Fahrzeugtechnik-Ecke Teil I – mit Gentle Swiss Racing

Die VLN befindet sich in der Sommerpause und diese Zeit wird bei den Teams natürlich genutzt, um nötige Arbeiten in der Werkstatt zu vollziehen, damit bis zum nächsten Rennen in knapp einem Monat die entscheidenden Fortschritte gemacht werden können. Was aber sind diese Arbeiten? Welche Entwicklungen können gemacht werden? Gentle Swiss Racing ist den meisten sicherlich durch den Einsatz des Aston Martin N24 Vantage V8 bekannt. Ihr Renningenieur Sascha Thiel möchte uns diese Fragen beantworten und einige Fachbegriffe aus dem Motorsport erklären.

Hallo zusammen,

ich freue mich, dass wir Euer Interesse für die Technik im Rennsport wecken konnten. Natürlich ist das ein absolut komplexes Thema und wir können bei weitem nicht alle Aspekte behandeln, aber ich hoffe, dass meine Ausführungen helfen, einen Teil des faszinierenden Motorsports verständlicher zu machen. In der heutigen Ausgabe beschäftigen wir uns mit dem ersten Teil zum Thema Fahrzeugkinematik unserer Aston Martin, der:

Fahrwerksgeometrie
Im Interesse von Fahrverhalten und Fahrsicherheit, Straßenlage, hoher Reifenlebensdauer sowie geringem Lenkaufwand müssen sowohl die gelenkten (Vorderräder) als auch die ungelenkten (Hinterräder) Räder eine bestimmte Stellung zur Fahrbahn bzw. Fahrtrichtung einnehmen. Unstimmigkeiten in der Fahrwerksgeometrie, wie auch manche Einstellfehler, haben große Auswirkungen auf die Fahreigenschaften des Vantage. Die Folge davon ist in aller Regel eine Instabilität der Fahreigenschaften, was sich gleichermaßen nachteilig auf den Geradeauslauf, das Kurvenverhalten, den Reifenverschleiß und die allgemeine Fahrsicherheit auswirkt.

Ich gehe heute auf drei Punkte der Fahrwerksgeometrie ein.
Spur
Radsturz
Nachlauf

Spur
Unter Spur versteht man den Winkel, der sich bei stehendem Fahrzeug zwischen der Symmetrieachse in der Längsrichtung und der Schnittlinie der Radmittelebene eines Rades mit der Fahrbahnebene ergibt. Er ist positiv (toe in), wenn der vordere Teil des Rades der Fahrzeugmitte zugekehrt ist, und negativ (toe out), wenn dieser sich abkehrt.
Ganz einfach gesagt: Stellt ein Spielzeugauto mit dem Heck zu Euch gewandt  auf den Boden. Jetzt biegt die Vorderräder nach innen, so dass das Auto „X-Beine“ hat. Das bezeichnet man als Vorspur (toe in). Biegt die Räder in die andere Richtung, dann habt Ihr eine Nachspur (toe out).

Radsturz
Der Sturz ist der Neigungswinkel, der sich zwischen der Radmittelebene und einer zur Fahrbahn senkrechten Ebene ergibt. Die Neigung oben nach innen bedeutet negativer und oben nach außen positivem Sturz.
Oder ganz vereinfacht: Stellt Euch nur in Socken auf den Boden. Die Füße sind die beiden Räder einer Achse. Belastet nur die Fußinnenseiten (X-Beine) und Ihr habt negativen Sturz. Belastet ihr nur die Fußaußenseiten (O-Beine) gibt das positiven Sturz.

Nachlauf
Mit dem Nachlaufwinkel bezeichnet man die Neigung der Lenkungsdrehachse eines Fahrzeugs gegenüber der Senkrechten. Durch den positiven Nachlauf entsteht bei einem Lenkwinkel, der von Null abweicht, ein Drehmoment, das dem Lenkwinkel entgegengerichtet ist, das Rückstellmoment. Das Rückstellmoment  kennt eigentlich jeder. Schlagt bei Eurem Auto das Lenkrad voll ein und fahrt langsam los. Jetzt braucht Ihr nur noch ganz wenig Kraft, um das Lenkrad wieder in die Geradeaus-Stellung zu bekommen.
Ein großer Nachlaufwinkel bewirkt guten Geradeauslauf, bringt jedoch hohe Lenkkräfte mit sich. Ein kleiner Nachlauf macht den Aston sehr agil, leicht lenkbar und kurvenfreudig, allerdings mit zunehmender Geschwindigkeit auch nervös. Das Thema ist zu komplex, um es umgangssprachlich erklären zu können, deswegen hoffe ich, dass die kleine Grafik (links oben) meine Ausführungen veranschaulichen kann.

So, das soll es für dieses Mal gewesen sein. Ich hoffe, ich konnte Euch einen interessanten, ersten Einblick in die Geheimnisse der Fahrwerkstechnik geben. In der nächsten Technik-Ecke sprechen wir über Radaufhängung und Fahrwerkssetup.

Bis dahin alles Gute – Euer Sascha!

Sascha Thiel, Diplom Ingenieur (FH) Fahrzeugtechnik, Renningenieur bei Gentle Swiss Racing – www.gentle-swiss-racing.com