Fahrzeuggeometrie - Räder

Die Radgeometrie ist einer der wichtigsten Parameter, der das Fahren, den Reifenverschleiß, den Fahrkomfort und den Kraftstoffverbrauch beeinflusst. Die richtige Einstellung beeinflusst das Fahrverhalten des Fahrzeugs sowie das Fahrverhalten erheblich. Die Hauptanforderung ist, dass die Räder rollen, aber in Kurven oder bei Geradeausfahrt nicht rutschen. Die Geometrie muss an allen Rädern des Fahrzeugs richtig eingestellt sein, nicht nur an der gelenkten Achse.

Die Beherrschbarkeit eines Fahrzeugs ist die Fähigkeit, entlang einer vorgegebenen Trajektorie sicher und so schnell wie möglich um eine Kurve zu fahren. Die Richtungsänderung des Autos kann durch Drehen der Räder gesteuert werden. Die Räder von Straßenfahrzeugen sollen bei Kurvenfahrten nicht durchrutschen, sondern abrollen, um möglichst viel Richtungs- und Umfangskraft zu übertragen. Um diese Bedingung zu erfüllen, müssen die Abweichungen des Rades von der Richtung gleich Null sein. Dies ist die Ackerman-Lenkgeometrie. Das bedeutet, dass sich die verlängerten Drehachsen aller Räder in einem Punkt schneiden, der auf der Achse der hinteren Festachse liegt. Daraus ergeben sich auch die Rotationsradien der einzelnen Räder. In der Praxis bedeutet dies, dass sich bei einer gelenkten Achse beim Einschlagen der Räder in die gewünschte Richtung ein unterschiedlicher Lenkeinschlag der Räder aufgrund ungleicher Radwege ergibt. Im Betrieb rollen die Räder auf Kreisbahnen. Der Drehwinkel des inneren Leitrads muss größer sein als der Drehwinkel des äußeren Rads. Die Geometrie einer gemeinsamen Kreuzung ist wichtig für die praktische Bestimmung des Differentials, der Differenz der Änderungswinkel in der Spur der Räder. Dieser Differenzwinkel muss in beiden Lenkpositionen gleich sein, wenn sich die Räder in die Richtung drehen, d. h. wenn sie nach rechts und nach links lenken.

Geometriegleichung der Lenkachse: cog β₁  – Cotg β₂ = B / L, wobei B der Abstand zwischen den Längsachsen der Scharniere ist, L der Radstand ist.

Geometrische Elemente beeinflussen das sichere Fahrverhalten des Fahrzeugs, seine Fahreigenschaften, Reifenverschleiß, Kraftstoffverbrauch, Federung und Radbefestigung, Lenkgetriebe und mechanischen Verschleiß. Bei entsprechender Parameterwahl wird ein Zustand erreicht, in dem die Lenkung stabil ist, die auf das Lenkrad wirkenden Lenkkräfte gering sind, der Verschleiß aller Bauteile minimal ist, die Achslast unidirektional ist und das Lenkspiel bestimmt wird. Das Achslager-Design umfasst eine Reihe von Elementen, die die Fahrwerksdynamik verbessern und den Fahrkomfort sowie ein sicheres Fahrerlebnis erhöhen. Im Grunde ist dies die Verschiebung der Achse der Brücke, die Konvergenz der Hinterachse, ihre fliegende Düse usw.

Die Lenkgeometrie wird stark von den Eigenschaften des Fahrzeugfahrwerks, den Federungseigenschaften und den Eigenschaften der Reifen beeinflusst, die einen Kraftkontakt zwischen Fahrzeug und Fahrbahn erzeugen. Viele Autos haben heute angepasste Einstellungen für die Hinterachsgeometrie, aber selbst bei nicht verstellbaren Fahrzeugen ermöglicht die Anpassung der Geometrie aller vier Räder dem Techniker, jegliche Spurprobleme der Hinterachse zu erkennen und sie durch Einstellen der Vorderachse zu korrigieren. Die Zweiradvermessung, die lediglich die Geometrie der Vorderräder in Bezug auf die Fahrzeugachse anpasst, ist obsolet und wird nicht mehr verwendet.

Symptome einer falschen Lenkgeometrie

Eine falsche Einstellung der Radgeometrie führt zu einer Verschlechterung des technischen Zustands des Fahrzeugs und äußert sich in folgenden Symptomen:

• Reifenverschleiß
• schlechte Regeleigenschaften
• Instabilität der kontrollierten Bewegungsrichtung des Fahrzeugs
• Vibration von Steuergeräteteilen
• erhöhter Verschleiß einzelner Lenkungsteile und Lenkabweichung
• Unfähigkeit, die Räder in Vorwärtsrichtung zurückzustellen

Die beste Achsvermessung für ein Auto ist die Einstellung aller vier Räder. Bei dieser Art der Geometrieeinstellung montiert der Techniker an allen vier Rädern ein Anzeigegerät und vermisst die Geometrie an allen vier Rädern.

Das Verfahren zur Messung einzelner Parameter der Fahrzeuggeometrie

• Prüfen und Einstellen der vorgeschriebenen Fahrzeughöhe
• Messung des Differenzwinkels bei einem gegebenen Steuerdrehwinkel eines der gelenkten Räder
• Radeinschlagwinkelmessung
• Konvergenzmessung
• Messung des Drehwinkels des Achsschenkels
• Messung des Neigungswinkels des Königszapfens
• Radschubmessung
• Messung der Parallelität von Achsen
• Messung des mechanischen Spiels in der Lenkung

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