Stellung der Räder
Dieser Artikel wurde von Karsten M. und Michael G. erstellt.
Inhaltsverzeichnis
Auflistung der Radeinstellgrößen
Sturz
Der Sturz ist die Neigung der Radebene zu einer im Aufstandspunkt errichteten Senkrechten die quer zur Fahrzeuglängsachse steht. Der Sturz soll das Flattern der Räder bei hohen Geschwindigkeiten vermindern und den Lenkkrollradius (s. unten) verkleinern.
Es handelt sich beim Sturz um einen Winkel der in Grad(°) und Minuten(') angegeben wird. Die Radebene kann entweder nach innen oder nach außen geneigt sein.
Negativer Sturz
Die Neigung der Radebene nach innen bezeichnet man als negativen Sturz.
Dabei ist die Radebene oben nach innen geneigt wodurch das Rad dazu neigt nach innen einzuschlagen.
Der negative Sturz verbessert die Seitenführung bei Kurvenfahrt und erhöht die Kippsicherheit. Zu starker negativer Sturz sorgt jedoch für ein erhöhten Reifenverschleiß auf der Innenseite der Lauffläche.
Die Neigung der Radebene nach außen bezeichnet man als positiven Sturz.
Dabei ist die Radebene oben nach außen geneigt wodurch das Rad dazu neigt nach außen einzuschlagen.
Umso größer der positive Sturz desto geringer werden die Seitenführungskräfte bei Kurvenfahrt und desto stärker wird der einseitige Reifenverschleiß auf der Außenseite der Lauffläche.
Der Sturz ändert sich mit dem Radeinschlag, weshalb die Sturzmessung bei Fahrt geradeaus oder nach Herstellervorschriften bei "Spur Null" durchzuführen ist.
Eine Falscheinstellung des Sturzes, also übermäßig positiv oder negativ, führt wie bereits erwähnt zu einseitigem Reifenverschleiß.
Spreizung
Die Spreizung ist die Neigung der Lenkdrehachse quer zur Fahrzeuglängsachse gegenüber einer Senkrechten zur Fahrbahn. Es ist ein Winkel der in Grad(°) und Minuten(') angegeben wird. Die Spreizung ist immer positiv. Der Spreizungswinkel wird bei der Achsvermessung indirekt über einen Lenkeinschlag von 10° oder 20° ermittelt.
Die Spreizung sorgt für Rückstellkräfte, die das Rad nach dem Durchfahren einer Kurve wieder in Geradeausstellung bringen.
Spur
Die Spurweite ist der Abstand der Mittelpunkte der beiden Berührungspunkte zwischen Rädern und Boden. Die Spur ist die Längendifferenz zwischen l1 und l2 an der Vorder- bzw. Hinterachse. Die Spur kann in Millimeter (mm) oder in Grad (°) angegeben werden.
Es gibt drei Einstellungsmöglichkeiten bei der Spur:
- Spur Null (l2 - l1) = 0, d.h. die Längen l2 und l1 gleich lang. Obwohl die Spur-Null-Einstellung beim Fahren angestrebt wird, erfolgt die Einstellung der Spur bei stehendem Fahrzeug i.d.R. mit Vor- oder Nachspur.
- Vorspur (l2 - l1) > 0, d. h. von oben gesehen ist der Abstand zwischen den Reifen vorn kleiner als hinten. Fahrzeuge mit Hinterradantrieb und positivem Lenkrollhalbmesser haben Vorspur. Die Vorspur soll die Tendenz der rollenden Räder zur Nachspur ausgleichen, da diese beim Fahren durch die Rollwiderstandskraft vorne nach außen gedrückt werden. Gleichzeitig soll der destabilisierende Einfluß von Lagerspiel ausgeglichen werden.
- Nachspur (l2 - l1) < 0
Fahrzeuge mit Vorderradantrieb und positiven Lenkrollhalbmesser haben Nachspur. Durch die an der Reifenaufstandsfläche wirkende Antriebskraft werden die Räder nach innen gedrückt.
Lenkrollhalbmesser/Lenkrollradius
Der Lenkrollhalbmesser oder auch Lenkrollradius ist der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Reifenaufstandsfläche und dem Durchstoßpunkt der verlängerten Lenkdrehachse auf der Fahrbahn. Er ist ebenso der Hebelarm an dem die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn angreift.
Der Lenkrollhalbmesser wird durch Sturz, Spreizung und die Einpresstiefe der Felge gebildet. Es ergeben sich drei Möglichkeiten: Der Lenkrollradius kann positiv, Null oder negativ sein.
Beim positiven Lenkrollradius trifft die verlängerte Lenkdrehachse die Fahrbahn neben der Mitte der Reifenaufstandsfläche zur Reifeninnenseite hin. Hierbei wird das Rad ,bei einseitig auftretenden Bremskräften oder unterschiedlicher Haftung der Räder, das abgebremst bzw. besser haftet nach außen geschwenkt, wodurch das Fahrzeug schief zieht. Um solche äußeren Einflüsse auf die Lenkung möglichst gering zu halten ist man bestrebt den Lenkrollradius möglichst gering zu halten.
Ist der Lenkrollradius Null trifft die verlängerte Lenkdrehachse die Fahrbahn genau in der Mitte der Reifenaufstandsfläche. So wird die Lenkung am geringsten durch äußere Störkräfte beeinflusst und das Rad schwenkt bei stehendem Fahrzeug beim Lenkeinschlag auf der Stelle wodurch das Lenken erschwert wird.
Beim negativen Lenkrollradius trifft die verlängerte Lenkdrehachse die Fahrbahn neben dem Mittelpunkt der Reifenaufstandsfläche zur Reifenaußenseite hin. In diesem Fall findet bei einseitiger Bremsung oder höherer Reibung an einem Rad eine Stabilisierung des Geradeauslaufs statt. Denn dadurch dass der Hebelarm auf der Außenseite des Rades angreift, dreht das Rad mit der höheren Reibung zur Innenseite hinein.
Der Lenkrollradius ist nicht messbar aber sehr wohl veränderbar z.B. durch die Verwendung von Felgen mit einer anderen Einpresstiefe oder etwa Spurplatten. Deshalb ist darauf zu achten das nur Teile verwendet werden die vom Hersteller empfohlen bzw. zugelassen sind um das von ihm erstrebte Fahrverhalten nicht negativ zu beeinflussen.
Nachlauf
Nachlauf bedeutet, dass die Lenkdrehachse den Boden vor dem Berührungspunkt des Rads trifft, dies wird durch Schrägstellen der Drehachse in Richtung der Längsachse zur Senkrechten der Fahrbahn und/oder die Anordnung der Radachse hinter der Drehachse erreicht.
Der Nachlaufwinkel (ε) kann in Grad (°) und/oder in Minuten (') angegeben werden. Man kann den Nachlauf als Strecke messen und in Millimeter (mm) angeben.
Positiver Nachlauf:
Der Radaufstandspunkt ist hinter dem Durchstoßpunkt der Lenkachse auf der Fahrbahn.
Durch einen positiven Nachlauf werden die Räder gezogen. Zur Anwendung kommt es bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb. Dadurch werden die gelenkten Räder stabilisiert. Durch positiven Nachlauf wird das kurveninnere Rad bei Kurvenfahrt abgesenkt und das Kurvenäußere Rad angehoben. Dadurch entsteht an der Lenkung ein Rückstellmoment nach Kurvenfahrten. Zudem wird am kurvenäußeren Rad ein negativer Sturz bewerkstelligt.
Zusammenwirken von Sturz und Spreizung
Die Spreizung und der Nachlauf bewirken zusammen mit dem Lenkrollhalbmesser, dass das Fahrzeug beim Einschlagen der Lenkung vorne leicht angehoben wird. Durch die Fahrzeugmasse werden die Vorderräder beim Loslassen der Lenkung wieder in Geradeausstellung gedrückt.
Alle Radeinstellgrößen sollten zusammen eingestellt bzw. betrachtet werden. Da einige Stellgrößen nicht oder nur bedingt einzustellen sind, ist auch auf den einwandfreien Zustand der Fahrwerksteile zu achten. Wenn z.B. eine Spurstange deformiert ist, sollte das Fahrzeug nicht vermessen werden bevor das fehlerhafte Teil ersetzt wurde.
Fragen
- Was bewirkt ein positiver Lenkrollhalbmesser?
- Durch welche Radeinstellgrößen entstehen Rückstellkräfte nach einer Kurvenfahrt?
- Bei welchem Antriebskonzept wird üblicherweise die Nachspur verwendet?
Interne Links: Lenktrapez und Achsgeometrie, Fahrzeugfederung: Fahrzeugfeder und Schwingungsdämpfer, Stellung der Räder: Antwortartikel
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