Beim Fahren bewegen sich die Vorderräder nach rechts oder links. Was passiert mit den Hinterrädern? Sie bewegen sich parallel und drehen nirgendwo hin. Aber es gibt eine Ausnahme. Bei einigen Autos werden Lenkräder verwendet.
Sie wurden für ein besseres Handling bei Kurvenfahrten oder beim Abbiegen auf einer sehr engen Spur erfunden. Das Funktionsprinzip der Heckstrahlruder besteht darin, dass sich die Hinterräder, wenn Sie die Vorderräder ganz nach rechts drehen, nach links bewegen.
Dies hilft sehr, wenn das Auto auf engstem Raum an einer eher engen Stelle gewendet wird. Aber der Einschlagwinkel der Hinterräder ist nicht groß, maximal kann er einen Wert von drei Grad erreichen. Aber auch das reicht aus, um den Drehwinkel des Autos um etwa 0,6 - 0,8 Meter zu reduzieren.
Im Stadtverkehr des Autos drehen sich die Hinterräder auch in die entgegengesetzte Richtung zu den Vorderrädern, jedoch in einem Winkel von 1-2 Grad. Aber bei einer Autogeschwindigkeit von mehr als 60 km / h drehen sich die Hinterräder mit den Vorderrädern in eine Richtung. Dadurch kann das Auto die Kurven der Straße etwas besser beschreiben.
Das Funktionsprinzip der hinteren Lenkräder des Autos sehr einfach. Am hinteren Hilfsrahmen des Autos sitzt ein Elektromotor, der über die Lenkstangen die Hinterradnaben antreibt. Der Elektromotor erhält ein Signal vom Steuergerät, dem alle Informationen zugeführt werden. Die Informationen stammen von Sensoren für Lenkposition, Fahrzeugradgeschwindigkeit und Beschleunigungssensoren, die zwischen Über- und Untersteuern des Autos unterscheiden können.
4ws oder 4 Lenkräder
Die bestehenden Systeme von Triebwerken der Hinterräder, die in einigen modernen Autos und großen Lastwagen installiert sind, werden die für uns interessante Frage nicht beantworten. Sie fahren nur, nicht fahren. Die Vorderräder spielen die Hauptrolle. Gleichzeitig gibt es weltweit genügend Fahrzeuge, die ausschließlich von den Hinterrädern angetrieben werden. Zum Beispiel alle Arten von Gabelstaplern: vom Lagerstapler-Baby bis zum Karriereriesen. Die gesteigerte Agilität der hinteren Lenkräder ist für sie ein Muss. Was also ist in diesem Sinne schlimmer, der Personenverkehr?
Eine der ersten Erklärungen für solche "Ungerechtigkeiten", die mir unter anderem in den Sinn kommen, ist die Macht der Tradition. Wie es "von alters her" üblich war, die Vorderachse anzufertigen, so geht es. Aber es klingt ziemlich schwach. Wie viele Jahre ist bekannt und traditionell, zum Beispiel Hinterradantrieb. Doch sobald man sich eine komfortablere Front einfallen ließ, gab die ganze Welt sofort die „Tradition“ auf und orientierte sich auf den frontgetriebenen Pkw-Typ um. Die zweite Version, die die Verbreitung von lenkbaren Vorderrädern erklärt, ist eine technologische. Der Fahrer sitzt vor dem Auto, das Lenkrad befindet sich also auch vorne. Unter solchen Bedingungen würde das "Ziehen" des Mechanismus der gelenkten Räder zur Hinterachse die Konstruktion wegen völlig nicht offensichtlicher Vorteile stark komplizieren.
Kurz gesagt, es ist die Kerze nicht wert. Diese Version scheint durchaus brauchbar zu sein. Der Hauptgrund, warum die lenkbaren Räder der meisten Autos vorne sind, ist ein völlig anderer. Ein Hinweis kann hier das sehr hohe Niveau der gleichen Lader sein, das die Hinterräder dreht, die sich fast auf der Stelle drehen können. Tatsache ist, dass die lenkenden Hinterräder das Fahrzeug übersteuern. Bei Geschwindigkeiten von 5-10 km / h ist es ein Segen, der eine hervorragende Manövrierfähigkeit bietet. Aber wenn es noch ein bisschen mehr geht, führt jede Umdrehung der Hinterräder zum Schleudern des Hecks des Autos.
Stellen Sie sich vor, der gleiche Gabelstapler fährt mit einer typischen "Automobil"-Geschwindigkeit von 50-60 km / h eine Stadtstraße entlang. Ein Auto mit dieser Geschwindigkeit passt problemlos in eine sanfte Kurve der Straße. Und unser bedingter Lader wird bestenfalls seitwärts drehen und höchstwahrscheinlich auch umkippen. Stellen wir uns nun vor, was mit dem Auto passiert, das "rückwärts" fährt, etwa 100 km / h und sogar bei Regen, wenn die Straße rutschig ist. Die kleinste Neuordnung - und es dreht sich wie ein Kreisel. Aus diesem Grund drehen sich übrigens bei allen modernen Autos, die mit einer lenkbaren Hinterradaufhängung ausgestattet sind, bei hohen Geschwindigkeiten die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder - so dass sich das Auto fast seitwärts bewegt und nicht entgegen der allgemeinen Fahrtrichtung abbiegen.
Ein Reifenschaden zeigt sich in der Regel durch Fremdgeräusche von außen sowie durch Geschwindigkeitsverlust und Verschlechterung des Fahrverhaltens. Wenn das Auto zur Seite gezogen wird und um es auf der Straße zu halten, müssen Sie sich anstrengen, dann höchstwahrscheinlich ein Reifenschaden an einem der Vorderräder. Wenn die Rückseite des Autos eindringt, ist das Problem da.
In diesem Fall wissen Sie genau, worum es geht. Keine Panik. Das Fahrzeug nivellieren, die Geschwindigkeit allmählich reduzieren und an den Fahrbahnrand halten.
So wechseln Sie ein Rad
1. Parken Sie am Straßenrand
Mit einem beschädigten Reifen kann man nicht weiterfahren, aber auch nicht mitten auf der Straße anhalten. Scheuen Sie sich daher nicht, ein paar Dutzend Meter zu fahren und wählen Sie einen flachen, trockenen Platz am Straßenrand.
Fahrer von Fahrzeugen mit Schaltgetriebe müssen immer den ersten Gang einlegen und Besitzer eines Automatikgetriebes müssen den Hebel in die Parkposition (P) bringen.
Und in jedem Fall müssen Sie das Auto an die Handbremse ziehen.
2. Warndreieck installieren und Werkzeuge vorbereiten
Wenn Sie Ihr Auto an einem sicheren Ort abstellen, vergessen Sie nicht, die Warnblinkanlage einzuschalten und das Warndreieck, das sich im Kofferraum befindet, anzubringen. In Siedlungen befindet es sich 20 Meter hinter dem Auto und auf der Autobahn - 40 Meter.
Finden Sie an derselben Stelle im Kofferraum ein Ersatzrad und einen Wagenheber mit einem Ballonschlüssel. All dies platziert der Hersteller in der Regel in einer speziellen Nische unter dem Boden, die durch Anheben der Bodenplatte erreicht werden kann.
Es ist gut, wenn Sie eine Pumpe und ein Manometer zur Druckkontrolle sowie Unterlegkeile dabei haben. Und natürlich schaden Handschuhe nicht, da man sich die Hände noch ein wenig schmutzig machen muss.
3. Entfernen Sie das Rad
Nachdem Sie alle Werkzeuge und ein Ersatzrad herausgenommen haben, legen Sie sie neben das beschädigte Rad und bitten Sie alle Passagiere, aus dem Auto auszusteigen. Auch wenn es draußen ist oder in Strömen regnet, die Sicherheit steht an erster Stelle.
Trotz Handbremse und eingelegtem Gang müssen Sie vor dem Einbau des Wagenhebers die Räder zusätzlich mit Anschlägen sichern. Bei ihnen lösen sich jedoch alle Steine oder Ziegelstücke.
Wenn das Hinterrad ersetzt werden muss, werden die Anschläge auf beiden Seiten der Vorderräder angebracht und umgekehrt.
Jetzt können Sie mit dem Ausbau des Rades beginnen. Lösen Sie zuerst die Scheibe von der Plastikkappe und lösen Sie die Schrauben mit einem Radschlüssel. Sie zu bewegen erfordert viel Kraft, die durch das Gewicht Ihres Körpers bereitgestellt werden kann, indem Sie einfach mit dem Fuß auf die Taste drücken. Es ist nicht erforderlich, die Schrauben vollständig herauszudrehen: Es reicht aus, sie um eine Umdrehung herauszudrehen.
Danach müssen Sie das Auto mit einem Wagenheber anheben. Auf keinen Fall sollten Sie es irgendwo installieren. Speziell für diesen Zweck gibt es kleine Verstärkungen am Unterboden, die sich meist hinter dem Vorderrad oder knapp vor dem Heck befinden. Der Hersteller kennzeichnet sie mit Dreiecken oder Ausschnitten am unteren Rand der Schwellen. Wird die Schweißnaht mit Kunststoffpads abgedeckt, werden diese an den Abdrückstellen unterbrochen.
Bringen Sie den Wagenheber unter den Boden und beginnen Sie, den Griff im Uhrzeigersinn zu drehen. Achten Sie darauf, dass der Wagenheber gleichmäßig anhebt und nicht kippt.
Wenn das untere Bein des Wagenhebers unter dem Gewicht der Maschine in den Boden eindringt, müssen Sie etwas wie ein Stück Brett oder Ziegel darunter legen.
Es lohnt sich nicht, das Rad zu stark anzuheben. Es reicht aus, 5 cm über dem Boden anzuhalten. Danach können Sie die Schrauben vollständig lösen und das beschädigte Rad von der Nabe entfernen. Es ist besser, es als Sicherheitsnetz unter das Auto zu schieben und die Schrauben irgendwo auf einen Lappen zu legen, um nicht verloren zu gehen.
4. Installieren und überprüfen Sie das Reserverad
Es bleibt ein Ersatzreifen anstelle des beschädigten Rades zu setzen. Richten Sie dazu die Löcher der Scheibe mit den Löchern in der Nabe aus, setzen Sie das Rad auf und ziehen Sie die Schrauben von Hand vollständig fest.
Es ist wichtig, die Muttern, mit denen die Räder an der Nabe befestigt sind, mit der halbkreisförmigen Seite zur Scheibe und nicht nach außen zu montieren.
Entfernen Sie das beschädigte Rad unter dem Auto, senken Sie den Wagenheber ab und ziehen Sie schließlich die Schrauben fest. Dies muss korrekt erfolgen. Bei Rädern mit vier oder sechs Löchern werden gegenüberliegende Schrauben paarweise angezogen. Wenn es fünf Löcher gibt, müssen Sie in dieser Reihenfolge ziehen, als ob Sie einen fünfzackigen Stern zeichnen würden.
Es bleibt das Werkzeug zusammenzubauen, den Wagenheber und die Anschläge zu entfernen sowie den Druck im installierten Rad zu überprüfen und gegebenenfalls aufzupumpen. Wenn die Pumpe nicht zur Hand ist, können Sie vorbeifahrende Fahrer um Hilfe bitten.
Wenn Sie ein kleines Reserverad, den sogenannten blinden Passagier, verwenden, vergessen Sie nicht die Vorsicht: Normalerweise können Sie sich darauf mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 80 km / h und einer Entfernung von nicht mehr als 100 Kilometern bewegen.
Und natürlich versuchen, das kaputte Rad so schnell wie möglich in einem spezialisierten Reifenservice zu reparieren, um das Schicksal nicht in Versuchung zu führen und nicht ohne Reserverad zu fahren.
Als japanische Autos als die fortschrittlichsten galten, berichteten Legenden, dass es im Land der aufgehenden Sonne Autos gibt, die alle vier Räder drehen. Dann, im Trubel des Neuen, waren diese Zeiten irgendwie vergessen. Der turbulente Anfang der neunziger Jahre ist vorbei, und nur die nötigsten technischen Lösungen von damals blieben in der Massenproduktion. Doch nun wächst das Interesse an vollgelenkten Fahrwerken wieder, wenn auch auf einem anderen technischen Niveau, ohne zusätzliche Lenkwellen und mit spürbar vereinfachter Hinterradaufhängung.
Und es wäre nur bei einem Porsche 911 GT3 oder Lamborghini Aventador in Ordnung – aber bei einem normalen Renault Espace werden auch drehende Hinterräder eingeführt. Was bedeutet eine solche technische Lösung und warum sind die Hersteller in solche Schwierigkeiten geraten? Und warum wurde die Technik bis vor kurzem vergessen?
Warum Handhabbarkeit
Das Anpassen des Handlings galt schon immer als sehr schwierige Aufgabe, und Maschinen mit perfekter Balance gehörten zu den besten. Das Chassis moderner Autos hat sich im Vergleich zu den Achtzigern auf den ersten Blick kaum verändert, aber es gibt einen Unterschied. Und es zeigt sich perfekt, wenn man sich die Geschwindigkeiten ansieht, die die Autos beim „Umbau“-Manöver oder auf der Rennstrecke erreichen.
Das moderne Familien-Fließheck ist in der Lage, die meisten der dreißig Jahre alten Supersportwagen auf der Rennstrecke zu übertreffen, und das nicht zuletzt aufgrund der Feinabstimmung des Handlings und der hervorragenden "Zähigkeit" des Chassis. Natürlich spielen sowohl Gummi als auch die Elastizität von Motoren eine Rolle, aber jetzt kommen wir erstmal zur Geometrie.
Nein, es geht überhaupt nicht um das Schulfach - ich spreche von der Geometrie des Fahrwerks. Dies ist ein Parametersatz, der die Positionsänderungen der Fahrwerkselemente bei Laständerungen beschreibt. Das Wesentliche des Fokus ist, dass das Auto bei Kurvenfahrten kippt und die Straße ein eigenes Profil hat. Bei richtiger Berechnung der Fahrwerksgeometrieparameter haben die Reifen für die gegebenen Bedingungen immer optimalen Kontakt zur Straße.
Dabei geht es nicht um den maximalen Abtrieb, sondern um das Verhältnis des Kraftschlussbeiwertes der Räder der Vorder- und Hinterachse, des rechten und des linken Rades und der Fähigkeit des Rades, die Last zu jedem Zeitpunkt in drei Richtungen wahrzunehmen.
Die Aufgabe, die Kontaktfläche der Räder mit der Straße zu vergrößern, ist nicht so einfach, wie es scheint.
Natürlich können Sie die Aufhängung "klemmen" und die Bewegung weniger machen. Dies ist in vielerlei Hinsicht nützlich und wird oft getan, aber Vertreibung kann für einen guten Zweck verwendet werden. Zum Beispiel, damit sich die Räder in einer Kurve von selbst drehen. Wenn es schwierig ist, die Bewegungen zu berechnen, können Sie ein wenig mitspielen, indem Sie die Lenkung auf die Hinterachse legen und so ein vollständig kontrolliertes Auto schaffen.
Und Sie können die Bewegung über eine ausgeklügelte Federung einstellen – zum Beispiel ein Multi-Link, mit dem Sie die Geometrie der Radbewegung in einem sehr weiten Bereich einstellen und diese Parameter auch bei längerer Abnutzung der Elemente beibehalten können.
Artikel / Praxis
Ich habe deinen Querlenker geschwenkt: wie man das Chassis diagnostiziert
Warum brauchen Sie eine Diagnose? Beginnen wir mit einer einfachen Frage: Warum müssen Sie manchmal die Federung überprüfen? Der erste Fall ist ein Lehrbuchfall. Das heißt, etwas unten klopft, klappert, klickt, und manchmal rumpelt es und gibt es an das Lenkrad und das fünfte ...
44704 4 29 09.01.2017
Wenn Sie kein Rennfahrer sind, bedeutet dies nicht, dass Ihnen das Handling nicht wichtig ist. Es ist nur so, dass dieser Begriff in Ihrem Fall ganz andere bevorzugte Parameter bedeutet als die ideale Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit. Tatsächlich hängt die aktive Sicherheit eines Autos stark von seinem Fahrverhalten ab, und daher arbeiten Autodesigner viel und produktiv an diesen Parametern. Was hat das mit der Fahrwerksgeometrie zu tun?
Wie sich das Auto dreht
Es scheint, was einfacher ist: die Vorderräder gedreht - und das Auto hat sich gedreht. Aber in der Praxis ist alles viel komplizierter. Auch im Stand drehen sich zunächst nicht nur die Vorderräder. Da die Vorderradaufhängung einen Nachlaufwinkel hat, heben sich die Vorderräder bei Kurvenfahrten jeweils auf ihre eigene Höhe an. Wie viel hängt von der Breite und Härte des Gummis, der Aufhängungsgeometrie usw. ab.
Infolgedessen erhält das Auto eine gewisse Wankung, abhängig von der Höhe des Wankzentrums der Vorder- und Hinterradaufhängung und der Position des Massenschwerpunkts in diesem Moment. Auch die Hinterräder oder gar eine durchgehende Hinterachse drehen mit – ganz einfach, weil die Räder bei jeder Positionsänderung des Aufbaus nicht nur auf und ab gehen, sondern auch leicht drehen, sondern drehen.
In der Dynamik werden zu diesem Parameterhaufen Krängungsmoment vom Schwerpunkt der Maschine und Gummischlupf addiert. Von allen zu berechnenden Parametern haben für uns der momentane Drehpunkt und die Drehradien der Vorder- und Hinterachse sowie der Massenschwerpunkt den größten Wert. Der momentane Drehpunkt stimmt überhaupt nicht mit dem geometrischen überein, der nach der Ackermann-Regel berechnet wird - dem Punkt, an dem sich die Mittelpunkte der Rollkreise aller Räder befinden. Darüber hinaus existiert ein solcher Punkt in der Dynamik aufgrund von Schlupf einfach nicht. In den Figuren wird jedoch als Beispiel eine einfachere Situation betrachtet, um keine Verwirrung zu stiften.
Wenn Sie auf den ersten Blick die Hinterräder in die entgegengesetzte Richtung von vorne drehen, verringert sich der Wenderadius des Autos. Dies ist wichtig im Hinblick auf Benutzerfreundlichkeit und Manövrierfähigkeit. Je kleiner der Radius, desto komfortabler ist es. Aber Autos fahren in der Mall nicht nur mit Gabelstaplergeschwindigkeit, also gibt es noch andere Faktoren zu berücksichtigen.
Aber was ist, wenn Sie die Räder in die gleiche Richtung wie die vorderen drehen? Auf den ersten Blick Unsinn: Das Auto fährt in einem großen Radius "seitlich", wenn die Hinterräder einen kleineren Winkel einschlagen als die Vorderräder. Ein größerer Wenderadius allein bedeutet weniger Lastumverteilung zwischen den rechten und linken Rädern, was bessere Traktion und Komfort bedeutet.
Aber es scheint, dass das gleiche erreicht werden kann, indem man einfach das Lenkrad in einen kleineren Winkel dreht? Das geht sogar automatisch – zum Glück sind Lenkungen mit variabler Steigung mittlerweile keine Seltenheit mehr. Wenn sich die Hinterräder jedoch in Kurvenrichtung drehen, verringert sich auch der Schräglaufwinkel der Hinterachse und damit die Neigung zum Übersteuern. Ganz einfach, das Auto wird rutschfester. Dies ist bei hohen Geschwindigkeiten extrem wichtig.
Ein ähnlicher Effekt könnte durch einfaches Vergrößern des Radstands erzielt werden. Aber die Größe der Autos ist begrenzt - aber durch Ändern des Drehwinkels der Hinterräder können Sie ohne Vergrößerung der Größe bekommen, was Sie wollen. Und für ein Auto mit kurzem Radstand ist das einfach die Rettung: Sie können die für große Autos charakteristische Kombination aus Straßenstabilität beibehalten, ohne auf eine gute Lenkung zu verzichten.
Nicht nur Geschäftsführung
Für Stabilität auf der Straße sollte sich das Hinterrad in Richtung der vorderen Kurve drehen und für eine bessere Manövrierfähigkeit - in die entgegengesetzte Richtung. Wenn es keine besonderen Schwierigkeiten mit der Manövrierfähigkeit gibt, können Sie die Merkmale der Bewegung des Autos in einer Kurve nutzen, um die Räder zu drehen. Zum Beispiel das Vorhandensein einer Rolle. Wenn sie komprimiert ist, dreht die Federung das Rad, und wir bekommen, was wir wollen.
Artikel / Geschichte
Federungsweichheit und -steifigkeit – was ist wichtiger für den Komfort?
Fahrwerksspezialisten können viele interessante Beispiele aus der Praxis erzählen, aber ich muss mich auf eine kurze Geschichte beschränken, warum härter nicht immer hartnäckig und weicher nicht immer ist ...
75887 0 37 05.03.2015
Aber hier gibt es zwei Probleme. Zum einen reagiert die Federung auf Lastwechsel ähnlich, wir möchten jedoch, dass das Fahrverhalten weniger von der Beladung, sondern mehr von der Wankung selbst und den Querkräften abhängt. Zweitens ist es bei Fahrzeugen mit Heckantrieb sehr verlockend, die Drehung der Räder an den Schubvektor zu binden.
Kompliziert man die Federung, indem man Hebel einführt, die bei einer bestimmten Belastung auf die Achswinkel einwirken, dann erhält man eine Mehrlenker-Aufhängung. Ja, diejenige, die beim Mercedes W201 erschienen ist und jetzt bei den meisten Autos der C-Klasse und höher verwendet wird. Und das nicht nur an der Hinterachse, sondern auch an der Vorderachse.
Es war die Mehrlenkeraufhängung, die es ermöglichte, den gleichen Effekt wie die Zwangsdrehung der Hinterachse zu erzielen und für ein Vierteljahrhundert auf die Verwendung komplexer Zwangsdrehsysteme zu verzichten. Das Hebelsystem einer solchen Aufhängung legt eine komplexe Trajektorie der Radbewegung in Abhängigkeit von Längs-, Quer- und Vertikallasten fest.
Es ist möglich, die Fahrwerksgeometrie fein abzustimmen, um das Verhalten des Fahrzeugs bei Auftreten erheblicher Seitenkräfte mit unterschiedlichen Verhältnissen von Vertikal- und Seitenlasten widerzuspiegeln. Für Fahrzeuge mit Heckantrieb erwies sich dies von Anfang an als eine ernsthafte Hilfe im Kampf um ein besseres Fahrverhalten, und Frontantriebswagen probierten wenig später ähnliche Technologien mit einer Zunahme von Gewicht, Lasten und Anforderungen für deren Handhabung.
Die ersten voll gefahrenen Autos
Autos mit zwei gelenkten Achsen wurden überhaupt nicht für ein hervorragendes Handling geschaffen. Solche Autos fuhren auf der Autobahn überhaupt nicht mit hoher Geschwindigkeit, da es sich um Geländewagen handelte. Zum Beispiel der berühmte Unimog – ein universelles Offroad-Fahrwerk mit allen vier lenkbaren Rädern. Natürlich, um im Gelände besser zu fahren und auf engstem Raum zu manövrieren.
Japanische Autos der frühen 80er sind in Bezug auf die Designkomplexität nicht weit davon entfernt. Der 1987er Honda Prelude hatte eine hintere Lenkstange und eine Welle, die ihn mit dem Lenkrad verband, und das System funktionierte abhängig vom Lenkwinkel. Bei kleinen Drehwinkeln drehten sich die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder und bei großen Drehwinkeln in die entgegengesetzte Richtung. Auch in dieser Form reichte die Wirkung für andere japanische Hersteller aus, um ähnliche Technik einzuführen.
Erst in den nachfolgenden Generationen wurde der hintere Zahnstangenantrieb elektrisch, und der Lenkeinschlag hing auch von der Geschwindigkeit ab, mit der das Manöver durchgeführt wurde. Sie dachten jedoch nicht daran, die Wellen und Lamellen loszuwerden. Die Strukturen blieben komplex, massiv, voluminös und teuer. Infolgedessen gewannen Autos mit ihnen nicht viel an Popularität und wurden nur auf dem heimischen japanischen Markt verkauft. Im Rest der Welt wurde die bedingungslose Führung von Mehrlenkeraufhängungen übernommen.
Warum voll lenkbare Fahrwerke wieder auftauchen
Die naheliegendste Antwort auf diese Frage ist die Verbilligung von Antrieben und Steuerelektronik sowie die Entwicklung von Stabilitäts- und Sicherheitssystemen. Auf einem neuen technologischen Niveau gaben sie die hinteren Lenktrapeze und Zahnstangen auf. Mehrlenkeraufhängungen sorgen bereits für einen ausreichenden Drehwinkel der Räder, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Es bleibt, sie anstelle des für das Drehen des Rads zuständigen Hebels mit einem aktiven elektrischen oder hydraulischen Antrieb auszustatten.
Die Elektronik ermittelt viel genauer, was gerade mit dem Auto passiert, ermöglicht die Nutzung großer Drehwinkel und ist zudem günstiger in der Einstellung als ein aufwändiges Fahrwerk. Und als zusätzlicher Faktor - die deutliche Verbesserung des Untersteuerns bei niedrigen Geschwindigkeiten. Sie können die Räder in die entgegengesetzte Richtung drehen und die Manövrierfähigkeit des Autos in engen Straßen verbessern.
Es würde mich nicht wundern, wenn solche Systeme bald bei Fahrzeugen ab der C-Klasse massiv eingesetzt werden und das in Kombination mit einer vereinfachten Geometrie der Hinterradaufhängung – zum Beispiel nicht mit Mehrlenkern, sondern mit einem Torsionslenker . Das hat definitiv einen wirtschaftlichen Sinn, denn Steuerbarkeit, wie bei teureren Autos, bekommt man zu geringeren Kosten. Und ein komplexer und teurer Verschleißknoten wird nicht "überflüssig". Schließlich scheinen sich die Autohersteller verpflichtet zu haben, das Auto wegwerfbar zu machen.
Und bei Kurvenfahrt hängt es stark von der Richtung der Hinterachse ab, die der vorderen Spur folgt. Dies ist notwendig, um den Lenkwinkel des Fahrzeugs und den Reifenverschleiß zu reduzieren. Die Verwendung einer gelenkten Hinterachse ermöglicht es, die Querbeschleunigung beim Wenden des Fahrzeugs zu reduzieren, was seine Stabilität erhöht. Fahrzeugmanöver deutlich verbessern:
- Zum einen wird die Sensibilität des Autos gegenüber dem Lenkrad erhöht. In der Tat ist es beim ruhigen Fahren auf den Straßen der Stadt besser, eine "scharfe" Lenkung zu haben, um das Lenkrad nicht bei jedem Manöver mehrere Umdrehungen zu drehen. Auf der Autobahn kann eine "scharfe" Lenkung Probleme bereiten - das Auto reagiert selbst auf eine kleine Lenkung zu hart.
- Zweitens, um die Manövrierfähigkeit des Autos beim Einparken oder Abbiegen in engen Stadtverhältnissen zu verbessern, dh den Wenderadius zu reduzieren.
- Und drittens, um die Richtungsstabilität bei scharfen Manövern mit hoher Geschwindigkeit zu erhöhen.
Wenn Sie die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder drehen, können Sie die Richtung und Geschwindigkeit des Fahrzeugschwerpunkts beibehalten, aber den momentanen Wenderadius erheblich vergrößern. Gleichzeitig werden die Auswirkungen auf das Auto reduziert und dadurch die Spurtreue erhöht.
Bei niedriger Geschwindigkeit drehen sich die Hinterräder gegenphasig mit den Vorderrädern und der momentane Wenderadius verringert sich, und bei hoher Geschwindigkeit in einer schnellen Kurve oder beim Spurwechsel auf einer Autobahn drehen die Hinterräder dagegen dreht sich in einem kleinen Winkel auf die gleiche Seite wie die Vorderseite. Zum Beispiel scheint ein Auto, das auf einer Autobahn ein Manöver macht, nicht abzubiegen, sondern sich parallel zu den Fahrbahnmarkierungen von Reihe zu Reihe zu bewegen. In diesem Fall bewegt sich das Auto entlang eines Bogens mit geringerer Krümmung und größerem Radius. Das Moment, in dem das Auto um die Hochachse gedreht wird, wird geringer - daher sinkt auch die Gefahr des Verlustes der Spurtreue und der Schleuderbildung der Hinterachse.
Reis. Wenderadius eines konventionellen Autos (MCP - Instantaneous Turn Center) und eines Autos mit allen Lenkrädern (4WS)
In diesem Zusammenhang führen einige Hersteller die Hinterachssteuerung in das Fahrzeugdesign ein. Mitsubishi war einer der ersten, der eine solche mechanische Steuerung der Hinterachse präsentierte.
Reis. Mechanische Lenkung der Hinterachse:
1 - Ölpumpe; 2 - Empfänger; 3 - Lenkgetriebe mit hydraulischem Verstärker; 4 - Lenkrad; 5 - Spule; 6 - Druckreduzierventil; 7 - Hinterachsölpumpe; 8 - Arbeitszylinder
Das allgemeine Steuersystem von Autos umfasst ein Lenkgetriebe mit einem Servolenkzylinder) Vorderachssteuerung 3, eine Ölpumpe 1, eine Ölpumpe zum Steuern einer Hinterachse 7, ein Hydraulikventil zum Steuern einer Hinterachse mit einer Spule 5 und a Druckminderventil 6, einen Kraftzylinder zum Steuern einer Hinterachse 8, Lenkstangen zum Drehen der Vorder- und Hinterachse.
Wenn die Vorderräder gedreht werden, wird der Steuerdruck des Kraftzylinders der Vorderräder auf den Kraftzylinder der Hinterräder übertragen. Dabei werden Systemdruck, Lenkgeschwindigkeit und Seitenlastniveau der Vorderachse berücksichtigt. Der Steuerdruck wirkt auf den Ventilschieber der Hinterachse. Abhängig vom wirkenden Druck öffnet der Steuerschieber während der Bewegung die Ölkanäle um einen bestimmten Betrag, über die das Arbeitsfluid dem Arbeitszylinder zur Steuerung der Hinterachse zugeführt wird. Der sich bewegende Kolben des Arbeitszylinders wirkt auf die Lenkstangen der Hinterachse und dreht die Hinterachse um den erforderlichen Winkel.
Mit der Entwicklung elektronischer Steuersysteme begannen sie auch bei der Steuerung der Hinterachse (4WS) eingesetzt zu werden. Ein Beispiel ist die elektronisch gesteuerte Hinterachse eines Toyota Aristo-Autos, die 1991 die mechanische änderte, deren Gesamtansicht in der ersten Abbildung und das Stellantriebsdiagramm in der zweiten Abbildung gezeigt ist. Ein ähnliches System kommt auch in BMW-Fahrzeugen zum Einsatz.
Reis. Gesamtansicht einer gelenkten Hinterachse mit elektromechanischem Aktuator
Reis. Elektromechanischer Hinterachs-Schwenkaktuator:
1 - Rotor (Hohlwelle); 2 - Stator; 3 - Planetengetriebe; 4 - Spindelmutter; 5 - Satellit; 6 - Sonnenrad; 7 - Spindel (Schraube); 8 - verzahnter Teil der Spindelwelle; 9 - Spindeldrehsicherung; 10 - Planetenträger
Die Hinterräder werden hier über eine spezielle elektrische Lenkung gelenkt, die in die recht ausgeklügelte Hinterradaufhängung eingebaut ist. Und es wird von einer speziellen Elektronikeinheit gesteuert, die von mehreren Sensoren Informationen über die Geschwindigkeit des Autos, über den Lenkwinkel, Vorder- und Hinterräder usw. erhält.
Der Aktuator besteht aus einem Elektromotor (Stator und Rotor), einem Planetengetriebe und einer auf die Lenkstangen der Hinterachse wirkenden Spindelwelle. Der Elektromotor wird von einem elektronischen Steuergerät gesteuert, das Signale von verschiedenen Lenksensoren erhält. Je nach Höhe und Zeitpunkt der Spannungsversorgung des Elektromotors ändern sich Drehzahl und Drehzeit des Rotors des Elektromotors. Um das Drehmoment und die Schubkräfte der Spindel zu erhöhen, wird im Aktuator ein Planetengetriebe verwendet.
Beim Anlegen einer Spannung an den Elektromotor beginnt sich die Hohlwelle des Rotors 1 zu drehen. Auf der Rotorwelle befindet sich ein Sonnenrad 6, das über die Satelliten 5 und den Planetenträger 10 die ihm zugeordnete Spindelmutter 4 dreht an den Lenkstangen der Hinterachse. Um ein Durchdrehen der Spindelwelle zu verhindern, ist eine spezielle Sicherung 10 vorgesehen.
Das 4WS-System arbeitet in zwei Modi. Bei niedriger Geschwindigkeit drehen sich die Hinterräder entgegengesetzt zu den Vorderrädern, und beim Manövrieren derselben Krümmung muss das Lenkrad in einem kleineren Winkel gedreht werden. Das erhöht die Lenkempfindlichkeit und macht das Auto agiler. Beim Wenden werden beispielsweise die Vorderräder ganz nach links und die Hinterräder in einem Winkel von bis zu acht Grad nach rechts eingeschlagen. Gleichzeitig wird der Wendekreis im Vergleich zu einem konventionellen Pkw um 15 % reduziert und beträgt nur noch 4,7 Meter.