Was ist ein hinterer Achsschenkel?
Der hintere Achsschenkel ist ein Schlüsselelement der Fahrzeugaufhängung. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Räder mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden und so sicherzustellen, dass sich die Räder in Kurven flexibel drehen können, während er gleichzeitig das Gewicht der Fahrzeugkarosserie trägt und die Bewegungskräfte überträgt.
Kernfunktion
Youdaoplaceholder0 Verbindung und Unterstützung: Die Räder sind über die Radhalterungsstruktur am Aufhängungssystem befestigt, wodurch sie sich frei um den Hauptbolzen drehen können.
Youdaoplaceholder0 Lastübertragung: Trägt das Gewicht der Fahrzeugkarosserie und die Stoßbelastungen während der Fahrt und überträgt diese Kräfte auf den Rahmen bzw. die Fahrzeugkarosserie.
Youdaoplaceholder0 Lenkungssteuerung: In Abstimmung mit dem vorderen Achsschenkel ermöglicht sie die Fahrzeuglenkung durch Anpassung des Lenkwinkels der Räder.
Youdaoplaceholder0 Stoßdämpfungsschutz: Einige Ausführungen beinhalten Stoßdämpfungselemente, die Fahrbahnvibrationen absorbieren und den Fahrkomfort erhöhen können.
Strukturelle Merkmale
Sie bestehen üblicherweise aus geschmiedetem Stahl oder Gusseisen und werden in zwei Typen unterteilt: unabhängige Achsschenkel für Einzelradaufhängungssysteme und starre Achsschenkel für nicht unabhängige Radaufhängungssysteme.
Der Achsschenkel, auch als „Schafshorn“ bekannt, ist eines der wichtigsten Teile der Lenkachse eines Autos, das es dem Auto ermöglicht, stabil zu fahren und die Fahrrichtung feinfühlig zu übertragen.
Die Funktion des Achsschenkels besteht darin, die Last an der Fahrzeugvorderseite zu übertragen und aufzunehmen, die Vorderräder zu stützen und anzutreiben, sodass diese sich um den Hauptbolzen drehen und somit das Fahrzeug lenken. Während der Fahrt ist ein Auto wechselnden Stoßbelastungen ausgesetzt, weshalb eine sehr hohe Festigkeit erforderlich ist.
Der Achsschenkel ist ein Gelenk, das die Drehung des Rades ermöglicht und üblicherweise gabelförmig ist. An den oberen und unteren Gabelholmen befinden sich zwei koaxiale Bohrungen zur Aufnahme des Hauptbolzens. Der Achsschenkelzapfen dient zur Radbefestigung. Die beiden Nasen der Bolzenbohrungen am Achsschenkel sind über den Hauptbolzen mit den zapfenförmigen Teilen an beiden Enden der Vorderachse verbunden. Dadurch können die Vorderräder in einem bestimmten Winkel um den Hauptbolzen einfedern und so das Fahrzeug lenken. Um den Verschleiß zu reduzieren, ist in die Bolzenbohrung des Achsschenkels eine Bronzebuchse eingepresst. Die Schmierung der Buchse erfolgt durch Einspritzen von Fett in die am Achsschenkel angebrachte Öldüse. Für eine leichtgängige Lenkung ist zwischen der unteren Nase des Achsschenkels und dem zapfenförmigen Teil der Vorderachse ein Lager verbaut. Eine Einstelldichtung zwischen der oberen Nase des Achsschenkels und dem zapfenförmigen Teil dient zur Justierung des Spalts.
Um die Stabilität eines Fahrzeugs bei Geradeausfahrt zu gewährleisten, die Lenkung zu erleichtern und den Verschleiß von Reifen und Bauteilen zu reduzieren, müssen Lenkrad, Achsschenkel und Vorderachse eine bestimmte relative Position zum Rahmen einnehmen. Diese präzise Ausrichtung wird als Achsvermessung oder Vorderachsvermessung bezeichnet. Die korrekte Positionierung der Vorderachse sorgt dafür, dass das Fahrzeug stabil und ohne Schlingern geradeaus fährt. Die Kraft auf das Lenkrad ist beim Abbiegen gering. Das Lenkrad zentriert sich nach dem Abbiegen automatisch. Die Reifen rutschen nicht auf dem Boden, was den Kraftstoffverbrauch senkt und die Lebensdauer der Reifen verlängert. Die korrekte Positionierung der Vorderachse umfasst die Bereiche: Neigung des Achsschenkelbolzens nach hinten, nach innen, nach außen und nach vorne.
Der nach hinten geneigte Winkel γ des Hauptbolzens erzeugt ein stabilisierendes Selbstzentrierungsmoment. Bei einem Neigungswinkel γ liegt der Schnittpunkt der Hauptbolzenachse mit der Fahrbahn vor dem Kontaktpunkt zwischen Rad und Fahrbahn. Fährt ein Fahrzeug geradeaus und werden die Lenkräder durch eine äußere Kraft leicht ausgelenkt (nach rechts, wie im Bild durch den Pfeil angedeutet), weicht das Fahrzeug nach rechts ab. Aufgrund der Zentrifugalkraft des Fahrzeugs wirkt am Kontaktpunkt b zwischen Rad und Fahrbahn eine seitliche Reaktionskraft auf das Rad. Diese Reaktionskraft erzeugt ein Drehmoment L um die Hauptbolzenachse, dessen Richtung der Auslenkungsrichtung des Rades entgegengesetzt ist. Unter dem Einfluss dieses Drehmoments kehren die Räder in ihre ursprüngliche Mittelstellung zurück, wodurch das Fahrzeug stabil geradeaus fährt. Dieses Drehmoment wird daher als Zentriermoment bezeichnet.
Dieses Drehmoment sollte jedoch auch nicht zu groß sein; andernfalls muss der Fahrer beim Lenken, um dieses stabilisierende Drehmoment zu überwinden, eine relativ große Kraft auf das Lenkrad ausüben (was zu einem schwergängigen Lenkverhalten führt). Die Größe des stabilisierenden Drehmoments hängt von der Länge des Kraftarms L ab, und die Länge des Kraftarms L wiederum hängt vom Neigungswinkel γ nach hinten ab.
Der heutzutage üblicherweise verwendete γ-Winkel überschreitet nicht 2 bis 3 Grad. Moderne Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge erfahren aufgrund des reduzierten Reifendrucks und der erhöhten Elastizität ein erhöhtes Stabilisierungsmoment. Daher kann der γ-Winkel auf nahezu null oder sogar negativ reduziert werden.
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