dafür sorgen, daß das oben beschriebene Problem der ersten rush-Einzelrad, nicht auftreten kann. Durch die Längslenker wird die Achse in Längsrichtung steif und Spuränderungen werden ausgeschlossen. Allerdings hat diese Achskonstruktion einen Nachteil. Da das Federbein ein Parallelführung darstellt und nur ein Drehpunkt an der inneren Aufhängung des Querlenkers vorliegt, ergeben sich recht hohe Sturtzänderungen beim Einfedern (Stichpunkt - Reifenverschleiß).
In dem nachfolgenden Bild habe ich ein Problem des McPherson-Federbeines aufgezeigt:
Federt das Rad ein, wird der Stoßdämpfer mit einer Querkraft beaufschlagt. Das bedeutet, daß die Kolbenstange gebogen wird. Dadurch entsteht ein hohes Losbrechmoment, bis das Fahrwerk auf Unebenheiten reagiert. Das führt dann noch zu einem erhöhten Stoßdämpferverschleiß. Um diese Querkraft zu kompensieren, wird die Feder geneigt und außermittig um den Dämpfer gruppiert.
Seht Euch mal die vordere Feder an Euerem Golf, Astra, Audi xy an!!!
Leider hat man bei der Konstruktion der VM-Einzelradaufhängung auf diese Kompensation verzichtet.
Bei den Vorderachsen kommen nur Abwandlungen der "Doppelten Dreieckslenker" vor (zumindest bei den bei uns gängigen Typen (Caterham, VM, rush, Donkervoort, Westfield, etc....). Hier gleichen sich die Konstruktionsmerkmale sehr. Der untere Querlenker wird durchgängig als Dreieckslenker ausgeführt. Bei VM, rush, Westfield ist der obere Querlenker ebenfalls als Dreieckslenker ausgeführt, wohingegen bei Caterham und Donkervoort (allerdings nicht bei allen Baujahren) dieser zweiteilig gestaltet wurde. Er besteht aus einem einzelnen Stablenker zur Aufnahme der Querkräfte und einem Stabilisator, der die Längskräfte mit aufnehmen muß (spart Gewicht, ist aber in der Radführung nicht so exakt).