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Fahrzeugtechnik - Maße für die Fahrzeugkonstruktion

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Fahrzeugtechnik

Maße für die Fahrzeugkonstruktion

Um ein Fahrzeug konstruieren und nach dem Bau genau beschreiben zu können, legt man die wichtigsten Maße fest. Zuerst interessieren uns die Hauptabmessungen des Fahrzeugs. In den beiden nachfolgenden Abbildungen sind die wichtigste Maße eingezeichnet. Eine genauere Erläuterung der Maße erfolgt im Anschluss.

Frontalansicht und Seitenansicht
Frontal- und Seitenansicht
Draufsicht
Draufsicht

Hauptabmessungen

Die erste Abmessung ist die Fahrzeugbreite $ B $, diese wird immer ohne Berücksichtigung der Seitenspiegel gemessen. Ähnlich verhält es sich bei der Fahrzeuglänge $ L $. Auch hier wird eine eventuelle Anhängerkupplung nicht in der Bemaßung berücksichtigt.

Fahrdynamik

Um Aussagen bezüglich der Fahrdynamik treffen zu können, müssen wir die Maße der Spurweiten $ b $, des Radstandes $ l $ und die Lage des Schwerpunktes $ S $ ermitteln.
Bei den Spurweiten ist zu beachten, dass die Räder nicht immer senkrecht zur Fahrbahn stehen und dann ein Sturzwinkel vorliegt. Aus letzterem Grund werden die Spurweiten ungefähr auf Höhe der Fahrbahn zwischen den theoretischen Radaufstands-Mittelpunkten ermittelt.
Die Bestimmung der Schwerpunktlage erfolgt durch Bemessung der Schwerpunkthöhe $ h_s $ und der in x-Richtung gemessenen Abstände des Schwerpunkts zur Hinter- und Vorderachse. Diese Maße sind in der Abbildung durch $ l_h $ und $ l_v $ gekennzeichnet.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Aus Gründen der Vereinfachung wählt man den Schwerpunkt $ S $ häufig in der Fahrzeugmittelebene.

Aerodynamik

Möchte man zusätzlich bei der Bestimmung der Fahrdynamik die Aerodynamik berücksichtigen, so ist die Kenntnis der einwirkenden Windkräfte und deren Angriffspunkte auf die Fahrzeugoberfläche erforderlich. Auch hier nehmen wir wieder eine Vereinfachung vor und zentrieren die Angriffspunkte in einem einzigen Druckpunkt, welcher in der obigen Abbildung mit $ D $ dargestellt ist. Dieser Punkt wird in die Fahrzeugmittelebenen gelegt, sofern es sich um eine symmetrische Karosserie handelt und die Luftwiderstandskraft frei von Seitenwinden auf die Fahrzeugmitte wirkt.
Soll der Einfluss von Seitenwinden berücksichtigt werden, so müssen wir zusätzlich die Lage des Druckpunktes in x-Richtung bestimmen.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Je weiter der Druckpunkt $ D $ vor dem Schwerpunkt $ S $ liegt, umso größer wird das erzeugte Giermoment, welches das Fahrzeug aus dem Wind dreht. Dies bewirkt dann eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Seitenwinden.

Man bestimmt für die Lagebeschreibung des Druckpunktes $ D $ den Abstand $ D-S $ in x-Richtung und bezeichnet diesen mit $ l_{DS} $.

Auftriebskraft

Eine weitere Kraft, die im Druckpunkt zusammengefasst wirkt ist die Auftriebskraft. Der Luftwiderstand und der Auftrieb bilden zusammen eine Resultierende. Nimmt man dann noch die an den Achsen auftretenden Auftriebskräfte hinzu, so lässt sich die Höhe des Druckpunkts relativ zur Fahrbahn ermitteln. Dieser Abstand wird dann mit $ h_D $ bezeichnet.

Zusatzkräfte durch Anhängerbetrieb

Wird ein Anhänger über eine Anhängerkupplung (in der Abbildung durch den Zughaken $ Z $ dargestellt) mit einem Fahrzeug verbunden, so treten zusätzlich Kräfte auf. Um die Lage von $ Z $ genau angeben zu können, messen wir den Abstand in x-Richtung zum Schwerpunkt $ S $ und bezeichnen ihn mit $ l_{ZS} $. Die Höhe $ h_Z $ ergibt sich aus dem Abstand zur Fahrbahn. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Auf die Angabe zur Farhzeugquerrichtung kann verzichtet werden, zumal die Anhängerkupplung in der Fahrzeugmittelebene gelegen ist. 

Hinweis

Hier klicken zum Ausklappen Im kommenden Kurstext stellen wir dir die wichtigsten Radabmessungen eines Fahrzeugs vor.