Themen:
- Rollenzentrum
- Einfluss der Absenkung auf das Rollzentrum
Rollencenter:
Jedes Fahrzeug verfügt über ein Rollzentrum. Die Konstruktion der Querlenker und Federn bestimmt die Höhe des Wankzentrums (der Wankachse), das für das Nicken bzw. Wanken des Aufbaus verantwortlich ist. Bei modernen Autos liegt die Rollachse meist etwas unterhalb der Radmitte, nahezu parallel zur Fahrbahnoberfläche und möglichst nahe am Fahrzeugschwerpunkt. Der Abstand zwischen Schwerpunkt und Rollachse muss möglichst gering sein, um den „Rolleffekt“ möglichst gering zu halten. Mehr dazu erfahren Sie im nächsten Kapitel auf dieser Seite.
Um das Wanken zu begrenzen, werden der Stabilisator, geeignete Stoßdämpfer und Federn mit der richtigen Federkennlinie verwendet.
Das Rollzentrum eines Fahrzeugs wird aus den Punkten P1 und P2 (siehe Bild rechts) ermittelt, die durch (gedachtes) Ausfahren der Federn/Querlenker berechnet werden (siehe Bilder). Durch Ausfahren beider Stützarme wird Punkt P2 gefunden (wo sich die Linien kreuzen). Die Linie kann dann vom Punkt P1 (der Mitte des Reifenkontakts mit der Fahrbahnoberfläche) zum zuvor gefundenen Punkt P2 gezogen werden. Das Rollzentrum R liegt nun auf der Symmetrieachse des Fahrzeugs (dem exakten Mittelpunkt).
Um dieses Bild besser zu verdeutlichen, ist im Bild rechts auch das rechte Rad mit den entsprechenden Linien eingezeichnet. Hier sieht man, dass das Rollzentrum am gleichen Punkt liegt, da das Fahrzeug völlig symmetrisch ist. Das bedeutet, dass sowohl die linke als auch die rechte Seite des Fahrzeugs gleich sind.
Dieses Bild zeigt die Situation mit einem McPherson-Federbein. Die obere Linie sollte senkrecht zum Stoßdämpfer verlaufen. Die Linie unten wird durch den Querlenker gezogen, bis zu dem Punkt, an dem sie die obere Linie schneidet. Dies ist der gemeinsame Punkt P2. Dann wird die Linie P1 von der Reifenmitte nach P2 gezogen. Die Wankachse R liegt auf der Linie von P1 nach P2, genau auf der Symmetrieachse des Fahrzeugs.
Einfluss der Absenkung auf das Rollzentrum:
Das Absenken eines Autos hat negative Auswirkungen auf das Rollzentrum. Wenn sich das Rollzentrum zu weit verschiebt und ein zu großer Abstand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und der Rollachse entsteht, rollt das Fahrzeug stärker um seine Achse. Anschließend müssen verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, dass sich die Fahreigenschaften nicht verschlechtern, wie zum Beispiel:
- Stoßdämpfer mit größerem Dämpfungsfaktor
- Federn mit steiferer Federkennlinie
- Stabilisator (möglicherweise eine steifere Version als das Original)
Die Bilder rechts zeigen zwei verschiedene Situationen; der obere bei einem nicht tiefergelegten Wagen und der untere bei einem tiefergelegten Wagen. Der Schwerpunkt (Z), angezeigt durch die gelb-schwarze Markierung, wandert proportional zum Fahrzeug nach unten. Der Abstand zwischen beiden Fahrzeugen (angezeigt durch den grünen Pfeil) hat sich deutlich vergrößert.
Im abgesenkten Zustand liegt das Rollzentrum in der Fahrbahnoberfläche.
Dies geschieht bewusst mit Schienenfahrzeugen. Das Rollzentrum liegt dann 2 bis 3 cm in der Fahrbahnoberfläche. Das gesamte Fahrwerk wurde daran angepasst (Federn, Stoßdämpfer und Stabilisator). Erfolgt dies nicht (nur der Einbau von Tieferlegungsfedern), führt der größere Abstand (die grünen Pfeile) dazu, dass der Schwerpunkt (Z) um die Rollachse (R) kippt. Es entsteht dann eine Art Kraft-Arm-Situation.
Es gibt Umbaumöglichkeiten, bei denen große Kugelgelenke dafür sorgen, dass die Querlenker horizontaler am Achsschenkelkörper anliegen. Das Rollzentrum rückt dann näher an den Schwerpunkt heran. Im letzteren Fall hat das Absenken des Schwerpunkts zu einer Absenkung geführt und hat keine negativen Auswirkungen auf das Rollzentrum. Dadurch werden die Fahreigenschaften deutlich verbessert.
Weitere Informationen zu Radpositionen und -einstellungen finden Sie auf der Seite Radgeometrie.
