Spurweite (Kraftfahrzeugtechnik)

Als Spurweite (Spurbreite engl. Track od. Axle Track) bezeichnet man in der Kraftfahrzeugtechnik den Abstand zwischen den beiden Radaufstandspunkten einer Achse in der Ansicht von hinten. Dies entspricht einer Projektion auf die y-z-Ebene des fahrzeugfesten Koordinatensystems.^[1]^[2] Bei Doppelbereifung wird jeweils von der Mitte der Zwillingsbereifung gemessen. Die Spurweite wird in Konstruktionslage angegeben. Die Spurweite ist ein konstruktives Maß, welches nur angenähert gemessen werden kann. Man kann z. B. außenbündig (am Boden) messen und davon die Reifenbreite abziehen.^[3]

Die Spurweite hat in Verbindung mit der Schwerpunkthöhe Einfluss auf die Kippgrenze. Die mögliche Spurweite wird bereits im Wesentlichen beim Fahrzeugkonzept durch die Fahrzeugbreite festgelegt.

Aus optischen oder anderen Gründen, z. B. der Aerodynamik, sollen die Räder nicht zu weit aus der Fahrzeugkontur herausragen. Bei Fahrzeugvarianten mit Breitreifen wird dann häufig die Spurweite über die Einpresstiefe reduziert, um das Außenmaß beizubehalten.

Spurweitenänderung, Momentanzentrumshöhe

Bei Einzelradaufhängungen ändert sich die Spurweite $b$ in Abhängigkeit vom Federweg. Der Radaufstandpunkt bewegt sich in der Ansicht von hinten unter dem Winkel $\tau$ zur Senkrechten. Diese Bewegungsrichtung steht definitionsgemäß senkrecht auf der Verbindung vom Radaufstandspunkt zum Momentanpol der Bewegung. Zu Beginn der Wankbewegung sind die Geschwindigkeiten der Radaufstandspunkte entgegengesetzt gleich groß. Die Polstrahlen schneiden sich in der Fahrzeugmitte. Dieser Punkt wird als Momentanzentrum oder Rollzentrum bezeichnet und ist derjenige Punkt an dem Seitenkräfte vom Fahrzeug auf die Achse übertragen werden ohne die Federungselemente zu beanspruchen.

Die Momentanzentrumshöhe (Rollzentrumshöhe) $h_{\text{MZ}}$ der Achse gibt die Höhe des Momentanzentrums über der Fahrbahn an. Sie ergibt sich zu:

h_{\text{MZ}}={\frac {b}{2}}\cdot \tan \tau

Mit $\tan \tau ={\frac {1}{2}}\cdot {\frac {\Delta b}{\Delta f}}$ ergibt sich ein direkter Zusammenhang zwischen Spurweitenänderung $\Delta b$ und Federwegänderung $\Delta f$ , der proportional zur Momentanzentrumshöhe ist:

\Delta b=2\cdot {\frac {h_{\text{MZ}}}{b/2}}\cdot \Delta f

Die Momentanzentrumshöhe ändert sich mit dem Federweg und soll mit zunehmender Einfederung absinken. Durch geeignete Wahl der Momentanzentrumshöhe wird der Anteil des Wankmoments festgelegt, der nicht über die Federung abgestützt wird.^[4] Ein über der Fahrbahn liegendes Momentanzentrum reduziert also den Wankwinkel. Ein zu hohes Momentanzentrum wie bei einer hinteren Pendelachse bewirkt aber, dass bei Kurvenfahrt zu große Radlastdifferenzen auftreten, die zu einer Übersteuerneigung im Grenzbereich bei hinterradgetriebenen Fahrzeugen führen.

Literatur

Jörnsen Reimpell, Jürgen Betzler: Fahrwerktechnik: Grundlagen. Vogel Business Media, Würzburg 2000, ISBN 3-8343-3031-0.

Weblinks

Wiktionary: Spurweite – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

↑ B. Heißing, M. Ersoy, S. Gies (Hrsg.): Fahrwerkhandbuch. 4. Auflage. Springer Vieweg, 2013, ISBN 978-3-658-01991-4, S. 22 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ Michael Trzesniowski: Rennwagentechnik. 4. Auflage. Springer, 2014, ISBN 3-658-04919-7, S. 263 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ Diese Näherungsmethode entspricht der nicht mehr gültigen DIN-Norm 70020 Teil 1 vom September 1976, nach der die Spurweite der „Abstand der Räder einer Achse von Reifenmitte zu Reifenmitte auf der Standebene gemessen“ war.
↑ Wolfgang Matschinsky: Radführungen der Straßenfahrzeuge: Statik, Kinematik, Elasto-Kinematik und Konstruktion. 2. Auflage. Springer, 1998, ISBN 978-3-662-09653-6, S. 175. „Einer Horizontalkraft am Rollzentrum RZ müssen definitionsgemäß Reaktionskräfte an den Radaufstandspunkten das Gleichgewicht halten können, ohne die Hilfe von Federelementen zu beanspruchen.“

[Heißing-1] B. Heißing, M. Ersoy, S. Gies (Hrsg.): Fahrwerkhandbuch. 4. Auflage. Springer Vieweg, 2013, ISBN 978-3-658-01991-4, S. 22 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[Trzesniowski-2] Michael Trzesniowski: Rennwagentechnik. 4. Auflage. Springer, 2014, ISBN 3-658-04919-7, S. 263 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[3] Diese Näherungsmethode entspricht der nicht mehr gültigen DIN-Norm 70020 Teil 1 vom September 1976, nach der die Spurweite der „Abstand der Räder einer Achse von Reifenmitte zu Reifenmitte auf der Standebene gemessen“ war.

[Matschinsky-4] Wolfgang Matschinsky: Radführungen der Straßenfahrzeuge: Statik, Kinematik, Elasto-Kinematik und Konstruktion. 2. Auflage. Springer, 1998, ISBN 978-3-662-09653-6, S. 175. „Einer Horizontalkraft am Rollzentrum RZ müssen definitionsgemäß Reaktionskräfte an den Radaufstandspunkten das Gleichgewicht halten können, ohne die Hilfe von Federelementen zu beanspruchen.“

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