Fahrwerksdefinition

 

 

 

1 Vorspur
Ist der Abstand der Vorderreifen vor der Achse geringer wie hinter der Achse, also zueinander eingeschlagen, spricht man von einer “Vorspur” oder einer positiven Spureinstellung. Mehr Vorspur an der Vorderachse verbessert den Geradeauslauf und das Auto liegt ruhiger in der Kurve.

Die Vorspur ist die Verringerung des Abstandes der Vorderräder vorn gegenüber hinten. Die Vorspur verhindert das Auseinanderlaufen der Räder während der Fahrt (Flattern und Radieren).

 

2. Sturz
Der Sturz bezeichnet den Winkel, den das Rad zur Senkrechten hat. Er ist positiv, wenn das Rad oben nach außen geneigt ist und negativ bei Neigung oben nach innen. Positiver Sturz kommt eigentlich nur noch beim kurveninneren Vorderrad vor. Bei Geradeausfahrt ist der Sturz Null oder leicht negativ. Mit dem Einfedern wird er entsprechend dem Neigungswinkel des Aufbaus negativer. In günstigsten Fall bleibt das Rad dabei mit seiner vollen Reifenbreite auf der Fahrbahn. Nur bei Starrachsen hinten bleibt der Sturz immer Null.
Zu viel negativer Sturz wirkt sich ungünstig auf den Geradeauslauf aus.

Radsturz oder Sturz ist ein Begriff aus der Fahrwerkstechnik. Als Sturz bezeichnet man den Winkel zwischen der Radmittelebene und einer Senkrechten auf die Fahrbahn. Man unterscheidet den Sturz bezüglich der Fahrbahn und den Sturz bezüglich des Fahrzeugs. Im fahrzeugfesten System ist der Sturz positiv, wenn die Oberseite des Rades nach außen geneigt ist.

Der Sturz zur Straße wird nach ISO 8855 im Reifen-Koordinatensystem angegeben. Die x-Achse ist dabei die Schnittlinie zwischen Fahrbahn und Radmittelebene und zeigt nach vorn, die z-Achse zeigt senkrecht zur Straße nach oben. Eine Drehung um die x-Achse im Gegen-Uhrzeigersinn (mathematisch positiv) definiert den positiven Sturzwinkel.

Bei PKW ist ein leicht negativer Sturz aller Räder allgemein üblich, da er eine höhere maximale Seitenführungskraft in Kurven bewirkt.

Bei Einzelradaufhängungen ändert sich – abhängig vom Achsprinzip und der Kinematik der Achse – der Sturz über dem Federweg. Dagegen bleibt bei Starrachsen der Sturz zur Straße bei Kurvenfahrt näherungsweise konstant. Der Sturz in Konstruktionslage wird auch als Grundsturz bezeichnet.

Der Sturz ist der Neigungswinkel des Rades zur Senkrechten.

 

3. Nachlauf (bei 10° bzw. 20° Radeinschlag)
Der Nachlauf beeinflusst, bei mehrspurigen Fahrzeugen zusammen mit der Spreizung, die Rückstellkräfte gelenkter Räder und den Sturz bei Kurvenfahrt. Ein geringer Nachlauf macht die Lenkung eher leichtgängig und feinfühlig und das Fahren mit höherer Geschwindigkeit weniger stabil. Ein großer Nachlauf stabilisiert sehr stark, erschwert aber auch das Lenken und bringt bei geringem Tempo bisweilen sogar Unruhe in die Lenkung.
Als Nachlauf gilt allgemein der Abstand, mit dem der Reifen seinem Spurpunkt hinterherläuft. Der Spurpunkt ist die Stelle, an der die Schwenkachse des Rades auf die Fahrbahn trifft. Bei den sehr häufig vorkommenden McPherson-Federbeinen wird die Schwenkachse durch die Mitte des Domlagers oben und das Kugelgelenk im unteren Querlenker gebildet.
Die Schwenkachse kann geneigt werden oder, wie beim Einkaufswagen, senkrecht vor dem Radmittelpunkt angeordnet sein. Letzteres wird auch Nachlaufversatz genannt. Oft sind beide wirksam (z.B. beim Fahrrad – Bild ganz oben).

Der Nachlauf ist die von der Seite gesehene Neigung des Achsschenkelbolzens gegen Fahrtrichtung.
Dem Achsschenkelbolzen entspricht die Linie durch den Mittelpunkt von Federbeinstützlager und Querlenkerkugelgelenk.

 

4. Spurdifferenzwinkel (bei 20° Radeinschlag)
Im Idealfall liegt der Mittelpunkt des Wendekreises auf der Verlängerung der Hinterachse. Das Fahrzeug durchfährt die Kurve dann querkraftfrei, wenn jedes Rad sich auf einer Kurvenbahn befindet, deren Mittelpunkt ebenfalls auf dieser Verlängerung liegt. Da von den einzelnen Rädern Kreise mit unterschiedlichem Durchmesser durchfahren werden, ergeben sich auch Differenzen in der Spur, denen die Räder folgen. Hier im Bild wird zusätzlich gezeigt, dass für eine größere Spurweite ein größerer Spurdifferenzwinkel nötig ist.

Der Spurdifferenzwinkel (a) ist die Winkelstellung des Kurveninnenrades zum Kurvenaußenrad bei Kurvenfahrten. Die Lenkung ist so konstruiert, dass sich die Winkelstellung der Räder zueinander bei zunehmendem Lenkeinschlag ändert. Im Idealfall treffen sich in jeder Lenkstellung (außer geradeaus) die Achsen der Räder im Punkt D.

 

 

5. Radversatz
Der Radversatzwinkel ist die Winkelabweichung der Verbindungslinie der Radaufstandspunkte zu einer Linie die 90° zur geometrischen Fahrachse verläuft.
Der Radversatzwinkel ist positiv, wenn das rechte Rad nach vorne versetzt ist und negativ, wenn es nach hinten versetzt ist. Der Radversatz gilt als Maß für den Schrägstand einer Achse.

Der Radversatzwinkel ist die Winkelabweichung der Verbindungslinie der Radaufstandspunkte zu einer Linie die 90° zur geometrischen Fahrachse verläuft. Der Radversatzwinkel ist positiv, wenn das rechte Rad nach vorne versetzt ist und negativ, wenn es nach hinten versetzt ist.

 

6. Sturz

Der Sturz bezeichnet den Winkel, den das Rad zur Senkrechten hat. Er ist positiv, wenn das Rad oben nach außen geneigt ist und negativ bei Neigung oben nach innen. Positiver Sturz kommt eigentlich nur noch beim kurveninneren Vorderrad vor. Bei Geradeausfahrt ist der Sturz Null oder leicht negativ. Mit dem Einfedern wird er entsprechend dem Neigungswinkel des Aufbaus negativer. In günstigsten Fall bleibt das Rad dabei mit seiner vollen Reifenbreite auf der Fahrbahn. Nur bei Starrachsen hinten bleibt der Sturz immer Null. Zu viel negativer Sturz wirkt sich ungünstig auf den Geradeauslauf aus.
Radsturz oder Sturz ist ein Begriff aus der Fahrwerkstechnik. Als Sturz bezeichnet man den Winkel zwischen der Radmittelebene und einer Senkrechten auf die Fahrbahn. Man unterscheidet den Sturz bezüglich der Fahrbahn und den Sturz bezüglich des Fahrzeugs. Im fahrzeugfesten System ist der Sturz positiv, wenn die Oberseite des Rades nach außen geneigt ist.

Der Sturz zur Straße wird nach ISO 8855 im Reifen-Koordinatensystem angegeben. Die x-Achse ist dabei die Schnittlinie zwischen Fahrbahn und Radmittelebene und zeigt nach vorn, die z-Achse zeigt senkrecht zur Straße nach oben. Eine Drehung um die x-Achse im Gegen-Uhrzeigersinn (mathematisch positiv) definiert den positiven Sturzwinkel.

Bei PKW ist ein leicht negativer Sturz aller Räder allgemein üblich, da er eine höhere maximale Seitenführungskraft in Kurven bewirkt.

Bei Einzelradaufhängungen ändert sich – abhängig vom Achsprinzip und der Kinematik der Achse – der Sturz über dem Federweg. Dagegen bleibt bei Starrachsen der Sturz zur Straße bei Kurvenfahrt näherungsweise konstant. Der Sturz in Konstruktionslage wird auch als Grundsturz bezeichnet.

 

7. Hinterradstellung
Ist der Hinterachsträger seitlich verschoben sollte man die Gummilager am Hinterachsträger überprüfen, ggf. ersetzen

8. Spur
Eine geringe Abweichung von Spur Null soll ruhigen Lauf der Räder einer Achse ohne Flattern bewirken, Geradeauslauf und Spurhaltung stabilisieren.
Die Spur eines einzelnen Rades kennzeichnet den Winkel, in dem es zur Fahrzeuglängsachse steht. Ist die Radebene also parallel dieser, so ist die Spur Null. Addiert man die Spurwerte der beiden Räder einer Achse, so erhält man die Gesamtspur. Sie ist positiv (Vorspur), wenn sich die Räder vorne aufeinander zu bewegen und negativ (Nachspur), wenn ihr Abstand vorne größer ist als hinten. Die Vorderachsen von frontangetriebenen Fahrzeugen wurden früher auf Nachspur eingestellt. Das würde auch weiterhin aber nur für Vorderachsen mit positivem Lenkrollhalbmesser gelten. Ist der negativ, gibt es nur noch ganz wenig Abweichung von Spur Null. Heckangetriebene Wagen werden eher auf Vorspur eingestellt. Oft verhindert eine geringe Vorspur leichte Radbewegungen um die Schwenkachse. Bei hinteren Starrachsen ist die Spur immer Null.
Etwas Vorspur ergibt also für das betreffende Rad einen gewissen Schräglaufwinkel. Das betrifft bei modernen Fahrwerken auch die Hinterachse. Dieser Schräglaufwinkel kann sich mit dem Einfedern sogar zusätzlich ändern. Er erhöht natürlich den Rollwiderstand und den Reifenverschleiß.
Ist die Vorspur an den beiden Rädern einer Achse nicht gleich, können sogar Seitenkräfte entstehen.
Die einfache Spurmessung (mit der Stange) durch Vergleich des Abstands der Felgenhörner vorne und hinten ist leider noch nicht ganz ausgestorben. Vielleicht hat sie ja im Nutzfahrzeugbereich und in Notfällen noch ihre Berechtigung. Interessant ist die Umrechnung der in Grad angegebenen Spur auf die erforderlichen Millimeter als Unterschiedsbetrag zwischen den beiden Messungen. Sie können dies mit der Formel für das Bogenmaß tun, indem Sie den Felgendurchmesser in Millimeter eingeben und den Winkel. Das Bogenmaß müssen Sie dann noch wegen der Vergleichsmessung vorne/hinten verdoppeln. Bei 13- oder 14-Zoll-Felgen entsprechen dann ungefähr 10 Winkelminuten einem Millimeter Unterschied

 

9. Geometrische Fahrachse
Die geometrische Fahrachse ist die Winkelhalbierende der beiden Einzelspuren hinten. Wenn diese Gerade von der Fahrzeugmittelebene abweicht, ergibt sich ein Fahrachswinkel und das Fahrzeug hat einen “Dackellauf”.
Fahrachswinkel
Der Fahrachswinkel ist der Winkel zwischen der Fahrzeugsymmetrieachse und der geometrischen Fahrachse. Ist der positiv, dann ist die Winkelhalbierende nach links vorne gerichtet. Der Fahrachswinkel ist also im Uhrzeigersinn positiv. Der Fahrachswinkel ergibt sich aus Spur, Seitenversatz und Schrägstand der Hinterachse. Auf dieser Achse fährt das Fahrzeug geradeaus.

(1) Die geometrische Fahrachse ist die Winkelhalbierende aus der Hinterrad-Gesamtspur. Auf diese Achse beziehen sich die Messungen der Vorderräder.
(2) Die Symmetrieachse stellt die Mittellinie durch die Vorder- und Hinterachse dar.


SPEZIELL:

Der Lenkrollradius / Lenkrollhalbmesser ist der Abstand von der Mitte der Radaufstandsfläche zum Durchstosspunkt der Verlängerung des Achsschenkelbolzens.