„Fahrwerk“ – Versionsunterschied

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Als '''Fahrwerk''' bezeichnet man die Gesamtheit aller Teile eines [[Landfahrzeug]]s, die der Verbindung des [[Fahrgestell]]s über die [[Rad|Räder]] zur [[Straßenquerschnitt #Fahrbahn|Fahrbahn]] dienen.
Als '''Fahrwerk''' bezeichnet man die Gesamtheit aller Teile eines [[Landfahrzeug]]s, [[Schienenfahrzeug|Schienenfahrzeugs]], [[Kettenfahrzeug|Kettenfahrzeugs]] (Raupenfahrwerke) oder [[Luftfahrzeug|Luftfahrzeugs]], die eine Verbindung des [[Fahrgestell]]s über die [[Rad|Räder]], [[Gleiskette|Gleisketten]] bzw. [[Schiene (Schienenverkehr)|Schienen]] zur [[Straßenquerschnitt #Fahrbahn|Fahrbahn]] herstellen. Eine Sonderstellung haben die Kriech- und [[Schreitwerk|Schreitwerke]] im Erdbau und im Tagebau.

== Radfahrwerke ==
[[Datei:Chassis with suspension and exhaust system.jpg|miniatur| [[Automobil]]-[[Fahrgestell]] mit Fahrwerk und einigen wenigen Teilen des [[Fahrzeugaufbau|Aufbaus]] (z. B. Auspuff-Teile)]]
[[Datei:Chassis with suspension and exhaust system.jpg|miniatur| [[Automobil]]-[[Fahrgestell]] mit Fahrwerk und einigen wenigen Teilen des [[Fahrzeugaufbau|Aufbaus]] (z. B. Auspuff-Teile)]]


== Straßenfahrzeuge ==
=== Straßenfahrzeuge ===
Neben Antrieb und Fahrzeugaufbau ist das Fahrwerk ein Hauptbestandteil des Automobils. Es besteht aus [[Rad|Rädern]], [[Radträger]]n, [[Radlager]]n, [[Bremse (Kraftfahrzeug)|Bremse]], [[Radaufhängung]], [[Fahrschemel]], [[Federung]] inkl. [[Stabilisator (Automobil)|Stabilisator]], [[Dämpfung]] und [[Lenkung]].<ref>{{Literatur | Autor=Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies | Titel=Fahrwerkhandbuch: Grundlagen · Fahrdynamik · Komponenten · Systeme · Mechatronik · Perspektiven (ATZ/MTZ-Fachbuch) | Verlag=Springer Vieweg | Ort= | Band= | Jahr=2013 | ISBN=978-3834801050 | Seiten=1 | Auflage=4}}</ref>
Neben Antrieb und Fahrzeugaufbau ist das Fahrwerk ein Hauptbestandteil des Automobils. Es besteht aus [[Rad|Rädern]], [[Radträger]]n, [[Radlager]]n, [[Bremse (Kraftfahrzeug)|Bremse]], [[Radaufhängung]], [[Fahrschemel]], [[Federung]] inkl. [[Stabilisator (Automobil)|Stabilisator]], [[Dämpfung]] und [[Lenkung]].<ref>{{Literatur | Autor=Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies | Titel=Fahrwerkhandbuch: Grundlagen · Fahrdynamik · Komponenten · Systeme · Mechatronik · Perspektiven (ATZ/MTZ-Fachbuch) | Verlag=Springer Vieweg | Ort= | Band= | Jahr=2013 | ISBN=978-3834801050 | Seiten=1 | Auflage=4}}</ref>


Die selbsttragende [[Karosserie]] eines [[Personenkraftwagen|PKW]] ist sowohl Fahrgestell als auch Großteil des Fahrzeugaufbaus.
Die selbsttragende [[Karosserie]] eines [[Personenkraftwagen|PKW]] ist sowohl Fahrgestell als auch Großteil des Fahrzeugaufbaus.


=== Räder ===
==== Räder ====
Das "[[Rad]]", eigentlich die Rad-Reifen-Kombination besteht aus [[Reifen]] und einer Felge. Das Rad stellt den gesamten Körper dar, bestehend aus [[Autofelge|Felge]] und Radscheibe (Radschüssel) bzw. Radstern oder Radspeichen mit [[Nabe]]nteil. Die Felge dient zur Aufnahme des Reifens. Radscheibe, Radstern oder Speichen mit Nabenteil dienen zur zentrischen Befestigung des Rades an der Radnabe.
Das "[[Rad]]", eigentlich die Rad-Reifen-Kombination besteht aus [[Reifen]] und einer Felge. Das Rad stellt den gesamten Körper dar, bestehend aus [[Autofelge|Felge]] und Radscheibe (Radschüssel) bzw. Radstern oder Radspeichen mit [[Nabe]]nteil. Die Felge dient zur Aufnahme des Reifens. Radscheibe, Radstern oder Speichen mit Nabenteil dienen zur zentrischen Befestigung des Rades an der Radnabe.
„Komplettrad“ ist der Begriff für das komplette Rad (Reifen, Rad und Ventil). In der Praxis werden die Begriffe Felge und Rad oft verwechselt.
„Komplettrad“ ist der Begriff für das komplette Rad (Reifen, Rad und Ventil). In der Praxis werden die Begriffe Felge und Rad oft verwechselt.
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Die "Räder" sind der Kontaktpunkt zwischen Fahrwerk und Straße. Sie haben damit wesentlichen Einfluss auf die Fahrdynamik. Sie gehören zu den ungefederten Massen des Fahrzeugs und sollten daher möglichst leicht sein. Durch die wechselnden Belastungen werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit der Räder und der Abnutzung der Reifen gestellt. Die Reifen müssen bei jedem Wetter und unterschiedlichen Fahrbahnbelägen möglichst eine schlupffreie Verbindung zur Straße herstellen. Den sicheren Kontakt der Räder mit der Straße gewährleistet die Radaufhängung.
Die "Räder" sind der Kontaktpunkt zwischen Fahrwerk und Straße. Sie haben damit wesentlichen Einfluss auf die Fahrdynamik. Sie gehören zu den ungefederten Massen des Fahrzeugs und sollten daher möglichst leicht sein. Durch die wechselnden Belastungen werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit der Räder und der Abnutzung der Reifen gestellt. Die Reifen müssen bei jedem Wetter und unterschiedlichen Fahrbahnbelägen möglichst eine schlupffreie Verbindung zur Straße herstellen. Den sicheren Kontakt der Räder mit der Straße gewährleistet die Radaufhängung.


=== Radaufhängung ===
==== Radaufhängung ====
{{Hauptartikel|Radaufhängung}}
{{Hauptartikel|Radaufhängung}}
Als Radaufhängung bezeichnet man alle Bauteile zur beweglichen Verbindung zwischen den Rädern und dem Fahrgestell oder der selbsttragenden Karosserie. Sie übertragen Lenk-, Brems- und alle Beschleunigungskräfte. Die Radaufhängung ist bei einem Fahrzeug mit Rahmenbauweise direkt am Rahmen befestigt. An Fahrzeugen mit selbsttragender Karosserie werden häufig sogenannte [[Fahrschemel]] eingesetzt um die Teile der Radaufhängung mit der Karosserie zu verbinden.
Als Radaufhängung bezeichnet man alle Bauteile zur beweglichen Verbindung zwischen den Rädern und dem Fahrgestell oder der selbsttragenden Karosserie. Sie übertragen Lenk-, Brems- und alle Beschleunigungskräfte. Die Radaufhängung ist bei einem Fahrzeug mit Rahmenbauweise direkt am Rahmen befestigt. An Fahrzeugen mit selbsttragender Karosserie werden häufig sogenannte [[Fahrschemel]] eingesetzt um die Teile der Radaufhängung mit der Karosserie zu verbinden.


=== Lenkung ===
==== Lenkung ====
{{Hauptartikel|Lenkung}}
{{Hauptartikel|Lenkung}}
Durch die Lenkeinrichtung lässt sich ein nicht schienengebundenes Fahrzeug in eine gewollte Richtung steuern. Die Räder nehmen bei jedem Lenkeinschlag eine durch die Fahrwerksgeometrie bestimmte Stellung zueinander ein.
Durch die Lenkeinrichtung lässt sich ein nicht schienengebundenes Fahrzeug in eine gewollte Richtung steuern. Die Räder nehmen bei jedem Lenkeinschlag eine durch die Fahrwerksgeometrie bestimmte Stellung zueinander ein.
Das Lenktrapez ermöglicht unterschiedliche Einschlagwinkel (Spurwinkel) der Vorderräder, wobei das kurveninnere Rad stärker eingeschlagen wird als das kurvenäußere.
Das Lenktrapez ermöglicht unterschiedliche Einschlagwinkel (Spurwinkel) der Vorderräder, wobei das kurveninnere Rad stärker eingeschlagen wird als das kurvenäußere.


=== Bremse ===
==== Bremse ====
{{Hauptartikel|Bremse}}
{{Hauptartikel|Bremse}}
Das Fahrwerk hat Verzögerungskräfte möglichst schlupfarm auf die Fahrbahn zu übertragen. Verzögerungskräfte bereitzustellen übernimmt die Radbremse bzw. die Betriebsbremse. Betriebsbremsen sind alle Bauteile einer Bremse, die unter direktem Einfluss des Fahrers zum Verringern der Fahrgeschwindigkeit, zum sicheren Anhalten und zum Halten der Geschwindigkeit dienen. Sie sind am Fahrwerk montiert und wirken direkt auf die Räder. Sonderbauformen können jedoch auch über eine Antriebswelle auf die Räder wirken.
Das Fahrwerk hat Verzögerungskräfte möglichst schlupfarm auf die Fahrbahn zu übertragen. Verzögerungskräfte bereitzustellen übernimmt die Radbremse bzw. die Betriebsbremse. Betriebsbremsen sind alle Bauteile einer Bremse, die unter direktem Einfluss des Fahrers zum Verringern der Fahrgeschwindigkeit, zum sicheren Anhalten und zum Halten der Geschwindigkeit dienen. Sie sind am Fahrwerk montiert und wirken direkt auf die Räder. Sonderbauformen können jedoch auch über eine Antriebswelle auf die Räder wirken.


=== Fahrwerksparameter ===
==== Fahrwerksparameter ====
[[Datei:Achsvermessung.jpg|miniatur|350px|PKW bei der Fahrwerkseinstellung]]
[[Datei:Achsvermessung.jpg|miniatur|350px|PKW bei der Fahrwerkseinstellung]]
[[Datei:Momentanpol12345c2.png|miniatur|350px|Momentanpol einer Doppelquerlenker-Radaufhängung]]
[[Datei:Momentanpol12345c2.png|miniatur|350px|Momentanpol einer Doppelquerlenker-Radaufhängung]]
Die fahrdynamischen Eigenschaften der Radaufhängung sind von der Fahrwerksgeometrie, der Massenverteilung und den Kraftkennlinien abhängig. Folgende, teilweise veränderliche Kenngrößen sind maßgebend:
Die fahrdynamischen Eigenschaften der Radaufhängung sind von der Fahrwerksgeometrie, der Massenverteilung und den Kraftkennlinien abhängig. Folgende, teilweise veränderliche Kenngrößen sind maßgebend:


; Radsturz
==== Radsturz ====

: Der [[Radsturz]] ist die Neigung eines Rades, nämlich die Abweichung von der senkrechten Stellung. Die Abweichung nennt man Sturzwinkel. Ist das Rad nach außen geneigt (so, als wolle es nach außen umfallen) ist der Sturz positiv, ein nach innen geneigtes Rad hat negativen Sturz.
: Der [[Radsturz]] ist die Neigung eines Rades, nämlich die Abweichung von der senkrechten Stellung. Die Abweichung nennt man Sturzwinkel. Ist das Rad nach außen geneigt (so, als wolle es nach außen umfallen) ist der Sturz positiv, ein nach innen geneigtes Rad hat negativen Sturz.

; Spur
==== Spur ====

: Der Spurwinkel ist der Winkel zwischen der Längsachse des Fahrzeugs projiziert auf die Fahrbahn und der Schnittlinie zwischen Radmittelebene und Fahrbahnebene.
: Der Spurwinkel ist der Winkel zwischen der Längsachse des Fahrzeugs projiziert auf die Fahrbahn und der Schnittlinie zwischen Radmittelebene und Fahrbahnebene.

; Vorspur
==== Vorspur ====

: Der Vorspurwinkel ist der Spurwinkel bei Lenkradwinkelstellung geradeaus. Früher wurde die Vorspur in [[Millimeter|mm]] angegeben. Dabei wurden die Abstände der Felgeninnenkanten der Räder einer Achse, in Höhe der Radmitte, vorn und hinten gemessen und beide Werte subtrahiert. Ist der Abstand an der Radvorderseite kleiner als an der Radhinterseite, ist die Vorspur positiv. Ist er dagegen hinten kleiner als vorne ist die Vorspur negativ. In diesem Fall spricht man von der sogenannten '''Nachspur'''. An der Hinterachse wird Vorspur zur Verbesserung der Fahrstabilität eingesetzt. Nachteil einer zu großen Vorspur kann erhöhter Reifenverschleiß sein.
: Der Vorspurwinkel ist der Spurwinkel bei Lenkradwinkelstellung geradeaus. Früher wurde die Vorspur in [[Millimeter|mm]] angegeben. Dabei wurden die Abstände der Felgeninnenkanten der Räder einer Achse, in Höhe der Radmitte, vorn und hinten gemessen und beide Werte subtrahiert. Ist der Abstand an der Radvorderseite kleiner als an der Radhinterseite, ist die Vorspur positiv. Ist er dagegen hinten kleiner als vorne ist die Vorspur negativ. In diesem Fall spricht man von der sogenannten '''Nachspur'''. An der Hinterachse wird Vorspur zur Verbesserung der Fahrstabilität eingesetzt. Nachteil einer zu großen Vorspur kann erhöhter Reifenverschleiß sein.

; Schrägfederung
==== Schrägfederung ====

: Der Schrägfederungswinkel ist der Winkel gegen die Vertikale unter dem sich der Radmittelpunkt beim Einfedern nach hinten bewegt. Durch den Schrägfederungswinkel ändert sich geringfügig der [[Radstand]].
: Der Schrägfederungswinkel ist der Winkel gegen die Vertikale unter dem sich der Radmittelpunkt beim Einfedern nach hinten bewegt. Durch den Schrägfederungswinkel ändert sich geringfügig der [[Radstand]].

; Nachlauf (Nachlaufstrecke)
==== Nachlauf (Nachlaufstrecke) ====

: Der [[Nachlauf (Lenkung)|Nachlauf]] bzw. Nachlaufstrecke ist der Abstand in Längsrichtung zwischen Spurpunkt und Radaufstandspunkt.
: Der [[Nachlauf (Lenkung)|Nachlauf]] bzw. Nachlaufstrecke ist der Abstand in Längsrichtung zwischen Spurpunkt und Radaufstandspunkt.

; Lenkrollhalbmesser/Lenkrollradius
==== Lenkrollhalbmesser/Lenkrollradius ====

: Der [[Lenkrollradius]] ist der senkrechte Abstand zwischen dem Durchstoßpunkt der Spreizachse (Lenkdrehachse) durch die Fahrbahn und der Schnittlinie zwischen Radmittelebene und Fahrbahnebene. Liegt der Durchstoßpunkt weiter außen als der Radaufstandspunkt, ist der Wert negativ.
: Der [[Lenkrollradius]] ist der senkrechte Abstand zwischen dem Durchstoßpunkt der Spreizachse (Lenkdrehachse) durch die Fahrbahn und der Schnittlinie zwischen Radmittelebene und Fahrbahnebene. Liegt der Durchstoßpunkt weiter außen als der Radaufstandspunkt, ist der Wert negativ.

; Federweg
==== Federweg ====

: Der Weg, den ein Rad zwischen eingefederter und ausgefederter Stellung zurücklegt heißt Federweg. Dabei wird senkrecht zur Fahrbahn gemessen. Den Federweg zwischen der statischen Einfederung bei leerem Fahrzeug und bei voller Einfederung bezeichnet man als 'positiven Federweg', denjenigen zwischen der statischen Einfederung bei leerem Fahrzeug und dem voll ausgefederten Zustand (angehobenes Fahrzeug) als 'negativen Federweg'.
: Der Weg, den ein Rad zwischen eingefederter und ausgefederter Stellung zurücklegt heißt Federweg. Dabei wird senkrecht zur Fahrbahn gemessen. Den Federweg zwischen der statischen Einfederung bei leerem Fahrzeug und bei voller Einfederung bezeichnet man als 'positiven Federweg', denjenigen zwischen der statischen Einfederung bei leerem Fahrzeug und dem voll ausgefederten Zustand (angehobenes Fahrzeug) als 'negativen Federweg'.

; Federkennlinie
==== Federkennlinie ====

: Die [[Federung#Federkennlinie|Federkennlinie]] für gleichseitige und wechselseitige Federung wird in einem Diagramm Radlast über dem Federweg dargestellt.
: Die [[Federung#Federkennlinie|Federkennlinie]] für gleichseitige und wechselseitige Federung wird in einem Diagramm Radlast über dem Federweg dargestellt.

; Eigenschwingungszahl
==== Eigenschwingungszahl ====

: Die Eigenschwingungszahl ist von Federkonstante und Masse eines federnden Systems abhängig. Sie wird in einem Diagramm dargestellt und sollte möglichst konstant sein, das heißt sie darf sich bei Beladung nicht ändern. Dies läßt sich mit einer progressiven Federkennlinie annähern.
: Die Eigenschwingungszahl ist von Federkonstante und Masse eines federnden Systems abhängig. Sie wird in einem Diagramm dargestellt und sollte möglichst konstant sein, das heißt sie darf sich bei Beladung nicht ändern. Dies läßt sich mit einer progressiven Federkennlinie annähern.

; Dämpfungsvermögen
==== Dämpfungsvermögen ====

: In Kraft-Weg-Diagrammen und Kraft-Geschwindigkeits-Diagrammen wird die Kraft zum Abbremsen einer Bewegung (Weg des Stoßdämpferkolbens) als Dämpfungskraft dargestellt. Je progressiver die aufgezeigten Kurven umso größer ist das Dämpfungsvermögen eines Systems.
: In Kraft-Weg-Diagrammen und Kraft-Geschwindigkeits-Diagrammen wird die Kraft zum Abbremsen einer Bewegung (Weg des Stoßdämpferkolbens) als Dämpfungskraft dargestellt. Je progressiver die aufgezeigten Kurven umso größer ist das Dämpfungsvermögen eines Systems.

; Momentanpol''' (Momentanzentrum) und '''Wankzentrum
==== Momentanpol''' (Momentanzentrum) und '''Wankzentrum ====

: Der [[Momentanpol]] ist bei einer [[Doppelquerlenker (Radaufhängung)|Doppelquerlenkerradaufhängung]] vereinfacht betrachtet der Schnittpunkt beider Lenkermittellinien einer Achsseite. Werden von den Momentanpolen beider Seiten Geraden durch die Radaufstandspunkte gezogen, so erhält man das [[Wanken|Rollzentrum]]. Beide ändern ihre Lage bei Federbewegungen des Fahrwerks. Beide sind entscheidend für die Fahrstabilität und müssen bei der Konstruktion berücksichtigt werden.
: Der [[Momentanpol]] ist bei einer [[Doppelquerlenker (Radaufhängung)|Doppelquerlenkerradaufhängung]] vereinfacht betrachtet der Schnittpunkt beider Lenkermittellinien einer Achsseite. Werden von den Momentanpolen beider Seiten Geraden durch die Radaufstandspunkte gezogen, so erhält man das [[Wanken|Rollzentrum]]. Beide ändern ihre Lage bei Federbewegungen des Fahrwerks. Beide sind entscheidend für die Fahrstabilität und müssen bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

; Wankachse
==== Wankachse ====

: Die Wankachse ist die Verbindungslinie der Rollzentren von Vorder- und Hinterachse.
: Die Wankachse ist die Verbindungslinie der Rollzentren von Vorder- und Hinterachse.

; Spurdifferenzwinkel
==== Spurdifferenzwinkel ====

: ist die Winkeldifferenz um die das kurvenäußere Rad gegenüber dem kurveninneren Rad weniger weit eingeschlagen wird.
: ist die Winkeldifferenz um die das kurvenäußere Rad gegenüber dem kurveninneren Rad weniger weit eingeschlagen wird.


=== Verwandte Themen ===
==== Verwandte Themen ====
Das [[Einspurmodell]] ist ein vereinfachtes Modell der Querdynamik von zweispurigen luftbereiften Fahrzeugen.
Das [[Einspurmodell]] ist ein vereinfachtes Modell der Querdynamik von zweispurigen luftbereiften Fahrzeugen.


== Flugzeug ==
=== Flugzeug ===
{{Hauptartikel|Fahrwerk (Flugzeug)}}
{{Hauptartikel|Fahrwerk (Flugzeug)}}


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Bei den meisten größeren Flugzeugen wird das [[Fahrwerk (Flugzeug)|Fahrwerk]] beim [[Start (Luftfahrt)|Start]] nach dem Abheben eingefahren (Einziehfahrwerk), um den [[Strömungswiderstand|Luftwiderstand]] zu verringern. Es wird erst vor der [[Landung]] wieder ausgefahren. Seit 2009 wird ein [[Bodenfahrwerk]] erforscht, welches es ermöglichen soll, Flugzeuge ohne eigenes Fahrwerk zu betreiben.
Bei den meisten größeren Flugzeugen wird das [[Fahrwerk (Flugzeug)|Fahrwerk]] beim [[Start (Luftfahrt)|Start]] nach dem Abheben eingefahren (Einziehfahrwerk), um den [[Strömungswiderstand|Luftwiderstand]] zu verringern. Es wird erst vor der [[Landung]] wieder ausgefahren. Seit 2009 wird ein [[Bodenfahrwerk]] erforscht, welches es ermöglichen soll, Flugzeuge ohne eigenes Fahrwerk zu betreiben.


== Schienenfahrzeug ==
== Schienenfahrwerk ==
{{Hauptartikel|Schienenfahrzeug}}
Bei Schienenfahrzeugen wird das Fahrwerk als [[Laufwerk (Eisenbahn)|Laufwerk]] bezeichnet. Es übernimmt die sichere und komfortable Führung des Fahrzeuges im Gleis und überträgt die auftretenden Kräfte.
Bei Schienenfahrzeugen wird das Fahrwerk als [[Laufwerk (Eisenbahn)|Laufwerk]] bezeichnet. Es übernimmt die sichere und komfortable Führung des Fahrzeuges im Gleis und überträgt die auftretenden Kräfte.

== Raupenfahrwerk ==
{{Hauptartikel|Kettenfahrzeug}}
Ein Raupenfahrwerk besteht üblicherweise aus zwei Kettenlaufwerken, einen Fahrwerksantrieb und dem Fahrwerksrahmen.<ref>{{Literatur |Autor=Günter Kunze, Helmut Göhring, Klaus Jacob |Titel=Baumaschinen: Erdbau- und Tagebaumaschinen |Hrsg= |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag=Springer-Verlag |Ort= |Datum=2013-07-02 |ISBN=9783663093527 |Seiten=121, 129 |Online=https://books.google.de/books?id=NEQjBgAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=Baumaschinen:+Erdbau-+und+Tagebaumaschinen+von+G%C3%BCnter+Kunze,+Helmut+G%C3%B6hring,+Klaus+Jacob&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwiylaaz597hAhVJ0aYKHfYpB5oQ6AEIKDAA#v=onepage&q&f=true |Abruf=2019-04-20}}</ref>


== Literatur und Quellen ==
== Literatur und Quellen ==
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* „Kraftfahrzeugtechnik“ von EUROPA-FACHBUCHREIHE – Verlag Europa-Lehrmittel
* „Kraftfahrzeugtechnik“ von EUROPA-FACHBUCHREIHE – Verlag Europa-Lehrmittel
* Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies: ''Fahrwerkhandbuch: Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme, Mechatronik, Perspektiven''. Vieweg / Springer Vieweg 2007, 2008, 2011, 2013. ATZ/[[Motortechnische Zeitschrift|MTZ]]-Fachbuch.<ref>[http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783658019914-t1.pdf?SGWID=0-0-45-1418128-p175274256 Inhaltsverzeichnis] (pdf), [http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783658019914-p1.pdf?SGWID=0-0-45-1418116-p175274256 Vorwort] (pdf), [http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783658019914-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1418105-p175274256 Auszug] (7 MB, 119 S.)</ref>
* Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies: ''Fahrwerkhandbuch: Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme, Mechatronik, Perspektiven''. Vieweg / Springer Vieweg 2007, 2008, 2011, 2013. ATZ/[[Motortechnische Zeitschrift|MTZ]]-Fachbuch.<ref>[http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783658019914-t1.pdf?SGWID=0-0-45-1418128-p175274256 Inhaltsverzeichnis] (pdf), [http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783658019914-p1.pdf?SGWID=0-0-45-1418116-p175274256 Vorwort] (pdf), [http://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783658019914-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1418105-p175274256 Auszug] (7 MB, 119 S.)</ref>

* Günter Kunze, Helmut Göhring, Klaus Jacob: Fördertechnik und ''Baumaschinen: Erdbau- und Tagebaumaschinen''; 1. Auflage 2002; <nowiki>ISBN 9783663093527</nowiki>


== Weblinks ==
== Weblinks ==

Version vom 20. April 2019, 15:56 Uhr

Als Fahrwerk bezeichnet man die Gesamtheit aller Teile eines Landfahrzeugs, Schienenfahrzeugs, Kettenfahrzeugs (Raupenfahrwerke) oder Luftfahrzeugs, die eine Verbindung des Fahrgestells über die Räder, Gleisketten bzw. Schienen zur Fahrbahn herstellen. Eine Sonderstellung haben die Kriech- und Schreitwerke im Erdbau und im Tagebau.

Radfahrwerke

Automobil-Fahrgestell mit Fahrwerk und einigen wenigen Teilen des Aufbaus (z. B. Auspuff-Teile)

Straßenfahrzeuge

Neben Antrieb und Fahrzeugaufbau ist das Fahrwerk ein Hauptbestandteil des Automobils. Es besteht aus Rädern, Radträgern, Radlagern, Bremse, Radaufhängung, Fahrschemel, Federung inkl. Stabilisator, Dämpfung und Lenkung.[1]

Die selbsttragende Karosserie eines PKW ist sowohl Fahrgestell als auch Großteil des Fahrzeugaufbaus.

Räder

Das "Rad", eigentlich die Rad-Reifen-Kombination besteht aus Reifen und einer Felge. Das Rad stellt den gesamten Körper dar, bestehend aus Felge und Radscheibe (Radschüssel) bzw. Radstern oder Radspeichen mit Nabenteil. Die Felge dient zur Aufnahme des Reifens. Radscheibe, Radstern oder Speichen mit Nabenteil dienen zur zentrischen Befestigung des Rades an der Radnabe. „Komplettrad“ ist der Begriff für das komplette Rad (Reifen, Rad und Ventil). In der Praxis werden die Begriffe Felge und Rad oft verwechselt.

Die "Räder" sind der Kontaktpunkt zwischen Fahrwerk und Straße. Sie haben damit wesentlichen Einfluss auf die Fahrdynamik. Sie gehören zu den ungefederten Massen des Fahrzeugs und sollten daher möglichst leicht sein. Durch die wechselnden Belastungen werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit der Räder und der Abnutzung der Reifen gestellt. Die Reifen müssen bei jedem Wetter und unterschiedlichen Fahrbahnbelägen möglichst eine schlupffreie Verbindung zur Straße herstellen. Den sicheren Kontakt der Räder mit der Straße gewährleistet die Radaufhängung.

Radaufhängung

Als Radaufhängung bezeichnet man alle Bauteile zur beweglichen Verbindung zwischen den Rädern und dem Fahrgestell oder der selbsttragenden Karosserie. Sie übertragen Lenk-, Brems- und alle Beschleunigungskräfte. Die Radaufhängung ist bei einem Fahrzeug mit Rahmenbauweise direkt am Rahmen befestigt. An Fahrzeugen mit selbsttragender Karosserie werden häufig sogenannte Fahrschemel eingesetzt um die Teile der Radaufhängung mit der Karosserie zu verbinden.

Lenkung

Durch die Lenkeinrichtung lässt sich ein nicht schienengebundenes Fahrzeug in eine gewollte Richtung steuern. Die Räder nehmen bei jedem Lenkeinschlag eine durch die Fahrwerksgeometrie bestimmte Stellung zueinander ein. Das Lenktrapez ermöglicht unterschiedliche Einschlagwinkel (Spurwinkel) der Vorderräder, wobei das kurveninnere Rad stärker eingeschlagen wird als das kurvenäußere.

Bremse

Das Fahrwerk hat Verzögerungskräfte möglichst schlupfarm auf die Fahrbahn zu übertragen. Verzögerungskräfte bereitzustellen übernimmt die Radbremse bzw. die Betriebsbremse. Betriebsbremsen sind alle Bauteile einer Bremse, die unter direktem Einfluss des Fahrers zum Verringern der Fahrgeschwindigkeit, zum sicheren Anhalten und zum Halten der Geschwindigkeit dienen. Sie sind am Fahrwerk montiert und wirken direkt auf die Räder. Sonderbauformen können jedoch auch über eine Antriebswelle auf die Räder wirken.

Fahrwerksparameter

PKW bei der Fahrwerkseinstellung
Momentanpol einer Doppelquerlenker-Radaufhängung

Die fahrdynamischen Eigenschaften der Radaufhängung sind von der Fahrwerksgeometrie, der Massenverteilung und den Kraftkennlinien abhängig. Folgende, teilweise veränderliche Kenngrößen sind maßgebend:

Radsturz

Der Radsturz ist die Neigung eines Rades, nämlich die Abweichung von der senkrechten Stellung. Die Abweichung nennt man Sturzwinkel. Ist das Rad nach außen geneigt (so, als wolle es nach außen umfallen) ist der Sturz positiv, ein nach innen geneigtes Rad hat negativen Sturz.

Spur

Der Spurwinkel ist der Winkel zwischen der Längsachse des Fahrzeugs projiziert auf die Fahrbahn und der Schnittlinie zwischen Radmittelebene und Fahrbahnebene.

Vorspur

Der Vorspurwinkel ist der Spurwinkel bei Lenkradwinkelstellung geradeaus. Früher wurde die Vorspur in mm angegeben. Dabei wurden die Abstände der Felgeninnenkanten der Räder einer Achse, in Höhe der Radmitte, vorn und hinten gemessen und beide Werte subtrahiert. Ist der Abstand an der Radvorderseite kleiner als an der Radhinterseite, ist die Vorspur positiv. Ist er dagegen hinten kleiner als vorne ist die Vorspur negativ. In diesem Fall spricht man von der sogenannten Nachspur. An der Hinterachse wird Vorspur zur Verbesserung der Fahrstabilität eingesetzt. Nachteil einer zu großen Vorspur kann erhöhter Reifenverschleiß sein.

Schrägfederung

Der Schrägfederungswinkel ist der Winkel gegen die Vertikale unter dem sich der Radmittelpunkt beim Einfedern nach hinten bewegt. Durch den Schrägfederungswinkel ändert sich geringfügig der Radstand.

Nachlauf (Nachlaufstrecke)

Der Nachlauf bzw. Nachlaufstrecke ist der Abstand in Längsrichtung zwischen Spurpunkt und Radaufstandspunkt.

Lenkrollhalbmesser/Lenkrollradius

Der Lenkrollradius ist der senkrechte Abstand zwischen dem Durchstoßpunkt der Spreizachse (Lenkdrehachse) durch die Fahrbahn und der Schnittlinie zwischen Radmittelebene und Fahrbahnebene. Liegt der Durchstoßpunkt weiter außen als der Radaufstandspunkt, ist der Wert negativ.

Federweg

Der Weg, den ein Rad zwischen eingefederter und ausgefederter Stellung zurücklegt heißt Federweg. Dabei wird senkrecht zur Fahrbahn gemessen. Den Federweg zwischen der statischen Einfederung bei leerem Fahrzeug und bei voller Einfederung bezeichnet man als 'positiven Federweg', denjenigen zwischen der statischen Einfederung bei leerem Fahrzeug und dem voll ausgefederten Zustand (angehobenes Fahrzeug) als 'negativen Federweg'.

Federkennlinie

Die Federkennlinie für gleichseitige und wechselseitige Federung wird in einem Diagramm Radlast über dem Federweg dargestellt.

Eigenschwingungszahl

Die Eigenschwingungszahl ist von Federkonstante und Masse eines federnden Systems abhängig. Sie wird in einem Diagramm dargestellt und sollte möglichst konstant sein, das heißt sie darf sich bei Beladung nicht ändern. Dies läßt sich mit einer progressiven Federkennlinie annähern.

Dämpfungsvermögen

In Kraft-Weg-Diagrammen und Kraft-Geschwindigkeits-Diagrammen wird die Kraft zum Abbremsen einer Bewegung (Weg des Stoßdämpferkolbens) als Dämpfungskraft dargestellt. Je progressiver die aufgezeigten Kurven umso größer ist das Dämpfungsvermögen eines Systems.

Momentanpol (Momentanzentrum) und Wankzentrum

Der Momentanpol ist bei einer Doppelquerlenkerradaufhängung vereinfacht betrachtet der Schnittpunkt beider Lenkermittellinien einer Achsseite. Werden von den Momentanpolen beider Seiten Geraden durch die Radaufstandspunkte gezogen, so erhält man das Rollzentrum. Beide ändern ihre Lage bei Federbewegungen des Fahrwerks. Beide sind entscheidend für die Fahrstabilität und müssen bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Wankachse

Die Wankachse ist die Verbindungslinie der Rollzentren von Vorder- und Hinterachse.

Spurdifferenzwinkel

ist die Winkeldifferenz um die das kurvenäußere Rad gegenüber dem kurveninneren Rad weniger weit eingeschlagen wird.

Verwandte Themen

Das Einspurmodell ist ein vereinfachtes Modell der Querdynamik von zweispurigen luftbereiften Fahrzeugen.

Flugzeug

Bei Flugzeugen dient das Fahrwerk zum Rollen (englisch: taxi), Starten und Landen sowie zum Bewegen des Fluggerätes am Boden (z. B. Hubschrauber). In letzterem Fall muss das Fluggerät nicht unbedingt von den eigenen Triebwerken angetrieben werden, sondern kann auch geschleppt oder rückwärts geschoben werden (Pushback).

Bei den meisten größeren Flugzeugen wird das Fahrwerk beim Start nach dem Abheben eingefahren (Einziehfahrwerk), um den Luftwiderstand zu verringern. Es wird erst vor der Landung wieder ausgefahren. Seit 2009 wird ein Bodenfahrwerk erforscht, welches es ermöglichen soll, Flugzeuge ohne eigenes Fahrwerk zu betreiben.

Schienenfahrwerk

Bei Schienenfahrzeugen wird das Fahrwerk als Laufwerk bezeichnet. Es übernimmt die sichere und komfortable Führung des Fahrzeuges im Gleis und überträgt die auftretenden Kräfte.

Raupenfahrwerk

Ein Raupenfahrwerk besteht üblicherweise aus zwei Kettenlaufwerken, einen Fahrwerksantrieb und dem Fahrwerksrahmen.[2]

Literatur und Quellen

  • Folkmar Kinzer (Hrsg.): Kfz-Fahrwerk. 5. Auflage. Transpress, Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1987, DNB 871001721
  • „Kraftfahrzeug-Technologie“
  • „Kraftfahrzeugtechnik“ von EUROPA-FACHBUCHREIHE – Verlag Europa-Lehrmittel
  • Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies: Fahrwerkhandbuch: Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme, Mechatronik, Perspektiven. Vieweg / Springer Vieweg 2007, 2008, 2011, 2013. ATZ/MTZ-Fachbuch.[3]
  • Günter Kunze, Helmut Göhring, Klaus Jacob: Fördertechnik und Baumaschinen: Erdbau- und Tagebaumaschinen; 1. Auflage 2002; ISBN 9783663093527
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Wiktionary: Fahrwerk – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. ↑ Bernd Heißing, Metin Ersoy, Stefan Gies: Fahrwerkhandbuch: Grundlagen · Fahrdynamik · Komponenten · Systeme · Mechatronik · Perspektiven (ATZ/MTZ-Fachbuch). 4. Auflage. Springer Vieweg, 2013, ISBN 978-3-8348-0105-0, S. 1.
  2. ↑ Günter Kunze, Helmut Göhring, Klaus Jacob: Baumaschinen: Erdbau- und Tagebaumaschinen. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-663-09352-7, S. 121, 129 (google.de [abgerufen am 20. April 2019]).
  3. ↑ Inhaltsverzeichnis (pdf), Vorwort (pdf), Auszug (7 MB, 119 S.)
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