Fahrwerksumbau - speziell Lastverteilung in der Achse

[Kurt.M]

Hallo zusammen,

[...] Die original DCC-Dämpfer waren mir einfach viel zu teuer für das was sie dann leisten und ich habe die DCC-Funktion im Grunde nie genutzt. So habe ich mich entschieden direkt alles zu tauschen und zu einem Gewindefahrwerk von KW gegriffen. Geworden ist es ein Bundle Variante 1 mit Stilllegungskit fürs DCC.

Also alles raus und sauber machen und die neuen Komponenten rein. [...]

Ist eigentlich schon mal diskutiert worden, dass die Originalfedern nicht koaxial zum Dämpfer sind, sondern koaxial zur virtuellen Lenkachse, während die Tuningfedern schlicht koaxial zum Dämpfer sind, und was das für Auswirkungen auf die Statik und Dynamik der McPherson-Konstruktion hat?

Blau: Mittelachse der Originalfeder
Grün: Mittelachse der Tuningfeder

Bild ausgeliehen von kfz-tech.de – Mc-Pherson-Achse

Ohne es noch ganz durchdacht zu haben, habe ich das Gefühl, dass die Tuningfeder permanente Seitenkräfte auf das obere Domlager und damit auf die Kolbenstange erzeugt. Kann aber auch sein, dass ich das im Kopf nicht richtig freigeschnitten habe

 

[Kurt.M]

PS: Meines Erachtens kippelt das Tuningfahrwerk das Federbein permanent im Uhrzeigersinn um das untere Führungsgelenk und biegt somit die Kolbenstange permanent nach links.
Der Hebelarm für dieses Drehmoment ist der horizontale Abstand zwischen blauer Lenkachse und grüner Federbeinachse auf Höhe des unteren Führungsgelenks.
Das Serienfahrwerk tut so etwas nicht, da dort die Federkraft mit der blauen Lenkachse zusammenfällt und damit punktgenau in das Führungsgelenk eingeleitet wird.

 

[Kurt.M]

Nach weiterem Nachdenken sollte das stimmen, was ich im Vorbeitrag geschrieben habe.

Kurz zusammengefasst: Zum Federbein koaxiale Tuningfedern führen dazu, dass die Dämpfer-Kolbenstange am oberen Ende permanent seitlich belastet und dadurch nach außen gebogen wird.

Dies scheint bisher weder hier im Forum noch weithin anderswo bedacht worden zu sein.

 

[dieselmartin]

In der reinen Berechnung hast Du Recht.

Aber ist das nicht so weit im "Toleranz" Bereich, wie du mit Spurplatten auch das Achslager aus den "ab Werk" gedachten Belastungen heraus bringst ?
Das "kippelt" ja dann auch mehr als vorgesehen.

 

[Kurt.M]

Danke für deine Bestätigung. Den Toleranzbereich kann ich nicht beurteilen, aber mit deiner Analogie hast du natürlich recht, dass mit Spurplatten tendenziell diverse Dinge, unter anderem die Radlager, und im hiesigen Fall auch die Kolbenstangen, stärker belastet werden.

Das läuft dann wahrscheinlich unter "Schönheit muss leiden"

 

[HenryTT]

Technisch sicher beide Punkte interessant aber letztendlich doch eher ein eigenes Thema als hier in meinem Umbau-Thread, oder? Das betrifft ja quasi fast jeden Umbau auf ein Gewindefahrwerk und nicht nur den von mir beschriebenen KW V1 Umbau…

Was ihr genau mit „kippeln“ meint wäre dann ja in einem neuen Thread bestimmt nett wenn es weiter ausgeführt wird!

@dieselmartin Was meinst du?

 

[Kurt.M]

Ich stimme dem Antrag unbedingt zu. Das Thema betrifft nicht nur Gewindefahrwerke, sondern auch die meisten Luftfederbeine.

 

[dieselmartin]

Ich habe dann mal die vorigen Beitrag vom DCC-Thread abgeschnitten.

 

[HenryTT]

Ich habe dann mal die vorigen Beitrag vom DCC-Thread abgeschnitten.

Vielen lieben Dank! Sehr zuverlässige Umsetzung…

Dann geht mal bitte in die Definition vom „kippeln“

 

[dieselmartin]

„kippeln“

Kraft einleiten abseits des dafür vorgesehenen Zentrums.

Also beim Domlager nicht "in die Mitte", sondern abseits der Mitte bzw, nicht senkrecht zur Drehachse des Lagers
... siehe die blau/grünen Linien.

Beim Radlager: Wenn das Rad "werksmässig" dank abgestimmter ET und Felgenbreite das Lager mittig "in sich" trägt, verschiebst du das mit Spurplatten.

real life: Je länger der Griff an der Pfanne ist, desto schwerer ist das Schnitzel

 

[HenryTT]

Ok, das mit dem Schnitzel und mit den Spurplatten ist quasi ja schon lange bekannt und physikalisch vollkommen nachvollziehbar! Aber oben am Dom ist die Kraft doch eh nicht mittig zur Drehachse… oder habe ich nen Denkfehler? Da spielt es doch keine Rolle ob koaxial oder nicht…?

 

[Kurt.M]

Ja oben am Dom ist noch alles mittig, aber die Tragekraft der Tuning-Feder verläuft eben entlang der grünen Linie, also entlang der Dämpferachse, anstatt durch das untere Führungsgelenk im Rad. Dadurch wird das Schnitzel schwerer, das ganze Rad samt Federbein wird nach innen verkippt und die Kolbenstange entsprechend nach außen gebogen. Also eine ähnliche Auswirkung wie bei Spurplatten.

Blau: Mittelachse der Originalfeder
Grün: Mittelachse der Tuningfeder

 

[dieselmartin]

Original "scheibt" die Feder "gerade" ins Domlager - also senkrecht zu seiner Drehebene.

Die Tuningfeder schiebt zwar AUF den Drehpunkt des Domlagers zu ... aber eben "von innen".
Also müsst der obere Federteller innen mehr Kraft abbekommen als aussen - also eine gekippt Kraftachse (gekippt zur Drehache)


Ich vermute, hier kann man ganz einfach die Physik mit wirtschaftlichen Controller-Auswüchsen erklären.

Tuning - Klar der einfacherer Aufbau.
Also muss es einen Grund geben, dass ab-Werk das ganz anders verbaut wird.
Am wahrscheinlichsten: Die ab-Werk Geometrie ist besser, Tuning aber auch nicht wirklich schlimm.

 

[Kurt.M]

Die ab-Werk Geometrie ist besser

Ja die ist besser. Der Dämpfer wird bei der Werksgeometrie nur zur vertikalen Radführung und für die Lenkung verwendet, und natürlich zur Schwingungsdämpfung.

Bei den meisten Tuning-Fahrwerken (sowohl Stahl als auch Luft) bekommt er zusätzlich eine permanente seitliche Last ab, was seine Lebensdauer verkürzen kann.

Dieselbe zusätzliche seitliche Last, nur in die andere Richtung, bekommt das Führungsgelenk im Rad zusätzlich ab, was auch dessen Lebensdauer verkürzen kann.

Physik mit wirtschaftlichen Controller-Auswüchsen erklären

Oder fast "jahrhundertelange" Optimierung, wodurch Bauraum und Gewicht reduziert wird, weniger oder billigere Materialien verwendet werden können, die Lebensdauer oder Performance erhöht – oder natürlich Kosten gespart.

 

[Slaughtercult]

Der Hauptpunkt, warum die Feder ab Werk über die Drehachse geht und nicht über die Dämpferachse, dürfte nicht die Krafteinleitung (die läuft eh voll über den Dämpfer) sondern die Drehung selbst sein. Laufen die Federlager auserhalb der Drehachse, hat man mit ein Gleitlager zu behampeln, das geht nicht mehr einfach Stahl auf Stahl.

 

[Kurt.M]

Falls du das obere Federlager meinst, das ist wenig relevant, denn das könnte ja auch auf die Dämpferachse ausgerichtet sein -- und ist es beim T5ff. sogar, sofern man bei dessen ziemlich primitiven Domlager überhaupt von einer genauen Ausrichtung sprechen kann.

Richtig ist, dass der Dämpfer die gesamte obere Radführung übernimmt, aber durch die Tuningfahrwerke wird er zusätzlich permanent seitlich belastet, was ab Werk nicht der Fall ist.

Insgesamt dient die Ausrichtung der Feder auf die Lenkachse der optimalen Aufnahme des Fahrzeuggewichts ausschließlich durch die Feder und nichts davon durch den Dämpfer.

 

[Slaughtercult]

Nein, ich meine den unteren Federteller, der obere bestimmt ja die Drehachse (bzw. kann gar nicht soweit aus der Achse raus sein, das es wirklich was ausmacht.)
Der Punkt ist, das, wenn der untere Federteller nicht an der Drehachse ausgerichtet ist, einen deutlich anderen weg nimmt, als der obere. Dadurch muss sich die Feder an einem Federteller anders drehend bewegen als am anderen, mindestens ein Federende gleitet auf dem Teller. Das kann sie aber nicht unendlich oft ohne Materialabtrag.
Sobald der beteiligt ist, läuft bei Federstählen normalerweise auch noch die Zeit (Rost).
Oder es gibt ein Opfermaterial, das müsste halt regelmäßig neu.
Oder man verkauft Tuning, dann ist eh alles egal ("Die Feder setzt sich noch")

 

[Kurt.M]

Am unteren Federteller dreht sich die Feder ja sowieso nicht, relativ zum Federteller.

Idealerweise sind beide Federteller auf die Feder und jedenfalls auf die gleiche Achse ausgerichtet, dann gibt es am wenigsten Knirsch zwischen Feder und Federteller. Beim T5ff. zwar der obere Teller nicht so ganz, aber das schaukelt sich dann schon zurecht.

 

[Slaughtercult]

Am unteren Federteller knirschtr nix, weil der auf der Drehachse liegt.

Der untere Federteller liegt auf der Drehachse, damit nix knirscht.


Um mal deinen Anfangsbetrag zu bemühen, schau dir deine Bilder an, was ist der große gelbe Knubbel zwischen Feder und violetter Mutter? Opfermaterial...

 

[Kurt.M]

Auch beim Gewindefahrwerk knirscht nichts, obwohl die Feder nicht auf der Drehachse liegt.

Opfermaterial? Das ist die Hilfsfeder. Die Bilder sind übrigens von Henry.

Weder beim Serienfahrwerk noch beim Tuningfahrwerk knirscht etwas zwischen Feder und Teller beim Lenken.

Wie gesagt, die Ausrichtung der Feder auf die Lenkachse hat lediglich mit der Lastaufnahme zu tun.