Wie Autoaufhängungen funktionieren

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Doppelquerlenker-Federung am Honda Accord 2005 Coupé Foto mit freundlicher Genehmigung von Honda Motor Co., Ltd..

Wenn Menschen an die Leistung eines Automobils denken, denken sie normalerweise an Leistung, Drehmoment und Beschleunigung von null auf 60. Die gesamte von einem Kolbenmotor erzeugte Leistung ist jedoch nutzlos, wenn der Fahrer das Auto nicht steuern kann. Deshalb haben die Automobilingenieure ihre Aufmerksamkeit auf das Federungssystem gelenkt, fast sobald sie den Viertakt-Verbrennungsmotor beherrschten.

Die Aufgabe einer Fahrzeugfederung besteht darin, die Reibung zwischen den Reifen und der Fahrbahnoberfläche zu maximieren, Lenkstabilität bei gutem Handling zu gewährleisten und den Komfort der Fahrgäste zu gewährleisten. In diesem Artikel werden wir untersuchen, wie Autoaufhängungen funktionieren, wie sie sich im Laufe der Jahre entwickelt haben und wohin das Design von Aufhängungen in Zukunft führen wird.

Wenn eine Straße vollkommen flach und ohne Unregelmäßigkeiten wäre, wären Aufhängungen nicht erforderlich. Aber die Straßen sind alles andere als flach. Selbst frisch asphaltierte Autobahnen weisen subtile Mängel auf, die mit den Rädern eines Autos interagieren können. Es sind diese Unvollkommenheiten, die Kräfte auf die Räder ausüben. Nach Newtons Bewegungsgesetzen haben alle Kräfte beides Größe und Richtung. Eine Unebenheit auf der Straße bewirkt, dass sich das Rad senkrecht zur Straßenoberfläche auf und ab bewegt. Die Größe hängt natürlich davon ab, ob das Rad auf eine riesige Beule oder einen winzigen Fleck trifft. In jedem Fall erfährt das Autorad a vertikale Beschleunigung wie es über eine Unvollkommenheit geht.

Ohne eine dazwischenliegende Struktur wird die gesamte vertikale Energie des Rades auf den Rahmen übertragen, der sich in die gleiche Richtung bewegt. In einer solchen Situation können die Räder den Kontakt zur Straße vollständig verlieren. Dann können die Räder unter der nach unten gerichteten Schwerkraft zurück auf die Straßenoberfläche schlagen. Was Sie brauchen, ist ein System, das die Energie des vertikal beschleunigten Rads absorbiert und es dem Rahmen und der Karosserie ermöglicht, ungestört zu fahren, während die Räder Unebenheiten auf der Straße folgen.

Die Untersuchung der Kräfte, die an einem fahrenden Auto wirken, wird aufgerufen Fahrzeugdynamik, und Sie müssen einige dieser Konzepte verstehen, um zu verstehen, warum eine Aussetzung überhaupt notwendig ist. Die meisten Automobilingenieure betrachten die Dynamik eines fahrenden Autos aus zwei Perspektiven:

  1. Reiten - die Fähigkeit eines Autos, eine holprige Straße zu glätten
  2. Handhabung - die Fähigkeit eines Autos, sicher zu beschleunigen, zu bremsen und in Kurven zu fahren

Diese beiden Eigenschaften können in drei wichtigen Prinzipien weiter beschrieben werden - Straßenisolation, Straßenhaltung und Kurvenfahrt. In der folgenden Tabelle werden diese Prinzipien beschrieben und wie Ingenieure versuchen, die jeweiligen Herausforderungen zu lösen.

© 2018

Die Federung eines Autos mit seinen verschiedenen Komponenten bietet alle beschriebenen Lösungen.

Schauen wir uns die Teile einer typischen Federung an, angefangen vom Gesamtbild des Fahrgestells bis hin zu den einzelnen Komponenten, aus denen die Federung besteht.

Inhalt
  1. Autoaufhängungsteile
  2. Dämpfer: Stoßdämpfer
  3. Dämpfer: Streben und Stabilisatoren
  4. Aufhängungstypen: Vorne
  5. Fahrwerkstypen: Hinten
  6. Spezialfedern: Der Baja Bug
  7. Spezialisierte Fahrwerke: Formel-1-Rennfahrer
  8. Spezialsuspensionen: Hot Rods
  9. Das Bose-Aufhängungssystem

-Die Federung eines Autos ist tatsächlich Teil des Fahrgestells, das alle wichtigen Systeme umfasst, die sich unter der Karosserie des Autos befinden. Diese Systeme umfassen:

  • Das Rahmen - strukturelle, tragende Komponente, die den Motor und die Karosserie des Fahrzeugs trägt, die wiederum von der Aufhängung getragen werden
  • Das Federungssystem - Ein Setup, das das Gewicht trägt, Stöße absorbiert und dämpft und den Reifenkontakt aufrechterhält
  • Das Steuersystem - Mechanismus, der es dem Fahrer ermöglicht, das Fahrzeug zu führen und zu lenken
  • Das Reifen und Räder - Komponenten, die eine Fahrzeugbewegung durch Grip und / oder Reibung mit der Straße ermöglichen

Das Fahrwerk ist also nur eines der wichtigsten Systeme in jedem Fahrzeug.

Zu den Aufhängungsteilen gehören Federn, Dämpfer und Stabilisatoren. Erfahren Sie mehr über Aufhängungsteile, von Blattfedern bis zu Torsionsstäben, und wie gefederte und ungefederte Masse funktionieren. © 2018

In Anbetracht dieser Gesamtübersicht ist es an der Zeit, die drei grundlegenden Komponenten einer Federung zu betrachten: Federn, Dämpfer und Stabilisatoren.

Federn

Die heutigen Federsysteme basieren auf einem von vier Grundkonstruktionen:

  • Sprungfedern - Dies ist die häufigste Art von Feder und ist im Wesentlichen ein Hochleistungstorsionsstab, der um eine Achse gewickelt ist. Schraubenfedern drücken und dehnen sich aus, um die Bewegung der Räder zu absorbieren.
  • Blattfedern bestehen aus mehreren Metallschichten ("Blätter" genannt), die zu einer Einheit zusammengebunden sind. Blattfedern wurden erstmals in Pferdekutschen verwendet und waren bis 1985 in den meisten amerikanischen Automobilen zu finden. Sie werden heute noch in den meisten Lastkraftwagen und Schwerlastfahrzeugen verwendet.
  • Torsionsstäbe Verwenden Sie die Verdrehungseigenschaften einer Stahlstange, um eine schraubenfederähnliche Leistung zu erzielen. So funktionieren sie: Ein Ende einer Stange ist am Fahrzeugrahmen verankert. Das andere Ende ist an einem Querlenker befestigt, der wie ein Hebel wirkt, der sich senkrecht zum Torsionsstab bewegt. Wenn das Rad auf eine Unebenheit trifft, wird die vertikale Bewegung auf den Querlenker und dann durch die Hebelwirkung auf den Torsionsstab übertragen. Der Torsionsstab dreht sich dann entlang seiner Achse, um die Federkraft bereitzustellen. Europäische Autohersteller nutzten dieses System in den 1950er und 1960er Jahren ausgiebig, ebenso wie Packard und Chrysler in den USA.
  • Luftfedern bestehen aus einer zylindrischen Luftkammer, die zwischen dem Rad und der Karosserie des Fahrzeugs positioniert ist. Verwenden Sie die Druckeigenschaften der Luft, um Radvibrationen zu absorbieren. Das Konzept ist eigentlich mehr als ein Jahrhundert alt und kann auf von Pferden gezogenen Buggys gefunden werden. Luftfedern aus dieser Zeit wurden aus luftgefüllten Ledermembranen hergestellt, ähnlich einem Balg; In den 1930er Jahren wurden sie durch Luftfedern aus Formgummi ersetzt.

Basierend darauf, wo sich Federn an einem Auto befinden - d. H. Zwischen den Rädern und dem Rahmen - finden es Ingenieure oft bequem, über das zu sprechen gefederte Masse und das ungefederte Masse.

Federn: Sprung- und Unsprung-Masse

Das gefederte Masse ist die Masse des Fahrzeugs, die auf den Federn abgestützt ist, während die ungefederte Masse ist lose definiert als die Masse zwischen der Straße und den Aufhängungsfedern. Die Steifheit der Federn beeinflusst, wie die gefederte Masse reagiert, während das Auto gefahren wird. Locker gefederte Autos wie Luxusautos (denken Sie an Lincoln Town Car) können Unebenheiten verschlucken und für eine super reibungslose Fahrt sorgen. Ein solches Auto neigt jedoch dazu, beim Bremsen und Beschleunigen zu tauchen und zu hocken, und neigt dazu, bei Kurvenfahrten ein Schwanken oder Rollen des Körpers zu erfahren. Eng gefederte Autos wie Sportwagen (denken Sie an Mazda Miata) sind auf holprigen Straßen weniger verzeihend, minimieren jedoch die Körperbewegung gut, was bedeutet, dass sie auch um Kurven aggressiv gefahren werden können.

Während Federn für sich genommen wie einfache Geräte erscheinen, ist es eine komplexe Aufgabe, sie an einem Auto zu entwerfen und zu implementieren, um den Komfort der Passagiere mit dem Handling in Einklang zu bringen. Und um die Sache noch komplexer zu machen, können Federn allein keine perfekte Laufruhe bieten. Warum? Weil Federn Energie gut absorbieren, aber nicht so gut zerstreuen es. Andere Strukturen, bekannt als Dämpfer, sind dazu erforderlich.

Es sei denn, a Dämpfungsstruktur vorhanden ist, wird eine Autofeder die Energie, die sie von einer Unebenheit absorbiert, mit einer unkontrollierten Geschwindigkeit ausdehnen und freisetzen. Die Feder springt weiter mit ihrer Eigenfrequenz, bis die gesamte ursprünglich in sie eingebrachte Energie verbraucht ist. Eine Federung, die nur auf Federn aufgebaut ist, würde für eine extrem hüpfende Fahrt und je nach Gelände für ein unkontrollierbares Auto sorgen.

Geben Sie die Stoßdämpfer, oder Snubber, ein Gerät, das unerwünschte Federbewegungen durch einen Prozess steuert, der als bekannt ist Dämpfung. Stoßdämpfer verlangsamen und verringern die Größe der Vibrationsbewegungen, indem sie die kinetische Energie der Aufhängungsbewegung in Wärmeenergie umwandeln, die durch Hydraulikflüssigkeit abgeführt werden kann. Um zu verstehen, wie dies funktioniert, schauen Sie am besten in einen Stoßdämpfer, um dessen Struktur und Funktion zu erkennen.

Ein Stoßdämpfer ist im Grunde ein Ölpumpe zwischen dem Rahmen des Autos und den Rädern platziert. Die obere Halterung des Stoßdämpfers ist mit dem Rahmen (d. H. Dem gefederten Gewicht) verbunden, während die untere Halterung mit der Achse in der Nähe des Rades (d. H. Dem ungefederten Gewicht) verbunden ist. In einem Zweirohr-Design, Als eine der gebräuchlichsten Arten von Stoßdämpfern ist die obere Halterung mit einer Kolbenstange verbunden, die wiederum mit einem Kolben verbunden ist, der wiederum in einem mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Rohr sitzt. Das Innenrohr ist als Druckrohr bekannt, und das Außenrohr ist als Reserverohr bekannt. Das Reserveschlauch speichert überschüssige Hydraulikflüssigkeit.

Wenn das Autorad auf eine Unebenheit auf der Straße trifft und bewirkt, dass sich die Feder auf- und abwickelt, wird die Energie der Feder über die obere Halterung, über die Kolbenstange und in den Kolben auf den Stoßdämpfer übertragen. Öffnungen perforieren den Kolben und lassen Flüssigkeit durch, während sich der Kolben im Druckrohr auf und ab bewegt. Da die Öffnungen relativ klein sind, fließt nur eine kleine Menge Flüssigkeit unter großem Druck durch. Dies verlangsamt den Kolben, was wiederum die Feder verlangsamt.

Stoßdämpfer arbeiten in zwei Zyklen - dem Kompressionszyklus und das Verlängerungszyklus. Der Kompressionszyklus tritt auf, wenn sich der Kolben nach unten bewegt und die Hydraulikflüssigkeit in der Kammer unterhalb des Kolbens komprimiert. Der Verlängerungszyklus tritt auf, wenn sich der Kolben zur Oberseite des Druckrohrs bewegt und das Fluid in der Kammer über dem Kolben komprimiert. Ein typisches Auto oder ein leichter LKW hat während seines Ausfahrzyklus mehr Widerstand als während seines Kompressionszyklus. In diesem Sinne steuert der Kompressionszyklus die Bewegung des ungefederten Gewichts des Fahrzeugs, während die Verlängerung das schwerere gefederte Gewicht steuert.

Alle modernen Stoßdämpfer sind geschwindigkeitsabhängig - Je schneller sich die Federung bewegt, desto mehr Widerstand bietet der Stoßdämpfer. Dies ermöglicht es Stoßdämpfern, sich an die Straßenbedingungen anzupassen und alle unerwünschten Bewegungen zu steuern, die in einem fahrenden Fahrzeug auftreten können, einschließlich Abprallen, Schwanken, Bremsen und Beschleunigungskniebeugen.

Gemeinsames Federbeindesign

-Eine weitere übliche Dämpfungsstruktur ist die Strebe - im Grunde ein Stoßdämpfer, der in einer Schraubenfeder montiert ist. Streben erfüllen zwei Aufgaben: Sie bieten eine Dämpfung funktionieren wie Stoßdämpfer und bieten strukturelle Unterstützung für die Fahrzeugfederung. Das heißt, Streben liefern etwas mehr als Stoßdämpfer, die das Fahrzeuggewicht nicht tragen - sie steuern nur die Geschwindigkeit, mit der das Gewicht in einem Auto übertragen wird, nicht das Gewicht selbst.

Da Stoßdämpfer und Federbeine so viel mit dem Fahrverhalten eines Autos zu tun haben, können sie als kritische Sicherheitsmerkmale angesehen werden. Abgenutzte Stoßdämpfer und Federbeine können eine übermäßige Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs von einer Seite zur anderen und von vorne nach hinten ermöglichen. Dies verringert die Fähigkeit des Reifens, die Straße zu greifen, sowie die Handling- und Bremsleistung.

Stabilisatoren

Stabilisatoren (auch als Stabilisatoren bezeichnet) werden zusammen mit Stoßdämpfern oder Federbeinen verwendet, um einem sich bewegenden Automobil zusätzliche Stabilität zu verleihen. Ein Stabilisator ist eine Metallstange, die die gesamte Achse überspannt und jede Seite der Aufhängung effektiv miteinander verbindet.

Wenn sich die Aufhängung an einem Rad auf und ab bewegt, überträgt der Stabilisator die Bewegung auf das andere Rad. Dies schafft eine ebenere Fahrt und reduziert das Schwanken des Fahrzeugs. Insbesondere bekämpft es das Rollen eines Autos an seiner Federung in Kurven. Aus diesem Grund sind heutzutage fast alle Fahrzeuge serienmäßig mit Stabilisatoren ausgestattet. Wenn dies nicht der Fall ist, können die Stangen mit Bausätzen jederzeit problemlos eingebaut werden.

-Bisher haben sich unsere Diskussionen darauf konzentriert, wie Federn und Dämpfer an einem bestimmten Rad funktionieren. Die vier Räder eines Autos arbeiten jedoch in zwei unabhängigen Systemen zusammen - den beiden durch die Vorderachse verbundenen Rädern und den beiden durch die Hinterachse verbundenen Rädern. Das bedeutet, dass ein Auto vorne und hinten eine andere Art der Federung haben kann und normalerweise auch hat.

Viel hängt davon ab, ob eine starre Achse die Räder bindet oder ob sich die Räder unabhängig voneinander bewegen dürfen. Die erstere Anordnung ist bekannt als abhängiges System, während die letztere Anordnung als bekannt ist unabhängiges System. In den folgenden Abschnitten werden einige der gängigen Arten von Vorder- und Hinterradaufhängungen vorgestellt, die normalerweise bei Standardautos verwendet werden.

Abhängige Vorderradaufhängungen

Abhängige Vorderradaufhängungen haben eine starre Vorderachse, die die Vorderräder verbindet. Im Grunde sieht dies aus wie eine solide Stange unter der Vorderseite des Autos, die durch Blattfedern und Stoßdämpfer an Ort und Stelle gehalten wird. Abhängige Vorderradaufhängungen, die bei Lastwagen üblich sind, werden seit Jahren nicht mehr in Standardautos verwendet.

Unabhängige Vorderradaufhängungen

In diesem Setup dürfen sich die Vorderräder unabhängig voneinander bewegen. Das MacPherson-Strebe, Das 1947 von Earle S. MacPherson von General Motors entwickelte System ist das am weitesten verbreitete Vorderradaufhängungssystem, insbesondere bei Fahrzeugen europäischer Herkunft.

Die MacPherson-Strebe kombiniert einen Stoßdämpfer und eine Schraubenfeder zu einer Einheit. Dies bietet ein kompakteres und leichteres Aufhängungssystem, das für Fahrzeuge mit Frontantrieb verwendet werden kann.

Doppelquerlenker-Federung am Honda Accord 2005 Coupé Foto mit freundlicher Genehmigung von Honda Motor Co., Ltd..

Das Doppelquerlenkeraufhängung, Eine andere gebräuchliche Art der unabhängigen Einzelradaufhängung ist auch als A-Arm-Federung bekannt.

Während es verschiedene mögliche Konfigurationen gibt, verwendet diese Konstruktion typischerweise zwei Querlenker-förmige Arme, um das Rad zu lokalisieren. Jeder Querlenker, der zwei Montagepositionen am Rahmen und eine am Rad hat, trägt einen Stoßdämpfer und eine Schraubenfeder, um Vibrationen zu absorbieren. Doppelquerlenkeraufhängungen ermöglichen eine bessere Kontrolle über den Sturzwinkel des Rads, der den Grad beschreibt, in dem die Räder ein- und auskippen. Sie tragen auch dazu bei, das Wanken oder Schwanken zu minimieren und sorgen für ein gleichmäßigeres Lenkgefühl. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die Doppelquerlenker-Federung bei den Vorderrädern größerer Autos üblich.

Schauen wir uns nun einige gängige Hinterradaufhängungen an.

-Abhängige Hinterradaufhängungen

- Wenn eine Vollachse die Hinterräder eines Autos verbindet, ist die Federung normalerweise recht einfach - entweder basierend auf einer Blattfeder oder einer Schraubenfeder. Bei der früheren Ausführung werden die Blattfedern direkt an der Antriebsachse festgeklemmt. Die Enden der Blattfedern sind direkt am Rahmen befestigt, und der Stoßdämpfer ist an der Klemme angebracht, die die Feder an der Achse hält. Amerikanische Autohersteller bevorzugten dieses Design viele Jahre lang wegen seiner Einfachheit.

Das gleiche Grunddesign kann mit Schraubenfedern erreicht werden, die die Blätter ersetzen. In diesem Fall können die Feder und der Stoßdämpfer als eine Einheit oder als separate Komponenten montiert werden. Wenn sie getrennt sind, können die Federn viel kleiner sein, was den Platzbedarf der Aufhängung verringert.

Unabhängige Hinterradaufhängungen

Wenn sowohl die Vorder- als auch die Hinterradaufhängung unabhängig voneinander sind, werden alle Räder einzeln montiert und gefedert, was dazu führt, dass die Autowerbung als "Allrad-Einzelradaufhängung" bezeichnet wird. Jede Federung, die an der Vorderseite des Fahrzeugs verwendet werden kann, kann an der Rückseite verwendet werden, und Versionen der im vorherigen Abschnitt beschriebenen vorderen unabhängigen Systeme befinden sich an den Hinterachsen. Natürlich fehlt im Heck des Autos die Zahnstange - die Baugruppe, die das Ritzelrad enthält und es den Rädern ermöglicht, sich von einer Seite zur anderen zu drehen -. Dies bedeutet, dass hintere unabhängige Aufhängungen vereinfachte Versionen der vorderen Aufhängungen sein können, obwohl die Grundprinzipien dieselben bleiben.

Als nächstes werden wir uns die Aufhängungen von Spezialautos ansehen.

Historische Suspensionen

Wagen und Wagen aus dem 6. Jahrhundert versuchten, das Problem zu lösen, "jede Unebenheit auf der Straße zu spüren", indem sie den Wagenkörper von Lederriemen abschlangen, die an vier Pfosten eines Fahrgestells befestigt waren, das wie ein umgedrehter Tisch aussah. Da die Wagenkarosserie am Fahrgestell aufgehängt war, wurde das System als "Aufhängung" bezeichnet - ein Begriff, der bis heute zur Beschreibung der gesamten Lösungsklasse verwendet wird. Die Federung war kein echtes Federsystem, aber sie ermöglichte es der Karosserie und den Rädern des Wagens, sich unabhängig voneinander zu bewegen. Halbelliptische Federkonstruktionen, auch als Wagenfedern bekannt, ersetzten schnell die Lederbandaufhängung. Die bei Wagen, Buggys und Waggons beliebten halbelliptischen Federn wurden häufig sowohl an der Vorder- als auch an der Hinterachse eingesetzt. Sie neigten jedoch dazu, vorwärts und rückwärts zu schwanken und hatten einen hohen Schwerpunkt. Als angetriebene Fahrzeuge auf die Straße kamen, wurden andere, effizientere Federsysteme entwickelt, um die Fahrten für die Fahrgäste zu vereinfachen.

Baja Bug Foto mit freundlicher Genehmigung von Car Domain

-Dieser Artikel hat sich größtenteils auf die Aufhängungen von gängigen Fahrzeugen mit Front- und Hinterradantrieb konzentriert - Autos, die unter normalen Fahrbedingungen auf normalen Straßen fahren. Aber was ist mit den Aufhängungen von Spezialautos wie Hot Rods, Rennfahrern oder extremen Geländefahrzeugen? Obwohl die Aufhängungen von Spezialautos denselben Grundprinzipien entsprechen, bieten sie zusätzliche Vorteile, die für die Fahrbedingungen, unter denen sie navigieren müssen, einzigartig sind. Was folgt, ist ein kurzer Überblick darüber, wie Aufhängungen für drei Arten von Spezialautos konstruiert sind - Baja Bugs, Formel-1-Rennfahrer und Hot Rods im amerikanischen Stil.

Baja Bugs

Der Volkswagen Beetle oder Bug sollte bei Offroad-Enthusiasten zum Favoriten werden. Mit einem niedrigen Schwerpunkt und einer Motorplatzierung über der Hinterachse bewältigt der Bug mit Zweiradantrieb Geländebedingungen sowie einige Fahrzeuge mit Allradantrieb. Natürlich ist der VW Bug mit seiner Werksausstattung nicht für Offroad-Bedingungen gerüstet. Die meisten Bugs erfordern einige Modifikationen oder Umbauten, um sie für Rennen unter rauen Bedingungen wie den Wüsten von Baja California vorzubereiten.

Eine der wichtigsten Modifikationen findet in der Federung statt. Die Torsionsstabfederung, die zwischen 1936 und 1977 zur Serienausstattung der meisten Bugs gehört, kann angehoben werden, um Platz für schwere Offroad-Räder und Reifen zu schaffen. Längere Stoßdämpfer ersetzen die Standard-Stoßdämpfer, um die Karosserie höher anzuheben und einen maximalen Radweg zu gewährleisten. In einigen Fällen entfernen Baja Bug-Konverter die Torsionsstäbe vollständig und ersetzen sie durch mehrere Gewindefahrwerke, Ein Aftermarket-Artikel, der sowohl die Feder als auch den Stoßdämpfer in einer einstellbaren Einheit vereint. Das Ergebnis dieser Modifikationen ist ein Fahrzeug, mit dem die Räder an jedem Ende vertikal 50 cm oder mehr fahren können. Solch ein Auto kann leicht durch unwegsames Gelände navigieren und scheint oft wie ein Stein über Wasser über ein Wüstenwaschbrett zu "springen".

Formel-1-Rennwagen

-Der Formel-1-Rennwagen ist der Höhepunkt der Automobilinnovation und der E-Volution. Leichte Verbundkarosserien, leistungsstarke V10-Motoren und fortschrittliche Aerodynamik haben zu schnelleren, sichereren und zuverlässigeren Autos geführt.

Um die Fähigkeiten des Fahrers als entscheidenden Differenzierungsfaktor in einem Rennen zu verbessern, gelten strenge Regeln und Anforderungen für das Design des Formel-1-Rennwagens. Zum Beispiel besagen die Regeln für das Fahrwerksdesign, dass alle Formel-1-Rennfahrer konventionell gefedert sein müssen, aber keine computergesteuerten, aktiven Fahrwerke zulassen. Um dies zu ermöglichen, verfügen die Autos über eine Funktion Multi-Link-Suspensionen, die einen Mehrstangenmechanismus verwenden, der einem Doppelquerlenkersystem entspricht.

Denken Sie daran, dass bei einem Doppelquerlenker-Design zwei Querlenker-Querlenker verwendet werden, um die Auf- und Abbewegung jedes Rads zu steuern. Jeder Arm hat drei Montagepositionen - zwei am Rahmen und eine an der Radnabe - und jedes Gelenk ist angelenkt, um die Bewegung des Rades zu steuern. In allen Autos ist der Hauptvorteil einer Doppelquerlenkeraufhängung Steuerung. Die Geometrie der Arme und die Elastizität der Gelenke geben den Ingenieuren die ultimative Kontrolle über den Radwinkel und andere Fahrzeugdynamiken wie Heben, Hocken und Tauchen. Im Gegensatz zu Straßenfahrzeugen werden die Stoßdämpfer und Schraubenfedern eines Formel-1-Rennwagens jedoch nicht direkt an den Querlenkern montiert. Stattdessen sind sie entlang der Länge des Autos ausgerichtet und werden über eine Reihe von Stößelstangen und Kurbeln ferngesteuert. In einer solchen Anordnung übersetzen die Stößelstangen und Kurbeln die Auf- und Abbewegungen des Rades in die Hin- und Herbewegung der Feder- und Dämpfervorrichtung.

1923 T-Eimer Foto mit freundlicher Genehmigung von Street Rod Central

-Die klassische amerikanische Hot Rod-Ära dauerte von 1945 bis etwa 1965. Wie Baja Bugs mussten auch klassische Hot Rods von ihren Besitzern erheblich modifiziert werden. Im Gegensatz zu Bu-gs, die auf Volkswagen-Fahrgestellen gebaut sind, wurden Hot Rods auf einer Vielzahl alter, oft historischer Automodelle gebaut: Autos, die vor 1945 hergestellt wurden, galten als ideales Futter für Hot Rod-Transformationen, da sich ihre Karosserien und Rahmen häufig darin befanden gute Form, während ihre Motoren und Getriebe komplett ersetzt werden mussten. Für Hot Rod-Enthusiasten war dies genau das, was sie wollten, denn es ermöglichte ihnen, zuverlässigere und leistungsstärkere Motoren wie den Flachkopf Ford V8 oder den Chevrolet V8 einzubauen.

Ein beliebter Hot Rod war als der bekannt T-Eimer weil es auf dem Ford Modell T basierte. Die serienmäßige Ford-Federung an der Vorderseite des Modells T bestand aus einer massiven I-Träger-Vorderachse (eine abhängige Federung), einer U-förmigen Buggy-Feder (Blattfeder) und einem Querlenker. geformte Radiusstange mit einer Kugel am hinteren Ende, die sich in einer am Getriebe befestigten Tasse drehte. Die Ingenieure von Ford haben das Modell T so gebaut, dass es mit viel Federungsbewegung hoch fährt. Dies ist ein ideales Design für die rauen, primitiven Straßen der 1930er Jahre. Aber nach dem Zweiten Weltkrieg begannen Hot Rodder mit größeren Cadillac- oder Lincoln-Motoren zu experimentieren, was bedeutete, dass der Querlenker in Form eines Querlenkers nicht mehr anwendbar war. Stattdessen entfernten sie die Mittelkugel und schraubten die Enden des Querlenkers an die Rahmenschienen. Dies "geteilter Querlenker"Das Design senkte die Vorderachse um etwa 2,5 cm und verbesserte das Fahrzeughandling.

Das Absenken der Achse um mehr als einen Zoll erforderte ein brandneues Design, das von einer Firma namens Bell Auto geliefert wurde. In den 1940er und 1950er Jahren bot Bell Auto an Rohrachsen fallen gelassen das senkte das Auto um volle 5 Zoll (13 cm). Rohrachsen wurden aus glattem Stahlrohr und ausgewogener Festigkeit mit hervorragender Aerodynamik hergestellt. Die Stahloberfläche akzeptierte auch die Verchromung besser als die geschmiedeten I-Trägerachsen, so dass Hot Rodder sie oft auch wegen ihrer ästhetischen Eigenschaften bevorzugten.

Einige Hot Rod-Enthusiasten argumentierten jedoch, dass die Steifigkeit und Unfähigkeit der Rohrachse, sich zu biegen, den Umgang mit den Belastungen des Fahrens beeinträchtigten. Um dies zu ermöglichen, führten Hot Rodder die Viergelenkfederung, mit zwei Befestigungspunkten an der Achse und zwei am Rahmen. An jedem Montagepunkt sorgten Stangenenden im Flugzeugstil für viel Bewegung in allen Winkeln. Das Ergebnis? Das Viergelenksystem verbesserte die Funktionsweise des Fahrwerks unter allen Fahrbedingungen.

Bose® Suspension Front Module Foto mit freundlicher Genehmigung von BOSE

-Zwar wurden sowohl die Federn als auch die Stoßdämpfer verbessert und verbessert, doch hat sich das grundlegende Design von Fahrzeugaufhängungen im Laufe der Jahre nicht wesentlich weiterentwickelt. All dies wird sich jedoch mit der Einführung eines brandneuen Federungsdesigns ändern, das von Bose konzipiert wurde - dem gleichen Bose, der für seine Innovationen in der Akustiktechnologie bekannt ist. Einige Experten gehen sogar so weit zu sagen, dass das Bose-Fahrwerk der größte Fortschritt bei Fahrzeugaufhängungen seit Einführung eines völlig unabhängigen Designs ist.

Wie funktioniert es? Das Bose-System verwendet a linearer elektromagnetischer Motor (LEM) an jedem Rad anstelle eines herkömmlichen Stoß- und Federaufbaus. Verstärker Versorgen Sie die Motoren so mit Strom, dass ihre Leistung bei jeder Kompression des Systems wieder hergestellt wird. Der Hauptvorteil der Motoren besteht darin, dass sie nicht durch die Trägheit herkömmlicher Dämpfer auf Flüssigkeitsbasis begrenzt sind. Infolgedessen kann ein LEM mit einer viel höheren Geschwindigkeit ausgefahren und komprimiert werden, wodurch praktisch alle Vibrationen in der Passagierkabine beseitigt werden. Die Bewegung des Rades kann so fein gesteuert werden, dass die Karosserie des Autos eben bleibt, unabhängig davon, was am Rad passiert. Der LEM kann auch der Körperbewegung des Autos beim Beschleunigen, Bremsen und Kurvenfahren entgegenwirken und dem Fahrer ein besseres Gefühl der Kontrolle geben.

Leider wird dieses paradigmenwechselnde Fahrwerk erst 2009 verfügbar sein, wenn es für ein oder mehrere Luxusautos der Spitzenklasse angeboten wird. Bis dahin müssen sich die Fahrer auf die bewährten Federungsmethoden verlassen, die holprige Fahrten seit Jahrhunderten glätten.

Weitere Informationen zu Fahrzeugaufhängungen und verwandten Themen finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite.

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Weitere großartige Links

  • About.com Autowerkstatt: Lenkung & Federung
  • Autobibeln: Vollständige Anleitung zur Fahrzeugfederung
  • Technischer Support für Monroe Shocks and Struts
  • Samarins.com: So überprüfen Sie die Federung und Lenkung des Autos beim Kauf eines Gebrauchtwagens

Quellen

  • "Bose Suspension." Edmunds.com, Inside Line. Zugriff am 26. April 2005.
  • http://www.cars.com/carsapp/national/?szc Cars.com Glossar Doppelquerlenkeraufhängung.
  • Clynes, Tom. 2004 Besser durch Neugier leben. Populärwissenschaften. 3. Dezember.
  • DiPietro, John. 2004. http://www.edmunds.com/insideline/do/Features/articleId "
  • http://www.edmunds.com/insideline/do/Features/articleId "Encyclopedia Britannica 2005, s.v." Dämpfung. "CD-ROM, 2005.
  • http://www.edmunds.com/insideline/do/Features/articleId"Kahn, Dan. http://www.monroe.com/tech_support/tec_default.asp http://www.rodandcustommagazine.com/techarticles/135_0312_solid / Monroe Shocks and Struts. Technischer Support, Technisches Training.
  • Sherman, Don. http://www.automobilemag.com/news/0411_praxis/%0A
  • Wright, Michael und Mukul Patel, Hrsg. 2000. Scientific American: Wie die Dinge heute funktionieren. New York: Crown Publishers.



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