13. Juli 2009

«Smarter Vorderradantrieb»

Auflösung Auto-Crack 6/2009: (B) 1. Es handelt sich um eine McPherson-Achskonstruktion. – 2. Es sind Schraubenfedern eingebaut. – 3. Die Automobilhersteller verwenden entweder Lamellensperrausgleichgetriebe oder eine elektronische Differentialsperre.

«Smarter Vorderradantrieb»

Die Achskonstruktion des Ford Focus RS unterscheidet sich deutlich von einer konventionellen Focus-McPherson-Achskonstruktion.

Beim Lamellensperrdifferential werden die Lamellenpakete durch unterschiedliche Drehmomente links und rechts über ein Druckstück zusammengedrückt (oder elektronisch gesteuert) und so ein Sperrgrad erreicht (Verbindung zwischen Gehäuse und einer Antriebswelle). Bei der elektronischen Differentialsperre (eigentlich ist es eine Bremse) wird das durchdrehende Rad durch die Radbremse abgebremst und das Rad mit der besseren Traktion übernimmt das Antriebsdrehmoment. – 4. Im sportlichen Ford Focus RS wird eine Torsendifferentialsperre eingebaut. – 5. Das Drehmoment des Fünfzylinderturbomotors von 440 Nm kann beim Vorderradantrieb für Traktionsprobleme sorgen. Dank der mechanisch arbeitenden Ausgleichsgetriebesperre kann die Antriebskraft besser auf die Strasse übertragen werden (weniger durchdrehende Antriebsräder). – 6. Das Ausgleichsgetriebe soll bei Kurvenfahrt die Drehzahl-unterschiede zwischen kurvenäus­serem und -innerem Rad ausgleichen. Dies geschieht über die Ausgleichskegelräder im Differentialkorb, welche bei Raddrehzahlunterschied den Ausgleich ermöglichen. Wenn ein Rad die Traktion verliert, leitet das konventionelle Ausgleichsgetriebe die Antriebskraft nur noch an das Rad, das die Haftung verloren hat. Ausgleichsgetriebesperren können den Ausgleich vermindern, indem das Gehäuse mit einer Antriebswelle durch Schlupf (Beispiel Lamellenausgleichssperre) oder über die Hemmung der Kraftübertragung beim Schneckengetriebe (Torsendifferential) ermöglicht wird.


(F) 1. Siehe Grafik. – 2. Die neue RevoKnuckle-Achse des Focus RS weist einen geringeren Abstand zwischen Schwenkachse und Radmitte auf. Dadurch wirken weniger grosse Stördrehmomente der Lenkachse auf die Lenkung (Zerren am Lenkrad bei Vollbeschleunigung). – 3. Bei der neuen Achse wird nur der Achsschenkelbolzen beim Lenken gedreht. Bei der konventionellen McPherson-Achse dreht der ganze Achsschenkel samt Schwingungsdämpferrohr mit. – 4. 1. Ausgleichsgetriebegehäuseteil, 2. Schnecke, 3. Schneckenrad der einen Antriebsachse, 4. Schnecke, 5. zweiter Gehäuseteil, 6. Schneckenrad der anderen Antriebsachse, 7.Führung der Ausgleichsschneckenräder. – 5. Die beiden Schnecken werden vom Gehäuse geführt. Bei Kurvenfahrt drehen die Schneckenräder mit unterschiedlich hoher Drehzahl. Die Schnecken können trotz Selbsthemmung im Gehäuse zu drehen beginnen. Weil die beiden Schecken jeweils im Eingriff sind, können sie so einen Ausgleich sicherstellen. – 6. 1. oberes Schwenklager, 2. schwenkbarer Achsschenkelbolzen/Radnabenträger, 3. unteres Schwenklager.


(P) 1. Nebst der aufwändigeren Bauweise sind die beiden Schwenk­lager hohen Kräften ausgesetzt. – 2. Der geringere Lenkrollhalbmesser sorgt für kleinere Drehmomente um die Schwenkachse beim Beschleunigen und Bremsen. Das Fahrzeug ist spurstabiler. – 3. Bei falschen Rad-/Reifenkombinationen können die beiden Schwenklager frühzeitig verschleissen (Abstützhebel klein = grosse Lagerkräfte). – 4. Um die Kräfte aufnehmen zu können, sind oben ein Rollenlager und unten ein Nadellager eingebaut. Ein konventionelles Kugelgelenk wäre von den hohen Kräften überfordert. – 5. Es ist ein mechanisches System, welches automatisch und ohne Elektronik arbeitet. – 6. Auf dem Torsenprinzip: Torque Sensing («Drehmomentspürend»). Drehmomentunterschiede werden rein mechanisch ausgeglichen. – 7. Die Zahnflankenwinkel zwischen Schnecke und Schneckenrad. – 8. Bei schwächer motorisierten Versionen lohnt sich der bauliche Aufwand nicht. Deshalb wird diese Achskonstruktion vermutlich sportlich motorisierten Versionen vorbehalten bleiben. (se)

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