Fahrwerke an der Technische Hochschule Köln | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Fahrwerke an der Technische Hochschule Köln

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist die Spur?

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Unter Spur verstehen wir den Winkel, der sich bei stehendem Fahrzeug zwischen der Fahrzeugmittelebene in der Längsrichtung und der Schnittlinie der Radmittelebene eines Rades ergibt. 

Pos. Spur -> Vorspur

Neg. Spur -> Nachspur


Geringster Reifenverschleiß bei geradeaus laufende Rad. 

Es entstehen jedoch bei Geradeausfahrt Kräfte, die die Räder nach außen bzw. innen drücken. Die Reifen würden radieren, was ihnen auch aufgrund des Gesamtspieles in Lenkungs- und Fahrwerksbauteilen gelingt. Um dies zu vermeiden, stellt man eine bestimmte Spur ein.

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Geometrie der Längsachse

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Kraftfahrzeuglängsachse (LA) ist die gedachte Linie durch die Mitte des Kfz-Aufbaus. 

Symmetrieachse (SA) ist die gedachte Linie, die durch die Mitten von Vorder- und Hinterachse geht.

geometrische Fahrachse (FA) ist die Laufrichtung des Kfz bei Geradeausfahrt. Bestimmt wird sie durch die Spurstellung der Hinterräder. 


Bei einem „ idealen Fahrzeug “ liegen Kraftfahrzeuglängsachse, Symmetrieachse und Fahrachswinkel übereinander.

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Radversatz

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ein Rad ist, gegenüber dem anderen Rad der gleichen Achse, nach hinten oder vorne versetzt.


Ursachen: 

-Änderung des Nachlaufwinkels

-Verdrehung des Hilfsrahmen zum Aufbau

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Skizzieren Sie eine blattfedergeführte Starrachse.

Welches Eigenlenkverhalten bei Kurvenfahrten hat diese Achse?

Wie lässt sich das Eigenlenkverhalten beeinflussen?

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idk

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Welche fahrdynamischen Eigenschaften eines Fahrzeuges lassen sich anhand des 1- Spur-Modells herleiten?

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Untersteuerungspotential k:
 = (m_f/c_y,f) - (m_r/c_y,r) 

Wenn k= neg., dann Überstreuern, dass passiert entweder mit höherer Schräglaufsteifigkeit VORNE, oder mit höherer Masse HINTEN.


Frontheavy = Untersteuernd 

Rearheavy = Übersteuernd, kann durch breitere Reifen HINTEN (aka höhere Schräglaufsteifigkeit) kompensiert werden


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Wie entstehen Ply-Steer-Kräfte (Winkelkräfte)? 

Welche Auswirkungen haben sie und was lässt sich dagegen tun? idk

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Ply Steer beschreibt die Seitenkraft, die ein Reifen durch Asymmetrien in seiner Karkasse erzeugt wenn er vorwärts rollt und keinen Schräglaufwinkel hat. 

entsteht durch Fadenwinkel des Gürtels --> eine Gürtellage ist größer als die andere.

Fahrzeug hat eine Vorzugsrichtung in die es hinfahren will.


Was lässt dich dagegen tun???

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Welchen unerwünschten Zustand bezeichnet man als Pull/Drift? 

Wie entsteht Pull/Drift? 

NOANS

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no

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Bei einer Lenkanlage tritt eine Lenkungleichförmigkeit (Non-Uniformity) auf. 

Was versteht man darunter? 

Wie entsteht sie? 

Wie lässt sie sich verhindern/reduzieren?

Stellen Sie den entsprechenden Verlauf in einem Diagramm dar 

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Was versteht man darunter? 

-ein wechselndes Lenkansprechverhalten/sich ändernde Lenkübersetzung


Wie entsteht sie?

Durch Spiel in der Lenkung, Reibung in Lagern, Verformung der Lenkachse...


Wie lässt sie sich verhindern/vermeiden?

Kardangelenkgleichförmigkeit, gute Lenkgetriebebefestigung, Torsionssteifigkeit der Lenksäule


DIAGRAMM??


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Beschreiben Sie - strukturiert nach Hauptmerkmalen - die Anforderungen an Fahrwerke.

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  • Fahrkomfort bei Anregungen durch
    • Fahrbahnunebenheiten (Störung von außen)
    • Rad- und Reifenungleichförmigkeit (Unwucht/Exzentrisch)
    • Motorstuckern (engineshake)(Hilfsrahmen nimmt Motorschwingungen auf)
    • Bremskraftschwankungen (Reibkraft kann zwischen Bremsscheibe und -belag nicht konstant aufgebracht werden)
  • Fahrsicherheit
    • def. Führung von Längs- und Querkräften
    • sichere Handlingseigenschaften
    • vorhersehbare Fahrzeugreaktionen
    • stabiles Fahrverhalten bei Störung
    • für Insassen (Hilfsrahmen bei Crash nicht in Fußraum) und Fußgänger (Federbeinstützlager bei crash nicht durch Motorhaube)
  • Lenkbarkeit 
  • Ausführung als Antriebsachse
  • Bauraumbedarf
  • Gewicht
  • Kosten
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Zeichnen Sie anhand des Einspurmodells eines heckgelenkten Fahrzeuges für den Fall der konstanten Kurvenfahrt die Geschwindigkeiten und Winkel (einschl. Erläuterungen). Wann liegt Unter-, wann Übersteuern vor?

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Geschwindigkeiten:

v_m

psi_. bzw. psi_.*l_1o.l_2 (vorne groß: untersteuern, hinten groß: übersteuern)

v_f

v_r 

?kann ich das nur mit v_f/r sehen/bestimmen???


Winkel: 

alpha: Schräglaufwinkel (v_f/r zu Rad)

beta: Schwimmwinkel (Fzg. Längsachse zu v_m)

delta: Lenkwinkel (Fzg. Längsachse zu Rad vorne)


Untersteuerpotential k: 

(m_f/c_f) - (m_r/c_r)

wenn k=neg, dann übersteuern

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Welche Vor-/Nachteile hat die Anordnung des Lenkgetriebes vor/hinter der Vorderachse?

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Hinter: (meist bei Frontantrieb)

-Vorteil: Einfache Integration der Lenksäule ins Package

-Nachteil: -Hohe thermische Belastung durch nähe zur Abgasanlage

-größerer Beugewinkel bei Kardangelenken


Vor: (meist bei Heckantrieb)

Um Konflikte im Package zu vermeiden, zwischen längsliegender Antriebseinheit und querliegendem Lenkgetriebe.



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Ein Fahrzeug hat eine Achslastverteilung von 60/40 (v./.h). Stellen Sie als Funktion der Verzögerung dar: 

- die stat. und 

- dynamischen Achslasten, 

- die Bremskräfte jeweils vorne und hinten.

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- stat. Achslast:

F_z,W,f_stat = (l_2/l) * m * g

F_z,W,v_stat = (l_1/l) * m * g


- dyn. Achslast:

F_z,W,f = F_z,W,f_stat + m * a_b * h/l

F_z,W,r = F_z,W,r_stat m * a_b * h/l


- Bremskraft: 

F_x,W,f = F_z,W,f * (a_b/g)

F_x,W,r = F_z,W,r * (a_b/g)

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Q:

Was ist die Spur?

A:

Unter Spur verstehen wir den Winkel, der sich bei stehendem Fahrzeug zwischen der Fahrzeugmittelebene in der Längsrichtung und der Schnittlinie der Radmittelebene eines Rades ergibt. 

Pos. Spur -> Vorspur

Neg. Spur -> Nachspur


Geringster Reifenverschleiß bei geradeaus laufende Rad. 

Es entstehen jedoch bei Geradeausfahrt Kräfte, die die Räder nach außen bzw. innen drücken. Die Reifen würden radieren, was ihnen auch aufgrund des Gesamtspieles in Lenkungs- und Fahrwerksbauteilen gelingt. Um dies zu vermeiden, stellt man eine bestimmte Spur ein.

Q:

Geometrie der Längsachse

A:

Kraftfahrzeuglängsachse (LA) ist die gedachte Linie durch die Mitte des Kfz-Aufbaus. 

Symmetrieachse (SA) ist die gedachte Linie, die durch die Mitten von Vorder- und Hinterachse geht.

geometrische Fahrachse (FA) ist die Laufrichtung des Kfz bei Geradeausfahrt. Bestimmt wird sie durch die Spurstellung der Hinterräder. 


Bei einem „ idealen Fahrzeug “ liegen Kraftfahrzeuglängsachse, Symmetrieachse und Fahrachswinkel übereinander.

Q:

Radversatz

A:

ein Rad ist, gegenüber dem anderen Rad der gleichen Achse, nach hinten oder vorne versetzt.


Ursachen: 

-Änderung des Nachlaufwinkels

-Verdrehung des Hilfsrahmen zum Aufbau

Q:

Skizzieren Sie eine blattfedergeführte Starrachse.

Welches Eigenlenkverhalten bei Kurvenfahrten hat diese Achse?

Wie lässt sich das Eigenlenkverhalten beeinflussen?

A:

idk

Q:

Welche fahrdynamischen Eigenschaften eines Fahrzeuges lassen sich anhand des 1- Spur-Modells herleiten?

A:

Untersteuerungspotential k:
 = (m_f/c_y,f) - (m_r/c_y,r) 

Wenn k= neg., dann Überstreuern, dass passiert entweder mit höherer Schräglaufsteifigkeit VORNE, oder mit höherer Masse HINTEN.


Frontheavy = Untersteuernd 

Rearheavy = Übersteuernd, kann durch breitere Reifen HINTEN (aka höhere Schräglaufsteifigkeit) kompensiert werden


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Q:

Wie entstehen Ply-Steer-Kräfte (Winkelkräfte)? 

Welche Auswirkungen haben sie und was lässt sich dagegen tun? idk

A:

Ply Steer beschreibt die Seitenkraft, die ein Reifen durch Asymmetrien in seiner Karkasse erzeugt wenn er vorwärts rollt und keinen Schräglaufwinkel hat. 

entsteht durch Fadenwinkel des Gürtels --> eine Gürtellage ist größer als die andere.

Fahrzeug hat eine Vorzugsrichtung in die es hinfahren will.


Was lässt dich dagegen tun???

Q:

Welchen unerwünschten Zustand bezeichnet man als Pull/Drift? 

Wie entsteht Pull/Drift? 

NOANS

A:

no

Q:

Bei einer Lenkanlage tritt eine Lenkungleichförmigkeit (Non-Uniformity) auf. 

Was versteht man darunter? 

Wie entsteht sie? 

Wie lässt sie sich verhindern/reduzieren?

Stellen Sie den entsprechenden Verlauf in einem Diagramm dar 

A:

Was versteht man darunter? 

-ein wechselndes Lenkansprechverhalten/sich ändernde Lenkübersetzung


Wie entsteht sie?

Durch Spiel in der Lenkung, Reibung in Lagern, Verformung der Lenkachse...


Wie lässt sie sich verhindern/vermeiden?

Kardangelenkgleichförmigkeit, gute Lenkgetriebebefestigung, Torsionssteifigkeit der Lenksäule


DIAGRAMM??


Q:

Beschreiben Sie - strukturiert nach Hauptmerkmalen - die Anforderungen an Fahrwerke.

A:
  • Fahrkomfort bei Anregungen durch
    • Fahrbahnunebenheiten (Störung von außen)
    • Rad- und Reifenungleichförmigkeit (Unwucht/Exzentrisch)
    • Motorstuckern (engineshake)(Hilfsrahmen nimmt Motorschwingungen auf)
    • Bremskraftschwankungen (Reibkraft kann zwischen Bremsscheibe und -belag nicht konstant aufgebracht werden)
  • Fahrsicherheit
    • def. Führung von Längs- und Querkräften
    • sichere Handlingseigenschaften
    • vorhersehbare Fahrzeugreaktionen
    • stabiles Fahrverhalten bei Störung
    • für Insassen (Hilfsrahmen bei Crash nicht in Fußraum) und Fußgänger (Federbeinstützlager bei crash nicht durch Motorhaube)
  • Lenkbarkeit 
  • Ausführung als Antriebsachse
  • Bauraumbedarf
  • Gewicht
  • Kosten
Q:

Zeichnen Sie anhand des Einspurmodells eines heckgelenkten Fahrzeuges für den Fall der konstanten Kurvenfahrt die Geschwindigkeiten und Winkel (einschl. Erläuterungen). Wann liegt Unter-, wann Übersteuern vor?

A:

Geschwindigkeiten:

v_m

psi_. bzw. psi_.*l_1o.l_2 (vorne groß: untersteuern, hinten groß: übersteuern)

v_f

v_r 

?kann ich das nur mit v_f/r sehen/bestimmen???


Winkel: 

alpha: Schräglaufwinkel (v_f/r zu Rad)

beta: Schwimmwinkel (Fzg. Längsachse zu v_m)

delta: Lenkwinkel (Fzg. Längsachse zu Rad vorne)


Untersteuerpotential k: 

(m_f/c_f) - (m_r/c_r)

wenn k=neg, dann übersteuern

Q:

Welche Vor-/Nachteile hat die Anordnung des Lenkgetriebes vor/hinter der Vorderachse?

A:

Hinter: (meist bei Frontantrieb)

-Vorteil: Einfache Integration der Lenksäule ins Package

-Nachteil: -Hohe thermische Belastung durch nähe zur Abgasanlage

-größerer Beugewinkel bei Kardangelenken


Vor: (meist bei Heckantrieb)

Um Konflikte im Package zu vermeiden, zwischen längsliegender Antriebseinheit und querliegendem Lenkgetriebe.



Q:

Ein Fahrzeug hat eine Achslastverteilung von 60/40 (v./.h). Stellen Sie als Funktion der Verzögerung dar: 

- die stat. und 

- dynamischen Achslasten, 

- die Bremskräfte jeweils vorne und hinten.

A:

- stat. Achslast:

F_z,W,f_stat = (l_2/l) * m * g

F_z,W,v_stat = (l_1/l) * m * g


- dyn. Achslast:

F_z,W,f = F_z,W,f_stat + m * a_b * h/l

F_z,W,r = F_z,W,r_stat m * a_b * h/l


- Bremskraft: 

F_x,W,f = F_z,W,f * (a_b/g)

F_x,W,r = F_z,W,r * (a_b/g)

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