Herzlich willkommen

[Murr]

Hallo Achsen- Gurus,

Die Unimogs haben an der Vorderachse einen positiven Sturz von etwa 1,45° und eine Spur 0 bis -3mm (Nachspur). Das führt bei häufigen Autobahnfahrten zu einem starken Reifenverschleiß an den Vorderrädern. :casstet:
Nun ist der Unimog aber meines Wissens das einzige Allradfahrzeug mit positivem Sturz.
Ich möchte der Sache mal auf den Grund gehen. Wer hat fundiertes Wissen darüber oder weiß von Literatur über Achsgeometrie von Allradfahrzeugen. Ich nehme mal an, dass es da einschlägige Literatur und Berechnungformeln gibt.

Gruß

Franz

[Helmut Schmitz]

Hallo Franz,
solche Werte wurden nach Grundsatzüberlegungen Erfahrung und und Erprobung im Fahrversuchfestgelegt. Positiver Sturz war früher durchaus üblich, reduzierte man damit doch den Lenkrollradius. Dies war für Fahrzeuge ohne Servolenkung schon sehr wichtig, damit bei Anschlagen eines Rades an einen Gegenstand nicht sofort die Lenkung rumgerissen wurde. An Geschwindigkeiten eines U1300L oder U 1150 mit langer Achse auf Autobahnen wurde 1948 noch nicht gedacht.

[Murr]

Hallo Helmut,

ich gedenke da einzugreifen und werde versuchen, eine praktikable Achsgeometrie zu verwirklichen. Vorher möchte ich mir aber das Fachwissen über Achsgeometrie aneignen. Deshalb, weiß Du etwas über einschlägige Literatur?

Gruß

Franz

[Editiert am 9/7/2004 von Murr]

[-Martin.Glaeser-]

Lieber Franz,
Mann, als Muencher soltest du das wissen:
Fahre mal nach Garching raus und frage bei der TU München, Lehrstuhl für Landmaschinen, Prof. Renius nach.

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.Karl Theodor Renius
Lehrstuhl für Landmaschinen der TU München
Boltzmannstr. 15
D-85748 Garching
Tel.: ++49-(0) 89 - 289 - 15867
Fax: ++49-(0) 89 - 289 - 15871
E-mail: renius@ltm.mw.tum.de
Internet: http://www.ltm.mw.tu-muenchen.de/renius.html

Die haben entweder einen Assistenten, der dir helfen kann, oder sie lassen dich mal in ihre Bibliothek.

Nur Mut, die \"Inschenoere\" da beissen nicht...

Gruss -Martin.Glaeser-
ex-TUM Student......schon 100 Jahre her......

[Editiert am 10/7/2004 von -Martin.Glaeser-]

[Helmut Schmitz]

Hallo Franz,
Um hier Abhilfe zu schaffen, müsstest du die Spreizung um den Sturzwinkel erhöhen. Die Spreizung ist der Winkel, den die Mittelachse des Achsschenkellagers nach innen geneigt ist. Beide werden so gewählt, dass die Achse durch das Rad, welches infolge plosivem Sturz nach außen geneigt ist und die Drehachse im Achsschenkellager in der Radaufstandsfläche treffen und einen bestimmten Radius bilden. Die beiden Achsen treffen sich idealer weise ca. 40 bis 60mm unterhalb der Fahrbahnebene. Übliche Werte für die Spreizung sind 5 bis 8 Grad. Wenn du nun die Achsschenkeldrehachse soweit nach innen kippst, dass das Rad senkrecht steht, so erhöhst du die Spreizung. Der Gesamtwinkel bleibt gleich, es sei denn du fertigst auch noch neue Achsschenkelgehäuse. Durch die Spreizung wird das Fahrzeug beim Einschlagen der Lenkung angehoben, je nach positivem oder negativem Lenkrollradius innen oder außen. Dies bewirkt eine Rückstellkraft der Lenkung für Geradeausfahrt. Der Lenkrollradius soll nicht Null sein, da sich durch die Einwirkung der Fahrbahnwiderstände an diesem \"Hebelarm\" die einwirkenden Kräfte das Spiel in den Gelenken immer zusammendrückt.
Es ist mit erreichbarem Aufwand möglich, die Achsschenkellager an der Achse zu verschweißen und neue Bohrungen um den entsprechenden Winkel zu versetzen. Dieses halte ich für Versuchszwecke geeignet. Aber im späteren Alltagsbetrieb halte ich Schweißungen an der Achse für problematisch. Da müssten dann quasi jungfräuliche Achsen entsprechend gebohrt werden.
Aber ich muss zugeben, deine Idee hat was für sich, ein wirklich interessanter Ansatz.

[Murr]

@martin, es ist noch viel schlimmer, ich arbeite am Lehrstuhl für Informatik in Garching im Nachbarbau. :casstet: Ich setze mich mit den Jungs in Verbindung.

@Helmut, die Achschenkelbolzen sind eingeschweißt. Bei defekt gibt es Neue zum wieder einschweißen. Da sollte doch eine Fräsung zum Langloch von 2mm Versatz ( entsricht etwa 1°) realisierbar sein. Die Frage ist, nehen die Kräfte auf die Servo zu, durch die Änderung des Lenkachsenwinkels nach innen und welche Spur ist bei Sturz +0,5° am Sinnvollsten.

Gruß

Franz

[Editiert am 11/7/2004 von Murr]

[Gundo]

Hallo Franz !

1.
Empfehlenswert ist das Buch (bzw. die Reihe) \"Fahrwerktechnik\" von Jörnson/Reimpell. Es handelt sich meines Erachtens nach um ein Standardwerk für die Ausbildung zum Ingenieur der Kraftfahrzeugtechnik und ähnlichen Studiengängen. Zum Lesen und Verstehen wird allerdings technisches bzw. mathematisches Grundwissen vorausgesetzt.
2.
Der positive Sturz wurde früher noch aus zwei weiteren (inzwischen historischen) Gründen gewählt:
a.) Vor der Ära der Beton- und Asphaltdecken waren die Straßen \"rund\" gepflastert. Das kann man heute noch auf älteren Landstraßen beobachten. Auf so einer \"runden\" Straße läuft natürlich ein Rad mit positivem Sturz genau richtig.
b.) Durch positiven Sturz wird das Rad stets etwas in Richtung Nabe gedrückt. Dies war für die frühere konstruktive Auslegung der Radlager vorteilhaft (siehe dazu Jörnson/Reimpell).
3.
Aus unerklärlichen Gründen empfiehlt MB, die Vorderachse mit Nachspur einzustellen. Laut Jörnson/Reimpell macht man das eigentlich nur bei angetriebenen Vorderachsen. Die Vorderachse des Unimog ist ja aber regelmäßig nicht angetrieben, - insbesondere nicht bei Straßenfahrt. Ich hatte bei meinem 421 das Problem, dass der Wagen trotz Erneuerung sämtlicher Radführungsbauteileimmer noch völlig neurotisch auf Spurrillen reagierte. Beim Bremsen lief der Wagen wahlllos nach links oder rechts weg. Ich habe dann mit verschiedenen Spureinstellungen experimentiert. Ergebnis: bei leichter Vorspur (also Felgenhörner vorne etwa 1 mm dichter zusammen als hinten) läuft der Wagen auch bei Längsrillen endlich wie ein \"richtiges Auto\". Ich kann praktisch freihändig fahren und beim Bremsen ist es auch in Längsrillen möglich, die Spur zu halten. Die Einstellung mit etwas Vorspur deckt sich übrigens mit den Empfehlungen von Jörnson/Reimpell.
Praktischer Tip dazu: durch die groben Gewinde kann die Spur ja immer nur in \"Stufen\" (jeweils ein Gewindegang) verstellt werden. Nimm versuchsweise die Einstellung mit dem geringstmöglichen Wert für die Vorspur (also keine Nachspur und auch nicht \"Null\").
4.
Wie verschleißen denn deine Vorderreifen ? Gleichmäßig (dann liegt es eher an der Spureinstellung) oder nur am äußeren Teil der Lauffläche ?

Gruß
Gundo

[Helmut Schmitz]

Hallo Franz.
Habe mich bis dato noch nicht mit dem Problem Achsschenkelbolzen erneuern befaßt, aber du hast natürlich recht mit der Reperaturschweißung. Alternativ zum Langloch wäre ein excentrischer Achschelelbolzen möglich, das hat den Vorteil, dass die Achse nicht neu gefräßt werden muß. Ich würde eher zu Sturz 0 + 0,25 neigen. Die kraft auf die Servolenkung nimmt nur bei großem Lenkeinschlag zu. Da aber die Unimoglenkung meines Erachtens schon auf große Belastung bei schwerem Gelände ausgelegt ist, dürfte die Zunahme unkritisch sein, zumal ja die Spreizung nicht dramatisch verändert wird.
Sturz, /Vor-Nachspur/Spreizung /Vor-Nachlauf zusammen ergeben eine resultierende Kraft, die gerade nach vorne weisen soll, das wird im Zusammenhang mit angetriebenem Rad oder geschobenem Rad dann entsprechend gewählt. Es wäre hier eine hochtheoretische Diskusion möglich, wie eine zuschaltbare angetrieben Vorderachse zu bewerten ist mit überwiegendem Anteil von.....
Aber bezüglich der Spur/Vorspru ist den Aussagen von Gundo ist eigentlich nicht mehr hizuzufügen.

[Murr]

Hallo Gundo,

genau diese Zusammenhänge, welche Spur bei welchem Sturz will ich lernen. Ich besorge mir die Tage den Jörnson.
Experimentell habe ich auch schon gespielt. Versuche mit Vorspur haben eine hervorragenden Geradeauslauf und erhöhten Verschleiß an der Reifenaußenseite gebracht. Mit Nachspur mieserablen Geradeauslauf , um den Verschleiß zu beurteilen, bin ich noch zu wenig gefahren. Das heißt, nur mit Einstellen der Spur komme ich nicht weiter.

bei leichter Vorspur (also Felgenhörner vorne etwa 1 mm dichter zusammen als hinten) läuft der Wagen auch bei Längsrillen endlich wie ein \"richtiges Auto\". Ich kann praktisch freihändig fahren und beim Bremsen ist es auch in Längsrillen möglich, die Spur zu halten.

Deckt sich mit meiner Erfahrung, nur der Verschleiß ist beträchtlich. (Neue 14,5R20 XSP nach 15.000km außen Profil null)

Die Spur stelle ich wie folgt ein: Fahrzeug auf ebenen Boden stellen, Markierung am Reifen mit Wachsstift direkt an der Felge vorn und hinten des Reifens bei 52 cm (halber Durchmesser des Rades) vom Boden gemessen. Bei diesen Markierungen am Felgenhorn vorne und hinten mit Bandmaß gemessen. Steht auch so im Reparaturhandbuch.

Praktischer Tip dazu: durch die groben Gewinde kann die Spur ja immer nur in \"Stufen\" (jeweils ein Gewindegang) verstellt werden

Bei den Gewinde der Spurstange handelt es sich um M24x1,5. Das Kugelgelenk befindet sich in etwa 6cm vom Felgenrand. Das heißt: Mit einer Drehung verstellt man die Spur um etwa 1,7-1,9mm

wenn ich mal zusammen fasse:
Ob ein positiver Sturz Sinn macht, ist noch offen
Vorspur bringt gute Fahreigenschaften
Die Vorderachse ist wir ohne Allrad zu behandeln, da auf der Autobahn in der Regel mit Hinterantrieb gefahren wird.
Spreizung und Nachlauf können wahrscheinlich vernachlässigt werden.

@Helmut, die Achsschenkelbolzen sind gehärtet. Da wäre ein Langloch fräsen für mich einfacher, als einen gehärteten, exzentrischen Bolzen herzustellen. Abgesehen davon halte ich den exzentrischen Bolzen auch für die bessere Lösung. Vielleicht hat im Forum jemand die Möglichkeit, so einen Bolzen herzustellen.
was hältst Du von einer größeren, zum Vorgelege hin versetzten Bohrung oben in der Achsschenkelplatte. zB 4mm größer und versetzt und das Gleitlager mit 2mm Hülse einsetzen?

Gruß

Franz

[Helmut Schmitz]

Hallo Franz,
wenn ich dich richtig verstehe, möchtest du evtl den Achsschenkel ändern statt der Achsfaust. Dann ändert sich zwar auch der Sturz, aber du veränderst damit auch den Lenkrollradius und somit den wirksamen Hebelarm, an welchem die Radlast angreift, entsprechend einer Spurverbreiterung. Ebenso erhöht sich mit dem Lenkrollradius auch die Einwirkung auf die Lenkung durch Fahrbahnkräfte.
Dann müsstest du Buchsen mit ovalem Querschnitt und außermittiger Bohrung einsetzen. Bei dieser Variante wäre eine einfache Umrüstung mit verscheidenen Werten möglich. Dazu müßte man aber die tatsächlichen Werte des Lenkrollradius wissen und um wieviel sich der wert dann erhöht. Sonst ist wegen der höheren Radlagerlast die verstärkte SA notwendig.

[Karl_Bauer]

Donnerwetter, da sieht man erst, wieviel Entwicklungserfahrung in der \"primitiven\" Technik liegt. Helmut behrrscht auch dieses Metier fantastisch! Danke! Karl

[Gundo]

Hallo Franz !

So wie du die Spur misst, wird es im Handbuch nicht empfohlen. Du musst am Felgenhorn in Höhe Radmitte vor der Achse die Markierungen machen, und dann musst du das Fahrzeug genau eine halbe Radumdrehung vor- oder zurückschieben (!), und dann an den gleichen Markierungen (!) hinter der Achse messen.
Sonst wird deine Messung nämlich stark durch Felgenschlag oder ungenau gefertigte Felgen verfälscht. Durch die halbe Raddrehung und dann die Messung an den selben Markierungen werden Messfehler eliminiert.
Gruß
Gundo

[404oldie]

Hallo Franz !
Die Vorspur mit einem \"Maßband\" messen ist eine grobe Sache, man produziert leicht 3-5mm Fehler (Durchhang, Band zum Ablesen abbiegen).
Hier eine1-Mann Lösung, die mit 3 Euro finanzierbar ist:
Besorge Dir vom Baumarkt je ein 1Meter Messing- oder Aluröhrchen, die sich leicht ineinander schieben lassen (zB 16x1 und 13x1mm). Ritze (zB mit einer Mini-Bogensäge) das kleinere in der Länge im mm-Abstand (etwa 10 bis 20 mal) dort, wo sich die Röhrchen überlappen, wenn Du sie ineinandergeschoben zwischen die Felgenhörner schiebst. Zähle die Anzahl der sichtbaren Ritzen in der Meßposition vor und hinter der Achse. Natürlich die Räder in unveränderter, genau gerader Lenkradstellung um eine halbe Umdrehung nach vorwärts bewegen. Die Differenz der Ablesung ergibt die Vorspur in mm.

Viel Spaß beim Probieren !