Frontantrieb

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Als Frontantrieb wird der Vorderradantrieb in Verbindung mit einem Frontmotor bei Kraftfahrzeugen bezeichnet. Im Gegensatz zum Hinterradantrieb wird der Vorderradantrieb fast ausschließlich mit Frontmotor kombiniert, Ausnahmen gibt es nur bei Nutzfahrzeugen. Manche frontgetriebenen Pkw-Modelle werden alternativ mit Allradantrieb angeboten.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das erste Fahrzeug mit Frontantrieb baute 1898 die Wiener Automobilwerkstatt Gräf & Stift. Das Problem des gleichzeitigen Lenkens und des Antriebs löste erst die französische Firma Tracta zufriedenstellend, die die Lizenz für ihre „Tracta“-Gleichlaufgelenke in der zweiten Hälfte der 1920er Jahre an verschiedene Hersteller, darunter die Zschopauer Motorenwerke J. S. Rasmussen (DKW), Stoewer und die Adlerwerke verkaufte.

Erstmals serienmäßig hergestellt wurden derartige Fahrzeuge in den USA ab 1929 von Ruxton und Auburn (Modell Cord L-29), gefolgt 1931 von Stoewer (V 5) und kurz darauf DKW (F1) sowie 1932 Adler (Trumpf). Ab 1934 war auch Citroën in Frankreich mit dem Traction Avant und nachfolgenden Modellen ein Vorreiter in der Großserienfertigung dieser Antriebstechnik.

Nach dem Krieg gab es Frontantriebswagen in der DDR von Sachsenring und dem Automobilwerk Eisenach (ab 1953 mit Übernahme des IFA F9). In der Bundesrepublik gab es solche Fahrzeuge von DKW, Lloyd und Gutbrod sowie in Schweden von Saab ab 1947. Diese Fahrzeuge hatten relativ kleine Zwei- oder Dreizylindermotoren, die sich trotz des Frontantriebs noch günstig im Motorraum unterbringen ließen.

Den endgültigen Durchbruch für den Frontantrieb ermöglichte 1959 der von BMC vorgestellte Mini, in dem erstmals in einem Serienwagen ein quergestellter Vierzylindermotor mit darunter eingebautem Getriebe und Frontantrieb kombiniert waren. Der Quermotor erlaubte eine günstige Raumausnutzung, sodass nun auch die Verwendung von Vierzylindermotoren rationell möglich wurde. Das fortschrittliche Konzept wurde von anderen Autoherstellern eher zögerlich aufgenommen. So kam beispielsweise der Ford 12M ab 1962 zwar mit Frontantrieb, jedoch mit einem V4-Motor daher, um das Platzproblem alternativ zu lösen. Einige wichtige Hersteller wie Opel und VW gingen erst im Verlauf der 1970er Jahre auf den Frontantrieb über.

Bei großen PKW der oberen Mittelklasse und Oberklasse hingegen, wird bis heute teilweise der Hinterradantrieb bevorzugt, unter anderem von BMW und Mercedes-Benz. Ein Grund dafür ist die Schwierigkeit, große Motoren mit acht oder zwölf Zylindern quer einzubauen. Zudem ist eine raumoptimierte und kostengünstige Bauweise bei so großzügigen Wagen nicht vordergründig wichtig. Ferner bietet der Hinterradantrieb bei leistungsstarken Fahrzeugen Vorteile im Fahrverhalten aufgrund besserer Traktion auf griffiger Fahrbahn. Daher sind auch einige Sportwagenhersteller beim Hinterradantrieb geblieben, die jedoch nur selten einen Frontmotor verwenden, darunter Porsche und Ferrari.

Das Mofa von Vélosolex war eines der wenigen erfolgreich gebauten Zweiräder mit Frontantrieb. Es wurden auch Motorräder mit Frontradantrieb wie die Megola und das Killinger & Freund Motorrad gebaut, konnten sich aber nicht durchsetzen.

Sonderweg USA[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In den USA gab es bereits 1904 einen Rennwagen mit Frontantrieb des US-Amerikaners John Walter Christie. Das Fahrzeug hielt sogar kurze Zeit den Geschwindigkeits-Weltrekord über eine Meile. Eine Kommerzialisierung erfolgte nicht, doch brachte Christie 1912 eine einachsige Zugmaschine auf den Markt, die anstelle der Vorderachse an Fuhrwerke montiert wurde und so die Pferde ersetzte. Diese Achse war angetrieben und lenkbar. Das Gefährt wurde vor allem bei kommunalen Feuerwehren eingesetzt, wo es half, die Lebensdauer von Leiter- und Spritzenwagen zu verlängern. 1929 erschienen mit dem Cord L-29 und dem Ruxton gleich zwei große und luxuriöse Serienfahrzeuge mit Reihen-Achtzylindermotoren und Frontantrieb. Technische Probleme, ein hoher Preis und die Wirtschaftskrise verhinderten einen größeren Erfolg. Cord baute mit dem V8-Modellen 810/812 von 1935 bis 1937 den letzten US-Fronttriebler, bis General Motors 1966 mit dem Oldsmobile Toronado und 1967 mit dem Cadillac Eldorado auf diese Antriebsart zurückgriff. Heute ist sie auch in den USA weitverbreitet.

Vor- und Nachteile des Frontantriebs[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrzeugkonzept[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Antriebseinheit kann vergleichsweise kompakt in den verbleibenden Raum zwischen den Radkästen und dem Fußraum im Vorderwagen eingebaut werden. In der Fahrzeugmontage können so Motor, Getriebe und Vorderradaufhängung als vormontierte Einheit in die Karosserie eingesetzt werden, was den Montageablauf vereinfacht. Es sind weniger Bauteile als beim Standardantrieb erforderlich. Die Produktionskosten können so um bis zu 15 % reduziert werden. Unterschiedliche Radstände lassen sich leichter verwirklichen, weil die wesentlichen Teile der Antriebseinheit nur vorn eingebaut sind (keine Kardanwelle).

Die Platzverhältnisse in der Fahrgastzelle sind bei Frontantrieb vorteilhafter, da kein Kardantunnel vorhanden ist. Der vordere Fußraum braucht nicht durch einen Getriebetunnel eingeschränkt zu werden.

Lange Motoren, also Reihenmotoren mit mehr als vier Zylindern und großem Hubraum können nur schlecht quer eingebaut werden, weil der Bauraum für Motor und Getriebe nebeneinander nicht ausreicht. Die gute Raumausnutzung besonders bei kleineren Kompakt- und Kleinwagen sorgt auf der anderen Seite aber auch für eine erschwerte Zugänglichkeit bei Wartung und Reparatur am Antrieb. Bei quer liegendem Antrieb liegen Kurbelwelle und Antriebsachse parallel, was eine einfache Kraftübertragung ohne teures Winkelgetriebe ermöglicht. Wegen der kompakten Einheit aus Motor und Getriebe kann trotz der kürzeren Front ein günstiges Verhalten bei Frontalcrash erreicht werden (Motor und Getriebe dringen weniger in den Fahrgastraum ein als wenn sie längs eingebaut wären).

Bei längs eingebauten Motoren muss der Vorderwagen relativ lang ausgelegt werden. Bei der Anordnung mit Motor vorn, Getriebe dahinter sorgt das für eine vergleichsweise hohe Achslast und höhere Lenkkräfte. Die umgekehrte Anordnung (Getriebe vorn, Motor dahinter) wird seit den 1980er Jahren nicht mehr verwendet. Sie war in den Jahren vor und nach dem Zweiten Weltkrieg weit verbreitet. Die Vorderachslast und der vordere Überhang ist geringer und die Motorhaube kann windschlüpfig flach ausgeführt werden.

Selten wurden Motoren längs über der Achse mit dem Getriebe darunter oder daneben eingebaut (Oldsmobile Toronado, Saab 99, VW K 70). Diese Bauart ist kompakt, aber aufwändig. Der Motor ist in der Regel stark geneigt, damit die Motorhaube nicht zu hoch werden muss.

Fahrdynamik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Frontgetriebene Fahrzeuge sind mit ihrer Vorderachslast generell leicht gutmütig-untersteuernd. Beim Beschleunigen steigen durch die Antriebskräfte die Schräglaufwinkel an den Vorderrädern, das Untersteuern wird noch weiter verstärkt. Das untersteuernde Verhalten bleibt bis in den Grenzbereich erhalten, bis die Seitenführungskraft der Hinterreifen überfordert ist und das Heck ausbricht. Durch weiteres Beschleunigen kann der Wagen durch die Führung der Vorderräder wieder unter Kontrolle gebracht werden. Im Grenzbereich ist dabei ein untersteuernder Drift möglich. Im Motorsport hat sich diese Kurventechnik ebenso bewährt wie der übersteuernde Drift, der bei Hinterradantrieb möglich ist. Es lässt sich daher nicht eindeutig beurteilen, welche Antriebsart die vorteilhaftere im Grenzbereich ist, allerdings wird der übersteuernde Drift im Allgemeinen als der elegantere empfunden, was sich unter anderem im Driftsport widerspiegelt.

Die Seitenführungskraft der Hinterachse ist für die Fahrsicherheit beim Frontantrieb entscheidend. Daher wird auch für frontgetriebene Fahrzeuge empfohlen, die besseren Reifen auf der Hinterachse zu montieren, wenn man die Lenkpräzision erhöhen und die Spurführung verbessern möchte.

Durch die dynamische Achslastverteilung wird bei Frontantriebsfahrzeugen die Antriebsachse entlastet, wodurch die mögliche Traktion beeinträchtigt wird und die Antriebsräder schneller durchdrehen können. Dies spielt jedoch erst bei sehr sportlicher Fahrweise eine relevante Rolle, wenn infolge rasanter Beschleunigungsvorgänge eine starke Achslastverteilung eintritt. Beladung und Anhängelast können den Effekt allerdings verstärken. Daher werden höherwertige Fahrzeuge bevorzugt mit einer Traktionskontrolle ausgerüstet.

Auf wenig griffiger Fahrbahn wie Sand oder Schnee ist es grundsätzlich vorteilhaft, wenn Antrieb und angetriebene Räder im selben Fahrzeugteil liegen. Die Kombination Frontmotor mit Hinterradantrieb hat hingegen ein relativ schnelles Ausbrechen oder Durchdrehen der Hinterräder zufolge. Deshalb kombinieren Sportwagenhersteller den Hinterradantrieb eher mit Mittel- oder Heckmotor.

Beispiele für Pkw mit Frontantrieb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Der Stoewer V 5 war der erste Serienfronttriebler in Deutschland. Er wurde 1930 entwickelt, gebaut und getestet. Er ging im Januar 1931 in Serie und wurde im Februar gemeinsam mit dem DKW F1 auf der IFA ausgestellt. Der DKW ging ab Mai 1931 in Serie.
  • Der erste in großen Serien gebaute Frontantriebler war der Citroën Traction Avant, der von 1934 bis 1957 hergestellt wurde. Seitdem ist der Frontantrieb bei Citroën üblich, ab den 60er Jahren auch bei Renault und den italienischen Großserienherstellern.
  • fast alle Volkswagen (außer Crafter, Amarok, VW Käfer und syncro- bzw. 4motion-Modelle)
  • nahezu alle Konkurrenzmodelle der Kompakt-Klasse wie zum Beispiel Opel Astra, Ford Focus etc., einzige Ausnahme: BMW 1er
  • fast alle aktuellen Kleinwagen (außer Smart Fortwo und einigen wenigen Allrad-Kleinwagen)
  • fast alle Fahrzeuge von Audi (außer Quattro-Modelle)
  • fast alle Fahrzeuge von Opel seit den 1980ern (außer Speedster, Manta, alte Kadett, Omega, Senator und GT)
  • fast alle kompakten Fahrzeuge von General Motors USA seit den X-Bodies von 1979

Trivia[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Der größte Motor, der je in einen Personenwagen mit Frontantrieb eingebaut wurde, war ein Vierzylinder-V-Motor mit gewaltigen 19.881 cm³ Hubraum. John Walter Christie verwendete ihn ohne Erfolg 1907 im Großen Preis von Frankreich. Dies ist gleichzeitig der größte je in einem Grand Prix verwendete Motor.
  • Als größter in Serie produzierter Personenwagen mit Frontantrieb gilt der Cadillac Fleetwood Eldorado der Modelljahre 1971 bis 1978.[1]

Andere Antriebsvarianten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Unterscheidung nach Motorposition:

Unterscheidung nach Antriebsachsen:

Unterscheidung nach Antriebseinheit:

  • Frontantrieb (Frontmotor und Vorderradantrieb)
  • Standardantrieb (Frontmotor und Hinterradantrieb)
  • Heckantrieb (Heckmotor und Hinterradantrieb)

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Einfach- oder Doppelgelenk im Frontantrieb. In: Kraftfahrzeugtechnik 2/1959, S. 60–66.
  • Hand-Roland Zitka: Es lebe der Frontantrieb. Artikel der FAZ vom 25. November 2006.
  • Hans Jörg Leyhausen: Die Meisterprüfung im Kfz-Handwerk Teil 1. 12. Auflage. Vogel Buchverlag, Würzburg 1991, ISBN 3-8023-0857-3.
  • Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik. 2. Auflage. Friedrich Vieweg & Sohn, Braunschweig/Wiesbaden 2001, ISBN 3-528-13114-4.
  • Beverly Rae Kimes: The Standard Catalogue of American Cars. 2. Auflage. Krause Publications, Iola WI 54990 (USA) 1989, ISBN 0-87341-111-0.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Auto Katalog Nr. 20 (1976/77), S. 36.