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Wie wird Micha zum Rennfahrer Micha

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BeitragVerfasst am: 20.10.2014 10:38    Titel: Re: Bericht zum Auspuff Antworten mit Zitat

Doc² @ 19.10.2014 14:59 hat folgendes geschrieben:
Da aber der Motor auch nicht wirklich leise ist fühlt es sich während der Fahrt so an als käme mehr Lärm mehr von vorn als von hinten.

Der Motor oder "nur" die Ansauganlage?

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BeitragVerfasst am: 20.10.2014 19:04    Titel: Lärmquellen Antworten mit Zitat

Der Fahrkomfort in einem PKW hängt von verschiedenen Faktoren ab.
Die Bequemlichkeit, sowie die Übersicht, die Bedienbarkeit und auch das Material spielen neben den Geräuschen eine wichtige Rolle.
Gerade beim Lärm im Auto ist man am ehesten geneigt einschnitte hinzunehmen, dieser sind aber umso länger die Fahrten im Auto sind unangenehm und in Ausnahmefällen sogar Gesundheitsschädlich.

Speziell in meinem Fall, so denke ich, sind die Quellen des Lärms nicht nur der selbst gebaute Ansaugtrakt, sondern auch der Fächerkrümmer und der restliche Auspuff.
Aber auch die Motoraufhängung, Getriebeseitig, welche durch die steife Abstützung einiges an Schwingungen in die Karosserie überträgt und so alles zum brummen und vibrieren bringt.
Beim hochdrehen des Motors, zum Beispiel beim beschleunigen, kann man schön hören wie je nach Drehzahl verschiedene Teile vom Armaturenbrett, sowie dahinter und darin, anfangen Geräusche zu entwickeln.

Das ist nicht nur nervig sondern auch gefährlich. Die Vibrationen können zu Materialermüdung führen und Risse und andere Beschädigungen hervorrufen.
Deswegen werde ich die Motoraufhängung auch noch mal überarbeiten.
Das Armaturenbrett wird auch noch bearbeitet werden, aber da hier noch weiter Umbaumaßnahmen folgen sollen wird sich dies noch etwas verzögern.

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BeitragVerfasst am: 11.03.2015 21:44    Titel: Federn lesen Antworten mit Zitat

Eine Fahrwerksfeder ist eines der wichtigsten Bauteile am Fahrwerk.
Sie bestimmt ob und wie gut ein Fahrzeug Bodenkontakt beibehält und wie sich das Fahrzeug verhält. In Verbindung mit dem Stossdämpfer und dem Reifen federt sie, alle Kräfte die zwischen Fahrzeug und Straße ausgetauscht werden, ab.
Eine Feder hat nicht nur Einfluss auf die Fahrzeughöhe sondern bestimmt auch wie gut ein Fahrzeug beschleunigt, bremst und wie es durch eine Kurve kommt.

Federn werden von drei wichtigen Faktoren beeinflusst.
Dem Drahtdurchmesser, den Windungen und der Form.
Um bei einem einfachen Beispiel zu beginnen wähle ich die Kugelschreiber-Feder.
Jeder kennt sie, jeder hat sie schon mal ausgebaut gedrückt und gezogen. Aber was macht dieses Teil aus?
Ursprünglich ist diese Kleiner Feder zylindrisch gewickelt. Der Durchmesser ist von der ersten bis zur letzten Windung der gleiche. Das gleiche gilt für die Drahtstärke. Aber es gibt auch welche bei denen die Windungen variieren. Sprich der Abstand der Drähte untereinander ist nicht gleich, genannt Steigung. Und wenn man so eine Feder vorsichtig zusammendrückt stellt man fest das man erst die kleinen Windungsabstände zusammendrückt und dann die weiter auseinander liegenden – logisch denn man kann ja nicht nur die großen Abständen zusammendrücken und dann die kleinen, sondern immer alle gleichzeitig und da sind halt erst die kleinen Abständen zusammengedrückt.
Aber so ganz stimmt das nicht. Denn eine Feder federt ja nicht einfach so, sondern der Draht wird tordiert, also in sich verdreht. Und dadurch federt der Draht. Das einfachste Beispiel dafür ist die Drehstabfederung wie sie in verschiedenen französischen Fahrzeugen noch heute verbaut wird, oder ein Querstabilisator.

Und damit kommen wir auf die Form der Feder zurück. Die meisten Federn sind nicht, wie die Kugelschreiberfeder, zylindrisch, sondern haben oft ausgefallenere Formen. Sprich in der Mitte dünner werdend, oder am Anfang und/oder am Ende dünner.
Hier ist es so dass ein großer Windungsdurchmesser weicher wird, weil hier mehr Draht da ist, der sich tordieren, sprich verdrehen, kann als ein kleiner Durchmesser. Entsprechend wird eine tonnenförmige Feder erst in der Mitte nachgeben und dann am Ende. Und durch die Form kann man diese Feder sehr weit komprimieren, da sich die Windungen ineinander legen können, wie bei einem Schneckenhaus.

Der Drahtdurchmesser ist die letzte Größe auf die ich in diesem Beitrag näher eingehen will.
Klar ist umso dicker der Draht umso schwieriger zu verdrehen. Diese Regel ist allgemein gültig, gilt aber nicht für die Mitte vom Draht, denn genau in der Mitte wird der Draht nicht verdreht, sondern nur weiter außen, deswegen bezeichnet man den Kern auch als neutrale Faser. Und umso dicker der Drahtdurchmesser umso schwerer wird er zu verdrehen. Deswegen kann man Federn und alle anderen auf Verdrehung belasteten Bauteile auch hohl fertigen, ohne alt zu viel an Widerstandmoment zu verlieren.

Wenn man jetzt alle drei Möglichkeiten miteinander kombiniert so könnte man eine tonnenförmige Feder mit unterschiedlichen Windungssteigungen und Drahtdurchmessern fertigen. Und je nach dem welcher Teil entsprechend geformt wird, könnte man so eine kompakte leichte Feder bauen die anfänglich sehr weich und komfortabel reagiert, aber bei ansteigender Belastung hart und sprichwörtlich Bretthart wird.

Um zu verstehen wie sich Federn verhalten und wie sie tatsächlich wirken nun ein Vergleich von 3 Fahrwerke. Ford Fiesta Mk3 1.1 HCS, XR2i 1.6l 8V und Eibach 30mm Tieferlegungsfedern. Betrachtet werden nur die Federn der Vorderachse.
Dazu erst einmal die technischen Daten der Federn:

1.1 HCS
Drahtdurchmesser: 11,0 mm
Windungen: 6,5
Länge (unbelastet): ca. 330 mm

XR2i 1.6l 8V
Drahtdurchmesser: 11,5 mm
Windungen: 6,5
Länge (unbelastet): ca. 330 mm

Eibach 30mm Tieferlegungsfahrwerk (3527001; 3528001)
Drahtdurchmesser: 11,25 mm ; 11,5 mm
Windungen: 7,75 ; 7,0
Länge (unbelastet): 295 mm ; 282 mm
(Das Tieferlegungsfahrwerk hat unterschiedliche Federn für rechts und links.)

Wenn man das 1.1er und das XR2i Fahrwerk miteinander vergleicht stellt man fest das es soweit gleich ist bis auf den halben Millimeter unterschied beim Drahtdurchmesser.
Das Tieferlegungsfahrwerk hat vergleichen mit dem 1.1er und XR2i Fahrwerk ähnliche Drahtdurchmesser, aber dafür mehr Windungen bei einer geringen Länge.
Daraus ergibt sich das das Tieferlegungsfahrwerk eigentlich weicher sein müsste.
Aber es dürfte nicht weicher sein, da das Fahrwerk ansonsten durchschlägt, entsprechend ist man beim Tieferlegungsfahrwerk ein Kompromiss eingegangen und hat die Federn mit unterschiedlichen Steigungen versehen. So bleibt die Feder komfortabel und ist am Ende vom Federweg doch hart genug um ein Durchschlagen zu verhindern.
Was bedeutet das nun im Vergleich zu den Originalfedern? Beide Originalfedern haben eine gleich bleibende Steigung über den gesamten Federweg, entsprechend reagieren sie steifer auf den ersten Millimeter Federweg. Da aber der Drahtdurchmesser der XR2i Feder dicker ist Federt sie am härtesten auf den ersten Millimetern. Weil die Tieferlegungsfeder nur anfänglich weich, also komfortabel, federt, wird sie umso steifer umso mehr sie gedrückt wird. Im Gegensatz zu den original Federn, sie bleiben linear.

Das Fazit aus diesem Vergleich ist folgendes:
Da die Tieferlegungsfedern intelligenter gewickelt wurden, deckt sie einen breiteren Bereich ab. Während sie anfänglich weich ist, wird sie immer härter und noch härter umso mehr man Einfedert. Das können die Originalfedern nicht. Sie geben auch kleine Stöße direkter an die Karosserie und den Fahrer weiter und sind beim weiteren Einfedern der Tieferlegungsfeder unterlegen, da sie nicht im gleichen maße härter und noch härter werden. Trotzdem ist die XR2i Feder härter als die 1.1er Feder und kann im Punkto Federhärte auch länger mit der Tieferlegungsfeder mithalten.

Im Anhang ist eine grafische Aufarbeitung zum Thema enthalten.
Hier ist gut zu erkennen das unterschiedliche Formen unterschiedlich reagieren.
Das gleiche gilt für die Steigung und den Durchmesser.

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Eigenschaften von Federn.jpg
 Beschreibung:
Überblick der Federgestalltungsmöglichkeiten und deren Auswirkungen.
 Dateigröße:  80.51 KB
 Angeschaut:  270 mal

Eigenschaften von Federn.jpg



Federn.jpg
 Beschreibung:
Im dierekten Vergleich XR2i Feder und 1.1er Feder.
 Dateigröße:  291.97 KB
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Federn.jpg


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BeitragVerfasst am: 24.03.2015 21:07    Titel: Schwerpunkt, Drehpunkt und Kräfte Antworten mit Zitat

Der Schwerpunkt eines Fahrzeuges, die Drehpunktlage vom Fahrwerk und die beim Fahren entstehen Kräfte, entscheidet darüber wie ein Fahrzeug fährt. Die Lage der Punkte und das wirken der Kräfte ist vor allem beim durchfahren einer Kurve von folgenschwerer Wichtigkeit.
Deswegen möchte ich Schritt für Schritt in diesem Beitrag an das Thema herangehen und die Rolle des Fahrwerks dabei betrachten.

Zu erst möchte ich aber auf die Fachbegriffe, sprich Fremdworte, eingehen.
Der Schwerpunkt, auch Massenschwerpunkt genannt, ist der Punkt in dem die Gewichtsverteilung ihr Zentrum findet.
Oder an einem Bespiel ausgedrückt, wenn von einem Fahrzeug 50% seiner Masse auf der Vorderachse liegt und 50% auf der Hinterachse ist der Schwerpunkt genau in der Mitte der beiden Achsen. Dabei wird aber nicht betrachtet wo die Gewichte im Fahrzeug verteilt sind.
Es spielt auch eine Rolle wie die Verteilung der Radlasten ist. Idealerweise sollten sie auf einer Achse gleich sein. Also das ein Rad genauso viel Gewicht trägt wie das andere Rad auf der Achse.

Der Drehpunkt bezeichnet den Punkt am Fahrzeug um den es wankt, oder rollt.
Die exakte Bestimmung des Drehpunktes an einem Fahrzeug ist ziemlich schwierig. Hier spielen Fahrwerkgeometrie, Reifenaufstandspunkte und das Zusammenwirken der einzelnen Teile miteinander eine große Rolle. Je nach dem wie ein Fahrzeug beim durchfahren einer Kurve wankt, verschiebt sich außerdem der Drehpunkt, insofern kann die Bestimmung der Lage im Ruhezustand vollkommen irrelevant sein, da es auf diesen Punkt vor allem bei der Fahrt ankommt. Wie man diesen Drehpunkt findet möchte ich in diesem Beitrag nicht herleiten.

Die auf ein Fahrzeug wirkenden Kräfte entstehen vor allem aus der Bewegung heraus.
Beim Beschleunigen federt das Auto auf der Hinterachse ein und auf der Vorderachse aus, beim Bremsen genau umgekehrt. Aber beim durchfahren einer Kurve wird es erst richtig interessant hier werden die Achsen nicht nur aufgrund der Gewichtsverteilung unterschiedlich belastet, gerade die von den Rädern aufgebrachten Kräfte bestimmen wie ein Auto durch die Kurve kommt.
Dabei geht es vor allem um die Zentrifugalkraft und die dagegen wirkende Zentripetalkraft.
Wieder am praktischen Beispiel erklärt: Wenn ein Auto durch eine Kurve fährt, wirkt die aufgebrachte Zentripetalkraft der Reifen gegen die zum Kurvenäußeren wirkende Zentrifugalkraft der Karosserie, also Massenschwerpunkt. Im Anhang sind auf dem Bild „ Fahrzeugneigung: realistische Abbildung“ beide Kräfte an ihrem Wirkpunkten eingezeichnet.

In der Skizze ist zu erkennen wie die grünen Pfeile der Zentripetalkraft gegen den blauen Pfeil der Zentrifugalkraft wirken. Da beide Kräfte unterschiedlich hoch ausfallen, je nach dem wie die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ausfällt, sind auch die Pfeile bei der rechten Skizze größer, da auch die Geschwindigkeit höher ist.
Auch angedeutet die Fahrzeugneigung. Aber wieso neigt sich das Fahrzeug überhaupt?
Da die Kraftpfeile nicht auf einer Linie liegen ergibt sich automatisch ein Dreh - Moment zwischen ihnen. Das „Drehen“ währe dann das Wanken oder Rollen.
Wie stark ein Auto wankt und rollt ist von zwei Punkten abhängig. Von der Lage des Rollzentrums und vom Fahrwerk. Selbst wenn das Rollzentrum idealer weise im Massenschwerpunkt währe, oder auf Höhe der Kraftlinie der Zentripetalkräfte würde sich trotzdem ein Drehmoment ergeben da einer der beiden Kräfte einen Hebel zum Drehpunkt hätte.
Dieser Hebel und die entsprechende Kraft gilt es nun aufzufangen.

In der frei geschnittenen Abbildung werden vornehmlich die Kräfte und ihre Hebelarme betrachtet. Zur Vereinfachung der Darstellung verzichte ich auf weite grafische Elemente und konstruktive Merkmale des Fahrzeuges.
Da die Zentripetalkraft und die Zentrifugalkraft gegen den Uhrzeigersinn um den Drehpunkt „D“ wirkern ergibt sich aus den Kräften und den Abstand zum Drehpunkt ein Hebelarm.
Die Hebel der entsprechenden Kräfte sind in grün und blau dargestellt.
Kraft mal Hebelarm ergibt ein Moment und das Fahrzeug kippt um den Drehpunkt.
Aber es kippt nicht um, weil das kurvenäußere Rad das Widerlager bildet und die Kräfte über das Fahrwerk aufnimmt.
Das heißt das Drehmoment von der Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft um den Drehpunkt wird durch die Fahrwerksfeder auf das Rad übertragen.
Was ergibt sich daraus?
1. es entsteht eine Kraft die auf das Rad wirkt
2. es ist vollkommen egal wie steif die Fahrwerksfeder ist, weil die Kraft auf jeden fall entsteht
3. ein Fahrwerk muss so ausgelegt sein das sich der Drehpunkt nicht zwischen den Massenschwerpunkt und der Zentripetalkraft ergibt
4. der Angriffspunkt vom Hebelarm des Drehpunktes zur Fahrwerksfedern, auf der Skizze in gelb dargestellt, liegt nicht 90° zur Wirkrichtung der Feder

Auf Skizze „Version 2“ ist angedeutet wie das ganze aussehen würde wenn der Drehpunkt über dem Massenschwerpunkt währe.
Nun wirkt die Zentrifugalkraft im Uhrzeigersinn, entgegen der Zentripetalkraft die immer noch entgegen dem Uhrzeigersinn wirkt. Das heißt dass die Zentrifugalkraft einen Teil der Zentripetalkraft aufhebt, weil sie ihr entgegen wirkt.
Daraus ergibt sich:
1. es entsteht wieder eine Kraft auf das Rad, aber sie ist geringer weil ein geringeres Drehmoment auf den Drehpunkt wirkt
2. die Fahrwerksfeder wird über einen besseren Winkel belastet. Die Wirkrichtung der Fahrwerksfeder ist nun fast im 90° Winkel zum Hebelarm ausgerichtet, damit kann sie schwächer ausfallen und trotzdem steif genug sein. Außerdem bringt dieser Aufbau weniger ungewollte Kräfte in die Karosserie und in die Aufhängungspunkte.

Nun könnte ich noch an einem dritten Beispiel erläutern wie die Kräfte wirken wenn der Drehpunkt deutlich unter der Zentripetalkraft liegen würde, aber mit ein wenig Fantasie kann man sich diesen Fall selbst herbeiführen.

Die Skizzen, die wirkenden Kräfte und die Variablen machen deutlich wie komplex die Geometrie eines Fahrzeugfahrwerks wirklich ist.
Starke Eingriffe und Veränderungen müssen überdacht werden, da ansonsten eine Konstruktion entstehen kann die unter bestimmten Umständen unfahrbar wird.
Deswegen möchte ich an dieser Stelle näher auf die Variablen eingehen.
Es gibt vier Punkte die betrachtet werden müssen: die Höhe vom Aufbau, die Veränderungen in der Fahrwerksgeometrie beim Tieferlegen, die Lage des Drehpunktes und die Lage vom Massenschwerpunkt.

Zur Höhe vom Aufbau. Damit ist gemeint: „Wo befindet sich meine Karosserie?“
Je nach dem wie hoch sie über der Fahrwerksfeder aufbaut ist der Schwerpunkt von ihr auch in einer anderen Position. Oder wieder an einem Praktischen Beispiel erklärt. Wenn ein Fahrzeug mit einem original Fahrwerk seinen Schwerpunkt 70 cm über der Straße hat und dann um 5 cm Tiefer gelegt wird, verschiebt sich auch der Schwerpunkt um 5 cm tiefer, sprich auf eine Höhe von 65 cm.

Um gleich beim Fahrwerk zu bleiben. Das Fahrwerk muss immer komplett betrachtet werden. Wenn ein Fahrzeug tiefer gelegt wird, verändern sich mehr als nur die Länge der Feder und die Höhe vom Aufbau gegenüber dem Fahrwerk.
Die Feder wird kürzer.
Der Winkel vom Federbein wird flacher.
Die Querlenker stehen in einem anderen Winkel
Der Hebelarm der Zentripetalkraft wird verändert.
Die Spur wird breiter.
Der Sturz wird höher.

All diese Punkte haben Auswirkungen auf die Drehpunktlage. Dabei kann man keine universelle Antwort geben wohin sich der Drehpunkt verschiebt und ob eine Tieferlegung für ein Fahrzeug grundsätzlich eine Verbesserung darstellt oder nicht. Fest steht nur eins, eine theoretische Betrachtung mit echten Werten macht in jedem Fall Sinn, offen bleibt wie aufwendig das ganze wird.

Dem Massenschwerpunkt kann man aber im Rahmen seiner Möglichkeiten durchaus versuchen zu verschieben.
Unabhängig davon wie alle anderen Werte ausfallen ist ein niedriger Massenscherpunkt auf einer mittigen Lage im Fahrtzeug immer von Vorteil. Je nach Fahrwerksauslegung und gewünschtem Fahrverhalten sollte man sich aber vorher im Klaren darüber sein ob man wirklich eine Gewichtsverteilung 50/50 haben möchte. Denn auch daraus können sich Nachteile ergeben.
Wie man Einfluss auf den Massenschwerpunkt nimmt zeigt jeder Rennwagen.
Umso höher eine Last, ein Fahrzeugteil oder Fahrzeugkomponenten angeordnet sind, umso leichter müssen sie ausfallen, oder müssen gar weg reduziert werden.
Bestes Beispiel ist das Schiebedach, kaum ein Rennwagen hat ein Schiebedach, und es gibt sogar viele Rennwagen die gar kein Dach haben. Und bei extremen Umsetzung werden sogar die Pedale von einer hängenden Position umgebaut auf eine stehende – weil der Schwerpunkt auch damit weiter gesengt werden kann.

Abschließen möchte ich noch zusätzlich auf die einzelnen Radkräfte eingehen und einen Einblick geben in eine andere Achse.
Im Bild „Kräfte und deren Wirkung und Größe.JPG“ ist ein Fahrzeug dargestellt welches wieder durch eine Kurve fährt. In der Draufsicht ist der Schwerpunkt mit seiner Zentrifugalkraft eingezeichnet und die Zentripetalkräfte der einzelnen Räder, welche alle zum Mittelpunkt der gefahrenen Kurve deuten. Der Schwerpunkt ist mit Absicht außermittig angedeutet um deutlich zu machen wie sich das ganze auf die Kräfte auswirkt.
Die Länge der Pfeile ist dabei die Darstellung der Kraft.
Der Kraftpfeil der Zentrifugalkraft ist dabei 10 Einheiten lang
Die Summe aller Zentripetalkräfte auch. Die Werter sind nicht errechnet, nur das Ergebnis einer zeichnerischen Lösung.
Deutlich wird das durch die nach vorne verschobene Massenschwerpunktlage die Vorderachse stärker belastet wird. Auch die Kurvenäußeren Räder werden wieder stärker belastet.
Sogar so stark das der hintere linke Rad kaum Gewicht trägt und deswegen auch kaum Kräfte übertragen kann. Das hat aber den Vorteil das die Hinterachse durch rutschen ein wenig „mitlenkt“.

Aus diesem Beitrag geht deutlich hervor das jede Aktion eine Reaktion auslöst.
Jeder Lenkbefehl erzeugt Kräfte und Gegenkräfte, Momente und daraus resultierend bestimmte Bewegungen.
Auch Veränderungen am Fahrwerk wirken sich aus, offen bleibt die Frage – wo liegt das Optimum?

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Fahrzeugneugung realistische Abbildung.jpg
 Beschreibung:
Beide Autos durchfahren eine Kurve, das linke langsamer das rechte schneller.
 Dateigröße:  153.4 KB
 Angeschaut:  336 mal

Fahrzeugneugung realistische Abbildung.jpg



Fahrzeugneigung frei geschnittene Abbildung.jpg
 Beschreibung:
Die Kräfte im Fahrzeug und deren Wirkrichtungen und Hebelarme bei mittigem Drehpunkt.
 Dateigröße:  81.29 KB
 Angeschaut:  241 mal

Fahrzeugneigung frei geschnittene Abbildung.jpg



Fahrzeugneigung frei geschnittene Abbildung ''Version 2''.jpg
 Beschreibung:
Die Kräfte im Fahrzeug und deren Wirkrichtungen und Hebelarme bei hohem Drehpunkt
 Dateigröße:  75.97 KB
 Angeschaut:  271 mal

Fahrzeugneigung frei geschnittene Abbildung ''Version 2''.jpg



Kräfte und deren Wirkung und Größe.jpg
 Beschreibung:
Ein Auto fährt durch eine Kurve, Draufsicht mit Kräften
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Kräfte und deren Wirkung und Größe.jpg


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BeitragVerfasst am: 16.04.2015 12:06    Titel: Zusammenspiel Karosserie – Hinterachse Antworten mit Zitat

Wie Kräfte beim durchfahren einer Kurve entstehen, war Inhalt vom letzten Beitrag: Schwerpunkt, Drehpunkt und Kräfte, dabei wurde auch betrachtet welche Rolle dabei die Drehpunkte spielen und was die Reifen zu tragen und zu führen haben.

Wenn man den Kraftweg nun weiter auseinander nimmt kommt man zwangsläufig bei den Fahrwerksteilen, welche die Karosserie mit dem Reifen verbinden, an. Diesmal betrachte ich welche Rolle dabei die Verbundlenkerachse von einem Fiesta Mk3 spielt und wie und wo sie Kräfte in die Karosserie einleitet.

Im Anhang befinden sich zwei Bilder mit vereinfachten Darstellungen der vorhandenen Komponenten.
Im Bild „Seitenansicht mit Kräften“ kann man den Längslenker der Hinterachse, in grau, und das gelbe Federbein mit der blauen Feder erkennen.
Ganz klar, der Längslenker dreht sich um seinen Aufnahmepunkt, weclher mit der Karosserie verschraubt ist. Die vorherrschende Kraftrichtung in der seitlichen Ansicht ist das Schleppmoment des Rades, grüner Pfeil, bei normaler Fahrt und stark vergrößert beim Bremsen.
Die Bremskraft wird auch im Rahmen der Hauptuntersuchung gemessen und es können beim Fiesta Mk3 mit Trommelbremsen auf der Hinterachse Werte bis 1kN erreicht werden. Aber hier im beschriebenen Bespiel wird nur das geringere Schleppmoment betrachtet, kleinerer grüner Pfeil, welches immer wirkt.
Eine Zugkraft in Fahrtrichtung wird bei dieser Betrachtung nicht erkannt.
In rot dargestellt, die Kraft die das Federbein in die Karosserie bringt. Selbst beim Ausfedern wirkt diese Kraft, nur weniger stark.

In der Draufsicht sind die Kräfte deutlich komplexer verteilt. Es wirken wieder die Schleppmoment und die Zentripetalkräfte bei Fahrt durch eine Kurve.
Da die Verbundlenkerhinterachse die Rechte- mit der Linken-Seite verbindet, übertragen sich dadurch die Kräfte entsprechend. Aber dank den großen Hebelarmen werden die Kräfte stark gemindert.
Die Längslenkeraufnahme auf der Fahrerseite bildet den Drehpunkt für die Zentripetalkraft des Rades auf der Fahrseite. Das Lager auf der Beifahrerseite bildet das entsprechende Gegenlager und nimmt die wirkenden Kräfte des Rades auf der Fahrerseite auf. Umgekehrt gilt das gleiche. Weil das kurvenäußere Rad höherer belastet wird kann und muss es höhere Kräfte erbringen – entsprechend ist hier die Zentripetalkraft höher und das Lager auf der Fahrerseite bekommt dies zu spüren und muss diese aufnehmen, zu erkennen am größeren roten Pfeil. Entsprechend wirken doch Kräfte auf die Lagerpunkte in Fahrtrichtung.
Die Kräfte und die Länge der Kraftpfeile habe ich abgeschätzt und sind das Ergebnis von angenommen Werten.

Aus diesen Skizzen kann man zwei wichtige Erkenntnisse ziehen.
Zum einen überträgt das Federbein nur Druckkräfte, es werden keine Führungskräfte in den Federdom eingebracht.
Nur die Aufnahmepunkte der Hinterachse übernehmen Führungskräfte, aber nur in Längsrichtung.
Wenn man diese Erkenntnisse in Verbindungen mit Karosserieverstrebungen betrachtet muss man sich ganz neu überlegen wie viel Sinn diese machen.

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Hinterachse Fiesta MK3 - Seitenansicht mit Kräften.jpg
 Beschreibung:
Hinterachse und Federbein im Fiesta Mk3
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Hinterachse Fiesta MK3 - Seitenansicht mit Kräften.jpg



Hinterachse Fiesta MK3 - Draufsicht mit Kräften.jpg
 Beschreibung:
Hinterachse im Fiesta Mk3
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Hinterachse Fiesta MK3 - Draufsicht mit Kräften.jpg


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BeitragVerfasst am: 07.06.2015 07:48    Titel: Zylinderkopf – Krümmer – Dichtung Antworten mit Zitat

Schon seit Anfang an war die Kopf-Krümmer-Verbindung ein Dichtigkeitsproblem.
Nicht nur weil die Flanschbleche vom Krümmer ein wenig verbogener sind, als sie hätten sein sollten, sondern auch weil es keine Dichtung in dem Sinne gab.
Ich dachte: „ … mit Dichtpaste wird das schon“. Aber jetzt nach unzähligen Montagen und Demontagen vom Krümmer, musste ich einsehen dass es so nicht weiter gehen kann.

Bei Verwendung der Dichtpaste gab es mehr als nur ein Problem.
1. Problem: Wie trägt man geschickt diesen zähen faserigen Schlamm auf?
2. Problem: Woher weiß man ob man genügend, beziehungsweise zuwenig Dichtpaste verwendet hat?
3. Problem: Undichtigkeiten können nachträglich nicht mehr abgedichtet werden.
4. Problem: ein Teil der Dichtmasse drückt sich immer in den Kanal hinein und verengt diesen.
Für Problem Nummer 1 konnte ich noch eine Lösung entwickeln. Und zwar habe ich die Dichtpampe in eine kleine Spritze hinein gemanscht und mit dieser eine mehr oder weniger exakte Dichtraupe auftragen können. Damit konnte auch Problem Nummer 4 verringert werden. Aber ganz abstellen lies es sich nie.
Und so war es auch bei den anderen Problemen, für die ich keine vernünftige Lösung entwickeln konnte. Denn man wusste immer erst nachher, also bei einer erneuten Demontage, ob man genügend, oder wieder zu viel Dichtmasse verwendet hatte.
Siehe Anhang Bild Dichtprobleme.

Eine neue Lösung musste her, denn ich wollte nicht länger einen undichten Krümmer haben.
Eine langfristige Lösung gibt es bereist, oder befindet sich bereits wieder in der Entwicklung: einen neuen, noch besseren Fächerkrümmer. Der auch von den Massen her besser passt.
Aber dieser neue Fächerkrümmer sollte besser und damit zwangsläufig aufwendiger werden und da dies noch ein wenig Vorbereitung erfordert muss eine kurzfristige Lösung her.

Und nun gibt es deswegen einen neuen Versuch mit einer „klassischen Dichtung“.
Der originale Krümmer ist mit einer Metalldichtung verbaut gewesen. Diese habe ich auch seiner Zeit aufgearbeitet, um sie an die neuen Masse vom Fächer und Kopf anzupassen, aber irgendwann musste ich einsehen das die alte schon mehrfach verwendete Dichtung nicht mehr dichtet und die Dichtflächen einfach zu klein sind, beziehungsweise die Anpassungsfähigkeit der Dichtung nicht ausreicht.
Aber gibt es denn auch noch eine andere Dichtung?
Von Dichtpapier welches man als Bogen kaufen kann wusste ich. Nur habe ich es immer nur als Dichtung für niedrigtemperatur- oder für geringer beanspruchte-Baugruppen gesehen, noch nie für einen Krümmer.
Doch als ich einfach mal ganz stumpf „Dichtungsbogen“ gesucht habe, konnte ich relativ schnell, also nach ein paar Klicks, eine Bauteil mit einem interessanten Schichtaufbau entdecken.
Und dieses habe ich nun vorliegen. Siehe Anhang Bild Dichtbogen. Es gibt mehrere Lieferanten die dieses Produkt führen..

Die Dichtung habe ich nun vor ein paar Tagen erfolgreich zugeschnitten und angepasst. Es ging mit einer Feile immer noch am besten.
Aber leider musste ich schon beim ersten Probelauf feststellen dass diese Dichtung nicht ausreichend dichtet. Der Aufbau, aus grauer Masse, einen perforierten sehr dünnen Blech und wieder dieser grauen Masse, mit einer Dicke von rund 1,2 mm, schien viel versprechend zu sein.
Aber leider hat sich rausgestellt das es entweder zu dünn ist, oder sich zu wenig quetschen lässt. Denn wieder an den gefährdeten Bereichen, den schmalen Stegen rechts und links vom Kanal, war die Dichtung massiv undicht.

Da ich noch genügend Material da habe, versuchte ich noch eine andere Variante.
Zwei Schichten, oder einfach zwei Dichtungen.
Die zweite Dichtung habe ich etwas schmaler geschnitten, so das sich die Dichtungen gut ineinander drücke lassen. Auch habe ich nur ein Verschraubungspunkt zum aufhängen und fixieren verwendet, nicht beide.

Entsprechend einfach ging der Einbau, Krümmer weg – Kontrolle der ersten Dichtung – alles OK und zweite Dichtung drauf, alles wieder festschrauben und Probelauf.
Erstmal bin ich mit der Dichtwirkung zufrieden. Man hört, fühlt und riecht das es deutlich besser geworden ist, gegenüber der dem ersten Versuch, aber ganz dicht ist es noch nicht.
Über das neuerliche Ausmaß des Gasverlustes will ich mir nach ein paar Kilometern Probefahrt klar werden. Bis dahin will ich mir noch einen Dichtungsbogen besorgen und eine Dichtung konstruieren welche dann dieses Problem vollends und dauerhaft lösen soll.

_________________



Dichtprobleme.jpg
 Beschreibung:
An einer Stelle zu viel Dichtpaste, an der anderen wieder zu wenig.
 Dateigröße:  240.83 KB
 Angeschaut:  241 mal

Dichtprobleme.jpg



Dichtbogen.JPG
 Beschreibung:
Gekauft bei Ebay.
 Dateigröße:  234.61 KB
 Angeschaut:  248 mal

Dichtbogen.JPG



Fertigung der Dichtungen.JPG
 Beschreibung:
Arbeitsschritte: Schablone anfertigen, anreißen, ausschneiden und anpassen
 Dateigröße:  218.5 KB
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Fertigung der Dichtungen.JPG


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BeitragVerfasst am: 08.06.2015 11:21    Titel: Antworten mit Zitat

Einfach mal in den Raum geworfen: zwei dünne Dichtungen und dazwischen die Pampe. Nachdem du die "handwarm" zusammengeschraubt hast, wieder lösen, überflüssiges Material (innen!) auskratzen und dann wieder fest zusammenschrauben.
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BeitragVerfasst am: 09.06.2015 10:05    Titel: Antworten mit Zitat

Oder mal zu nem Schlosserbetrieb gehen und die Dichtfläche am Krümmer planschleifen lassen, dann reicht evtl. auch eine Schicht.
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BeitragVerfasst am: 10.06.2015 10:34    Titel: Antworten mit Zitat

Per, ich habe eine Weile gebraucht um zu verstehen wie du dir das ganze vorstellst. Ich kann zwar nur vermuten wie und ob das ganze funktioniert, aber denke, da die Dichpaste keramisch austrocknet, sind hier nicht unbednigt die besten Voraussetzungen geben dass diese Verbindung dicht bleibt.

nierenspender, ich werde wohl keinen weiteren Aufwand in dieser Form, den Krümmer stecken. Und ich glaube das die ohnehin zu dünn ausgeführten Anschlussbleche eine weitere Schwächung nicht unbedingt verbessern.

Im Moment bin ich ja auch soweit zufrieden und die nächste Ausfahrt / Probefahrt wird zeigen in welchem Ausmass es tatsächlich jetzt noch undicht ist.
Ganz aktuell beschäftige ich mich wiedermal mit dem Ölkreislauf.
Eine kleine Undichtigkeit an der Ölpumpe wird gerade behoben und eigentlich müsste der Ölkühler versetzt werden.

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BeitragVerfasst am: 05.10.2015 10:08    Titel: Schlechter Saisonabschluss 2015 Antworten mit Zitat

Das Fiesta Jahr 2015 war für mich in gewisser weise ein besonderes – es gab Nachwuchs - so habe ich nun zwei Fiestas.
Und das ist nun ein Problem, den dieser Neue hat soviel meiner Aufmerksamkeit, Geld und Zeit bekommen das für mein Chianti kaum mehr etwas übrig blieb.
Trotzdem habe ich es geschafft über 2600 km dieses Jahr mit meinem ersten Fiesta zu fahren, und die meisten davon habe ich auch genossen.

Motorsportlich war 2015 für mich „nicht so wie geplant“, es war besser. Denn die Rallyes mit stg_85 und seinem Trabant haben meine Sicht auf den Oldtimer Rallyesport nachhaltig verändert.
Wie es 2016 weiter gehen soll, habe ich für mich zwar schon entschieden, aber ein funktionierendes Rallyeauto ist schon was feines und so weiß ich natürlich heute noch nicht ob ich nächstes Jahr nicht vielleicht doch mehr als die zwei Rallyes die ich stg_85 versprochen habe mitfahre.
Denn „ein funktionierendes Rallyeauto ist schon was feines“ und ich baue mir da grad auch was auf, der eine oder andere hat vielleicht von meinem Projekt 2016 gehört oder gelesen.

Die größten Ausflüge dieses Jahr waren zur Rallye nach Lüneburg und auf ein Fordtreffen im Harz. Von beiden Fahrten habe ich auch noch ein Andenken behalten. Einmal ein Blitzerfoto und eine Rechung von einem Abschleppunternehmen für den Abtransport meines Fiestas von der Autobahn.
Denn nun nach fast 10.000 km fahrt, 2 Jahren Standzeit, ist das erste Problem bei meiner Eigenbau Ansaugbrücke aufgetreten. Da die Einspritzdüsen nur gesteckt sind, und nicht verschraubt, konnte sie sich frei wackeln und mit einem gewaltigen Benzinstrahl machte eine Undichtigkeit an der Einspritzung auf sich aufmerksam. Das Problem war schnell behoben und eine weiterfahrt möglich, aber im ersten Moment war ich schon erschrocken.

Den Saisonabschluss wollte ich gebührend feiern in dem ich Ende September noch ein paar Runden auf dem Lausitzring drehe.
Daraus wurde aber nichts. Voller Enttäuschung musste ich feststellen dass ich auf der Probefahrt, vor dem Rennstreckenausflug, meine Krümmerdichtungen abermals verbrannt habe. Grund: die verzogenen Anschlussplatten vom Krümmer. Abhilfe ist geplant, nur weiß ich noch nicht ganz genau wann und wie sich ein Zeitfenster dafür öffnen wird.

Die Winterpause die ich oftmals für andere Dinge nutzen konnte, wird dieses Jahr so in der Form nicht stattfinden, dank meinem Rallye Projekt. Auch wenn ich mich über eine Pause gefreut hätte, bin ich gespannt auf nächstes Jahr, denn dann, wenn alles klappt habe ich vielleicht einen richtigen Rennwagen.

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durchgebrante Krümmerdichtung.JPG
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Der Grund für den unbefriedigenden Saisonabschluß.
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durchgebrante Krümmerdichtung.JPG


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BeitragVerfasst am: 10.12.2015 14:01    Titel: Achslastverteilung Antworten mit Zitat

Die Achslastverteilung eines Fahrzeuges bezeichnet die Lasten, das Gewicht, mit welchem die Achsen belastet sind. Am Beispiel von einem normalen PKW bedeutet dass wie schwer die Vorderachse und Hinterachse ist.

Speziell das Verhältnis dieser beiden Achsen zueinander ist interessant und schon oftmals Inhalt verschiedenster Diskussionen gewesen.
Fest steht aber 50:50 ist nicht immer ideal und schon gar nicht bei jedem Fahrzeugkonzept erreichbar.

Hier ein paar Zahlen und Beispiele für Fahrzeuge und deren Achslasten:

BMW M3 (E92) 51:49 % / 870:830 kg ∑ 1700 kg
V8 auf der Vorderachse mit Getriebe, Heckantrieb

Audi Quattro 62:38 % / 810:490 kg ∑ 1300 kg
Reihen Fünfzylinder vor der Vorderachse, Allradantrieb

Ford Focus ST170 (Mk1) 62:38 % / 810:490 kg ∑ 1300 kg
Reihen Vierzylinder vor der Vorderachse, Frontantrieb

Man erkennt dass es scheinbar keine wirkliche Rolle spielt ob großer oder kleiner Motor, wenn er auf oder vor der Vorderachse sitzt ist diese immer höher belastet.
Aber so einfach ist es nicht, denn wenn man das Kräftesystem freischneidet, erkennt man das die schwersten Teile vom Fahrzeug, Motor mit Getriebe, an unterschiedlichen Stellen angreifen.
Beim BMW hinter der Vorderachse, beim Audi der Motor weit vor der Vorderachse, das Getriebe kurz dahinter und beim Focus beide fast genau auf der Vorderachse.
In der Seitenansicht wirkt die Vorderachse wie ein Drehpunkt. Während beim BMW alles im scheinbaren Gleichgewicht ist, da die Lasten sich zwischen den Achsen befinden, sieht es beim Audi anders aus. Hier hat der Motor einen langen Hebelarm zur Vorderachse und das Getriebe ist zu leicht um gegen zuhalten – das schafft nur der Rest von Auto. Beim Focus ähnlich aber nicht so dramatisch. Das ist die Erklärung dafür, warum der Focus die gleiche Achslastverteilung hat wie der Audi, obwohl er keine angetriebene Hinterachse hat.

Nicht in der Seitenansicht zu erkennen, nur in der Draufsicht, die Kurvenkräfte wenn man versucht durch eine Kurve zu fahren
Wieder schön zuerkennen die unterschiedlich langen Hebelarme von Motor und Getriebe zur Hochachse in rot.
Während beim BMW noch alles recht nah am roten Drehpunkt ist, sieht es beim Audi ganz und gar nicht mehr so aus.
Aber beim Focus ergibt sich ein anderes Bild.
Da hier Getriebe und Motor mehr oder weniger auf einer Querachse liegen, gibt es nur einen Kraftpfeil der nach außen wirkenden Kurvenkraft – der Zentrifugalkraft.
Die Reifen, welche bei allen drei dagegen halten müssen, erbringen die entsprechend große gegen Kraft die Zentripetalkraft.

Wenn man die Kräfte betrachtet, drängt sich der Vergleich mit einer Wippe auf.
Auch hier können unterschiedliche große Kräfte, auf den Hebelarmen, in Gleichgewicht gehalten werden, indem die Abstände zur Mitte variiert werden.
Und so könnte man auch bei einem Fahrzeug die Achsen entsprechend verschieben um bessere Verhältnisse zu schaffen.

Das verbessert aber nicht der Agilität, sprich die Beweglichkeit und die Fähigkeit auf Lenkimpulse schnell zu reagieren. Selbst wenn die Achsen spielend so viel Zentripetalkraft aufbringen können das sie Motor, Getriebe und alle anderen Teile durch eine Kurve zwingen können. Reagiert das System umso leichter und schneller, je näher die Massen am Drehpunkt sind.

Genau dieses Prinzip verfolgen Mittelmotorfahrzeuge welche den Motor möglichst mittig platzieren. Trotzdem stellen diese auch nicht immer das Optimum dar.
Zwar gelingt es bei einigen Fahrzeugen gute Gewichtsverhältnisse zu realisieren. Aber hier zeigt sich wieder dass die Massen und das Fahrwerk eines Fahrzeuges mitarbeiten.
Ein kleiner Vierzylinder Motor wird immer leichter sein als ein großer V8, und ein ausgewogenes Fahrwerkssetup kann Tendenzen zum unter aber auch Übersteuern auffangen.
Ein Fahrzeug ist immer als ganzes zu betrachten, auch wenn dieses die Summe seiner Einzelteile ist.

Dazu eine Beschreibung von Walter Röhrl zum Fahrverhalten seines Rallye Quattro: Der Wagen wird immer Vollgas bewegt, aber wenn eine Kurve kommt, heißt es stark bremsen, neu ausreichten und wieder Vollgas.
Heißt so viel wie: die Mittelmotor-Allrad-Fahrzeuge der Konkurrenz von Lancia und Peugeot können besser Kurven fahren.

Nicht berücksichtigt in diesem Schema bleiben die Gewichte von Antriebsstrang, Karosserie und anderen Teilen. Entsprechend sind dies keine exakten Zeichnungen und können auch nicht als Grundlage für Berechungen heran gezogen werden. Lediglich die Darstellung der schwersten Teile sollte damit veranschauligt werden.

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Skizze Position Motor & Getriebe.JPG
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Motor in rot und Getriebe in grün symbolisiert
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Skizze Position Motor & Getriebe.JPG



Skizze Gewichtskräfte Motor und Getriebe, freigeschnitten.JPG
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Skizze nicht Massstäblich
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Skizze Gewichtskräfte Motor und Getriebe, freigeschnitten.JPG



Skizze Draufsicht, freigeschnitten.JPG
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Skizze nicht Massstäblich
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Skizze Draufsicht, freigeschnitten.JPG


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BeitragVerfasst am: 10.12.2015 15:24    Titel: Antworten mit Zitat

Der Audi Quattro ist als Beispiel eigentlich nur geeignet, um die extreme Überlegenheit des Allrad-Konzeptes im Rallyesport zu zeigen. Es ist so überlegen, dass selbst eine ****(zensiert!)-Konstruktion wie diese dennoch gewonnen hat.

Wobei der Motor gar nicht so schlecht war.

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BeitragVerfasst am: 10.12.2015 16:22    Titel: Rallyeweltmeisterschaft Herstellertitel '82-`86 Antworten mit Zitat

Ich habe mal eben durchgezählt:
In den Rallye Weltmeisterschaft Saisons von '82 bis `86, also in den 5 Jahren, hat Audi 2 mal den Herstellertitel gewinnen können. Dafür haben sie 20 mal den 1., 22 mal den 2. und 14 mal den 3. belegt.
Peugeot brauchte für ihre zwei Titel aber nur 16 1. Plätze und je 6 mal den 2. und 3. Platz.
Welchen Schluss kann man daraus Ziehen? Der Peugeot 205 war dem Audi ab 1985 überlegen. Beziehungsweise ab dem Jahr wo Audi richtige Konkurrenz bekommen hatte, konnten sie nicht mehr Siegen.
Fazit jedes Auto hat seine Zeit und zwischen '82 und '84 war Audi gut.

Lancia möchte ich an dieser Stelle nicht vergessen und auch auf Ihren Herstellertitel '83 hinweisen, den sie ganz knapp gegen Audi erringen konnten. `86 haben sie sich einen harten Kampf gegen Peugeot geliefert, als Audi längst nichts mehr zu melden hatte.


Erinnerungen an eine andere Zeit.

Natürlich ist mein gewähltes Beispiel ein Extrem, aber dieser Audi macht es deutlich worum es geht. Moderne Audi Fahrzeuge weisen in groben Zügen immer noch diese Bauweise auf.
Und Walter Röhrl wurde trotz allem nur auf Fiat '80 und Opel '82 Rallye-Weltmeister.

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BeitragVerfasst am: 11.12.2015 12:03    Titel: Re: Rallyeweltmeisterschaft Herstellertitel '82-`86 Antworten mit Zitat

Doc² @ 10.12.2015 16:22 hat folgendes geschrieben:
Lancia möchte ich an dieser Stelle nicht vergessen und auch auf Ihren Herstellertitel '83 hinweisen, den sie ganz knapp gegen Audi erringen konnten.

Daran erkennst du, wie schlecht der Audi in Wirklichkeit war. Mit Motor über der Vorderachse statt davor hätten sie den Titel vllt. auch noch. Der Wagen hatte zwar unheimlich Vortrieb (Leistung + Allrad) aber ein grottiges Kurvenverhalten (und extrem kopflastig, was bei einer Rallye erschwerend hinzu kommt -> Sprünge!). Umsonst haben sich die Fahrer ja nicht beschwert.

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BeitragVerfasst am: 16.12.2015 11:45    Titel: Die richtige Schaltdrehzahl wählen Antworten mit Zitat

Da ein Verbrennungsmotor immer nur ein begrenztes Drehzahlband hat, muss ein Getriebe diese zur Verfügung stehenden Drehzahlen und die damit verbundene Kraft, übersetzen. Dabei wird aus der hohen Motordrehzahlen eine niedrigere und aus dem geringen Drehmoment ein deutlich höheres.

Das Prinzip wird deutlich beim durchbeschleunigen durch die Gänge. Während im ersten und vielleicht noch zweiten Gang durchdrehende Räder möglich sind, ist dies in den höheren Gängen nicht mehr Möglich. Da hier die Kraft nicht mehr ausreicht, dafür kann man in den höheren Gängen schneller fahren als in den kleineren.

Aber wann ist der Moment zum Schalten erreicht? Wann muss man vom 1. in den 2. Gang schalten? Beziehungsweise wann wieder zurück?

Die exakte Beantwortung dieser Fragen ist nicht ganz einfach – mit etwas Mathematik und ein paar Ausgangsdaten bekommt man es aber hin.
Dafür braucht man eine Drehmomentkurve vom Motor.
Anhand dieser kann man erkennen wie viel Kraft bei welcher Drehzahl zur Verfügung steht. Außerdem noch die Übersetzung vom Getriebe und die Masse vom Rad.

Wenn einem keine Drehmomentkurve zur Verfügung steht, kann man eine improvisieren anhand des maximalen Drehmoments und der maximalen Leistung.
Aus dem Beitrag „die Drehmomentkurve“ wird ersichtlich wie man diese herleitet.
Mit den Drehmomentwerten und den dazugehörigen Drehzahlen, ist es nicht mehr schwer die Kraft am Rad zu errechnen. Auch schon beschrieben im Beitrag: „Kraft am Rad“.

Nun fehlen nur noch die Geschwindigkeiten. Das ist die einfachste Berechung, da man hier nur die Motordrehzahl mit den Übersetzungen und dem Abrollumfang multiplizieren muss. Dabei immer die Einheiten beachten.

Das Ergebnis könnte dann so aussehen wie das Beispiel welches im Anhang zu erkennen ist.
Nun zur Auswertung diese Linien im Diagramm Kraft am Rad bei Geschwindigkeit.
Die einzelnen Gänge liegen nun vor einem und zeigen über ihre Länge den nutzbaren Geschwindigkeitsbereich und über die Höhe die zur Verfügung stehende Kraft.
Man sieht deutlich der erste Gang stellt am meisten Drehmoment zur Verfügung. In der Spitze sogar über 7000 Nm am Rad. Und es gibt auch keinen Grund vorm Drehzahlbegrenzer zu schalten, da im zweiten Gang bei weitem nicht mehr so viel Kraft am Rad anliegt. Das gleiche gilt auch für den dritten Gang.
Aber beim vierten Gang sieht es anders aus.
Hier kann man erkennen das die Kraft bei knapp 160 km/h so gering wird, das sie auf dem Niveau vom fünften Gang liegt. Und deswegen liegt genau hier die Schaltdrehzahl.
In den Daten, aus welchen sich die Linien ergeben wird dies auch deutlich.
Siehe Tabellen - Kraft am Rad & Geschwindigkeiten im Anhang.
Hier kann man den Punkt finden wo sich die Linien kreuzen.
Im vierten Gang bei knapp 6000 U/min, stehen noch 1428 Nm am Rad zur Verfügung.
In etwa bei der gleichen Geschwindigkeit, zwischen 4000 und 4500 U/min hat man aber im fünften Gang über 1500 Nm Kraft am Rad.
Das bedeutet dass man den vierten nicht voll ausdrehen sollte, da der fünfte Gang hier mehr Kraft zur Verfügung stellt.

Deswegen lauten die Schaltdrehzahlen und Geschwindigkeiten beim Hochschalten beziehungsweise beschleunigen:
1. in 2.: Drehzahlbegrenzer / 42km/h
2. in 3.: Drehzahlbegrenzer / 75 km/h
3. in 4.: Drehzahlbegrenzer / 115 km/h
4. in 5.: 5800 U/min / 155 km/h

Beim runter schalten sieht es anders aus.
Hier darf man nicht in Drehzahlbereiche hineinschalten, die für den Motor nicht freigegeben sind.
Das heißt diese Geschwindigkeiten und Drehzahlen müssen unterschreiten sein um gefahrlos runter zu schalten:

2. in 1.: 3400 U/min / 42km/h
3. in 2.: 3900 U/min / 75 km/h
4. in 3.: 4300 U/min / 115 km/h
5. in 4.: 4500 U/min / 150 km/h

Diese Werte machen aber nur begrenzt Sinn, da man, wenn man bei diesen Drehzahlen und Geschwindigkeiten runter geschalten hat, keinen Drehzahlbereich mehr zur Verfügung hat um wieder zu beschleunigen – dieses würde wieder ein sofortiges Hochschalten notwenig machen.
Entsprechend sollte man erst unter 3500 U/min den nächst kleineren Gang wählen.

Damit hat man diese Beispiel Motor-Getriebe-Kombination komplett rechnerisch erfasst und deren Möglichkeiten erkannt. Mein gewähltes Beispiel ist nicht übertragbar auf andere Fahrzeuge und Motoren. Jede Änderung im Bereich der Übersetzung kann sich hier genauso dramatisch auswirken wie eine Leistungssteigerung, beziehungsweise verändern der Drehmomentkurve.
Zum Beispiel:
Wenn der fünfte Gang kürzer werden würde, ergäbe sich eine neue Schaltdrehzahl vom vierten in den fünften Gang.
Und wenn der Motor durch eine Veränderung höher drehen würde, mit einem höheren Drehmoment im oberen Drehzahlbereich, müsste die komplette Berechnung neu ausgeführt werden.

Neben dieser Anspruchsvollen Berechnung, mit Drehmomentwerten und Kurven, gibt es aber auch noch einen einfachen Weg
Hierzu genügt ein Geschwindigkeitsrechner.
Mit der Annahme dass man immer bis zum Drehzahlbegrenzer dreht, kann man diesen mit den entsprechenden Werten rechnen lassen und erhält sogar genauere Drehzahlen und Geschwindigkeiten.

1. 6000 U/min bei 42 km/h
2. 3400 U/min bei 42 km/h bis 6000 U/min bei 74 km/h
3. 3900 U/min bei 74km/h bis 6000 U/min bei 114 km/h
4. 4300 U/min bei 114km/h bis 6000 U/min bei 159 km/h
5. 4800 U/min bei 159km/h bis 6000 U/min bei 199 km/h

Ungenau wird diese Berechnung nur durch die fehlenden Drehmomentwerte.
Was sich beim Schalten vom vierten in fünften Gang zeigt. Hier sind 5 km/h und 200 U/min Differenz zur exakten Berechnung.

Alle für dieses Beispiel berechneten Werte, Daten und Ergebnisse sind nicht übertragbar auf andere Motoren oder Getriebe. Das Beispiel stellt keine normal üblicher Motor-Getriebe-Kombination.

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Diagramm Kraft am Rad bei Geschwindigkeit.jpg
 Beschreibung:
Zu Beachte ist die Kreuzung der Linien vom 4. und 5. Gang.
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Diagramm Kraft am Rad bei Geschwindigkeit.jpg



Tabellen - Kraft am Rad & Geschwindigkeiten.jpg
 Beschreibung:
Die Werte der oberen Tabelle sind in Nm angegeben und die untere zeigt die Geschwindigkeit in km/h.
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Tabellen - Kraft am Rad & Geschwindigkeiten.jpg




Zuletzt bearbeitet von Doc² am 15.02.2016 09:17, insgesamt einmal bearbeitet
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