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Radaufhängung

Funktion

Die Radaufhängung ist ein Teil des Fahrwerks. Dieses wiederum setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen: Räder, Radträger, Radlager, Bremse, Radaufhängung, Achsträger, Federung (einschließlich Stabilisator), Dämpfung, Lenkgetriebe, Lenksäule, Aggregatelagerung (z.B. Motor- und Getriebelager), Seitenwellen, Achsgetriebe und Fahrwerkregelsysteme. Bei einem Mittelklassefahrzeug machen diese Komponenten circa 20 Prozent des Gesamtgewichtes aus.

Die genannten Funktionsgruppen sind einerseits in sich geschlossene Systeme. Andererseits müssen sie präzise aufeinander abgestimmt sein, damit eine optimale Funktion des Gesamtfahrwerks gewährleistet ist.

Innerhalb des Fahrwerks hat die Radaufhängung die Aufgabe, für eine optimale Radführung zu sorgen. Sie stellt also die Verbindung zwischen der Radaufstandsfläche und der Fahrzeugkarosserie dar und überträgt alle Kräfte und Bewegungen vom Radträger an die Karosserie. Dies muss im Sinne eines sicheren Fahrverhaltens unverzüglich und schnell erfolgen. Dafür werden innerhalb der Radaufhängung Lenker mit Gelenken eingesetzt.

Die Lenker übernehmen sowohl die radführenden Aufgaben als auch häufig die Übertragung von Feder-, Dämpfungs-, und Stabilisatorkräften. Sie werden aus Stahl (geschmiedet, gegossen, Blech) oder Aluminium (geschmiedet, Druckguss) hergestellt. Entsprechend den konstruktiven Anforderungen kommen Zwei-, Drei oder Vierpunktlenker zum Einsatz. Die Anzahl der Punkte bezieht sich dabei auf die Verbindungsstellen, die ein Lenker besitzt.

Für die Verbindung des Radträgers mit der Karosserie an der Vorderachse (VA) werden immer Lenker mit Kugelgelenken eingesetzt. Sie ermöglichen die notwendige Bewegungsfreiheit zum Lenken des Rades. Für die Radführung werden mindestens drei Lenker benötigt: Ein unterer Lenker, ein oberer Lenker und die Spurstange. Bei Achskonstruktionen mit Federbeinen reichen für die Radführung auch zwei Lenker und der Dämpfer. Es gibt aber auch Achsbauweisen, bei denen bis zu fünf Lenker eingesetzt werden. Bei diesen speziellen Konstruktionen werden die eingeleiteten Kräfte auf die Lenker aufgeteilt.

An der Hinterachse (HA) sind Kugelgelenke nicht zwingend notwendig. Deshalb sind hier meist Gummilager oder Hülsengelenke eingebaut. Für eine optimale Hinterachsführung sind fünf Gelenke und fünf Zweipunktlenker notwendig.

Lenkerarten
Entsprechend der Einbaurichtung unterscheidet man Lenker in:

  • Querlenker. Sie sind quer zur Radebene positioniert.
  • Längslenker. Sie sind in Fahrtrichtung eingebaut.
  • Verbundlenker. Hierbei handelt es sich um zwei Längslenker, die mit einer Quertraverse verbunden sind.

Je nach Aufgabe sind die Lenker in drei Kategorien eingeteilt:

  • Führungslenker. Sie übernehmen die Führung des Rades ohne das Fahrzeuggewicht abzustützen. An den Gelenken der Führungslenker werden hauptsächlich waagrechte Kräfte eingeleitet.
  • Traglenker. In diese Kategorie fallen Lenker, die zusätzliche Krafteinleitungspunkte für Feder- und Dämpferkräfte aufweisen, die senkrecht einwirken und größer sind als die waagrechten Kräfte. Die Gelenke – auch Traggelenke genannt – sind deshalb größer und stabiler ausgelegt als die Führungsgelenke. Prinzipiell kann jeder Führungslenker durch entsprechende Auslegung der Krafteinleitungspunkte und Verstärkung als Traglenker eingesetzt werden.
  • Hilfslenker. Sie haben die Aufgabe, die Führungs- und Traglenker untereinander oder bei speziellen Achskonstruktionen auch mit dem Radträger zu verbinden.

 

Die Gelenke der Lenker
Jeder Lenker ist mit mindestens zwei Gelenken ausgestattet. Bei karosserieseitigen Gelenken werden Gummilager verwendet, di in die vorgesehenen Bohrungen des Lenkers eingepresst sind. Die Bewegungen finden im Gummi statt. Dabei dürfen sich sowohl der Außenring als auch die Innenhülse des Gummilagers nicht drehen. Dies setzt eine fehlerfreie Verbindung zwischen dem Gummi (Elastomerkörper) und dem Metall voraus. Bei diesen Gelenken ist die Drehbewegung auf einen Winkel von circa ± 20 Grad und eine Hoch- beziehungsweise Querbewegung auf einen Weg von ±1 Millimeter beschränkt. Die Vorteile dieser Gelenkbauart beruhen vor allem auf den schwingungs- und schalldämpfenden Eigenschaften des Gummis.

Radseitige Gelenke stellen die Verbindung zwischen Lenker zum Radträger über Kugelgelenke her, die am Lenker vernietet, verschraubt oder in ein Topfgehäuse eingepresst sind. Bei angeflanschten Kugelgelenken kann ein Austausch ohne Lenkerwechsel erfolgen. Dadurch werden die Reparaturkosten gesenkt. Gebaute Kugelgelenke sind in die Lenker integriert und müssen deshalb komplett mit dem Lenker ausgetauscht werden. Der Vorteil dieser Bauart liegt in der Gewichtsersparnis, Bauraumreduktion und höheren Funktionssicherheit, da Schnittstellen entfallen.

Kugelgelenke an der Vorderachse ermöglichen die freie Auf- und Abwärtsbewegung des Rades und das Ändern des Nachlaufes. Somit können Zug-, Druck- und Querkräfte aufgenommen und an die Lenker weitergeleitet werden.

Da Kugelgelenke alle auftretenden Radkräfte – außer den Antriebs- und Bremskräften – aufnehmen müssen, werden höchste Anforderungen an sie gestellt.

Diese sind:
-    gleich bleibende Drehmomente
-    kein Spiel (Spiel führt zum „Klappern“)
-    wartungsfrei
-    Übertragen von hohen Kräften
-    kompakt, klein, leicht
-    Sicherheitsvorschriften erfüllen
-    Umwelteinflüssen standhalten, das heißt Temperatur von etwa -40 °C bis +80 °C, Schmutz, Salz, Steinschlag und Rost.

Sicherheit

Die Radaufhängung ist entscheidend für stabiles Fahrverhalten und somit für die Sicherheit der Insassen. Eine Fehlfunktion beziehungsweise der Ausfall einer der Radaufhängungskomponenten kann erhebliche Auswirkungen auf die Fahrsicherheit des Fahrzeuges haben – bis hin zur Gefährdung von Leib und Leben.

Deshalb ist es äußerst wichtig, dass Arbeiten am Fahrwerk nur von geschultem Fachpersonal ausgeführt werden. Eine regelmäßige Überprüfung der Komponenten ist zudem unabdingbar. Dabei ist besonders auf Undichtigkeiten der Gummibälge an den Gelenken und das vorgeschriebene Einfederungsspiel (Axialspiel) der Kugelbolzen zu achten. Die Verwendung von Produkten der namhaften OE-Zulieferer ist obligatorisch.

Umweltschutz

Mit dem Einsatz von dauergeschmierten Gelenken werden die Ressourcen geschont und eine Verschmutzung der Umwelt durch Überfettung verhindert.

Werterhalt

Die bei modernen Fahrzeugen eingesetzte Technologie nach dem neuesten Stand der Technik garantiert eine hohe Ausfallsicherheit der Radaufhängungskomponenten. Dies spiegelt sich auch in der Pannenstatistik positiv wieder und trägt zum Werterhalt des Fahrzeuges bei.

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Stichworte

» Radaufhängung » Radführung » Lenker » Radträger » Kugelgelenk » Federbein » Traglenker » Führungslenker

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