Hallo Leute!
Was ist eigentlich mit dem Bruce passiert? Ist der wirklich hier nicht mehr registriert?

LG,
Matse

Hallo Leute!
Zu der Physik schnell noch einmal eine kleine Erklärung, damit das jeder begreift. Das ist direkt aus dem Fachgebiet der Hydrostatik. Einheiten sind jetzt erst einmal Mumpitz, das kann jeder selber in der Ingenieursformelsammlung nachlesen wenn er will ...

Zuerst einmal gilt folgendes:
F = p * A. Eine Kraft ergibt sich also aus einem Druck p multipliziert mit einer hydraulisch wirksamen Fläche A. Man stelle sich eine Einweg-PET-2l-Cola vor. Diese trinkt man halb leer und schüttelt sie nun wie wilde. Im Inneren steigt daraufhin der Druck p durch die Kohlensäure. Dieser Druck p, der in der Flasche überall konstant herrscht, bewirkt nun auf die Innenfläche der Flasche selbst eine Kraft F nach obiger Gleichung. Ist der Druck zu außen höher, ist die Kraft höher, ist er niedriger, so ist auch die Kraft niedriger. Das merkt man, wenn man versucht, die Flasche einzudrücken und gegen diese innere hydraulisch bedingte Kraft anzudrücken. Eine geschüttelte Flasche ist härter als eine gerade erst verschlossene. Soweit verstanden? OK, Das war Teil eins. Weiter geht's ...

Vorher noch eine Sache: Die Kraft in der Cola-Flasche ist eine innere Kraft. Sie dringt NICHT aus der Systemgrenze Flasche heraus. Man kann die prall gespannte Flasche ablegen, wohin stellen und in die Hand nehmen, ohne dass die Flasche darauf einen Einfluss nähme. Die innere Kraft spannt nur die Flasche selbst und wirkt eben, wenn man versucht, gegen sie anzugehen, durch Eindrücken zum Beispiel. Normal spannt sie die Flasche. Mehr aber nicht! Und das ist ganz wichtig, um dem hydraulisch-physikalischem Prinzip des Bremssattels auf die Spur kommen. Wieso? Folgendes:

Schaut Euch dieses Bild bitte mal an, was ich mal eben in der Mittagspause produziert habe:

Links seht Ihr das Prinzip des Faust-/Schwimmsattels mit einem Kolben. Rechts seht Ihr das Prnzip des beidseitgen Festsattels mit mindestens einem Kolben innen und außen.

Fangen wir mit dem rechten Festsattel an. Der hydraulische Druck der Bremsflüssigkeit ist als roter Stern mit gelbem Punkt dargestellt. Dieser wirkt nun auf jede ihn umgebende Fläche, also einmal auf die beiden roten Kolbenflächen, auf die grünen Rückwände des Sattels und auf die gelbe zylindrische Mantelfläche des Kolbenraumes. Überall hier erzeugt dieser Druck über diese Flächen eine Kraft F. Jetzt ist aber wichtig, wohin diese Kräfte wirken. Die grünen und die gelben Kräfte wirken analog der Cola-Flasche nur nach innen in den Sattel hinein. Sie belasten also das Material des Sattels analog zum Material der Cola-Flasche innerlich. Der Sattel muss diese Belastung also mechanisch aushalten. Alle diese Kräfte treten aber nirgendwo aus dem Sattel heraus. Das heißt, von außen betrachtet ist der Sattel völlig kraftfrei. Wie eben die geschüttelte Cola-Flasche, die irgendwo abgelegt ist. Die einzigen Flächen, die aus dem hydraulischen Druck eine nach außen wirkende Kraft erzeugen, sind die beiden rot dargestellten Bremskolben. Und diese Kraft presst die Beläge links und rechts an die Scheibe und erzeugt so über die Reibung das Reibmoment und damit die Bremswirkung. Die Summe der Kräfte ergibt sich einfach aus der Aufsummierung aller Kolbenflächen und der Multiplikation des Ergebnisses mit dem überall gleichen hydraulischen Bremsdruck in den Kolbenzylindern. Das haben ja viele hier nach anfänglichen Irrwegen dann doch richtig gerechnet.

Warum muss jetzt aber beim Schwimmsattel die Fläche des Kolbens verdoppelt werden? Ganz einfach. Betrachten wir nun die linke Seite des Bildes analog zur rechten. Wir haben nun nur einen Kolben und dafür einen Sattel, der die Bremsscheibe umgreift wie eine Zange oder eben eine Faust, deswegen nennt man das auch Faustsattel ...

Auch hier ist der hydraulische Druck als Stern makiert und auch hier wirkt er wieder auf alle ihn umgebenden Flächen und produziert dort Kräfte. Die gelben Kräfte /hab ich in der linken Skizze vergessen, sollen analog zu rechts sitzen ...) aus der Zylindermantelfläche nimmt wieder der Sattel innerlich auf ohne dass diese Kraft irgendwo sicht- und wirkbar nach außen dränge ... Die linke rote Fläche erzeugt wieder aus dem Druck heraus die Kraft auf den Kolben, mit dem der auf Beläge und Scheibe drückt. Alles identisch zum Festsattel rechts. Die Frage ist nun, was mit der dem Kolben im Zylinder gegenüberliegenden Innenfläche geschieht, auf die ja genauso wie auf alle Stellen im Zylinder auch der hydraulische Druck wirkt.

Nun, hier passiert am Schwimmsattel folgendes. Der Sattel ist querverschieblich und in Querrichtung nirgendwo fixiert. Das bedeutet, dass die Kraft, die an der Zylinderrückwand durch den Druck erzeugt wird, sich durch den Sattel hindurch auf die andere Seite überträgt. Das ist in der gestrichelten roten Linie durch den Sattel von rechts nach links dargestellt. Hier wirkt diese Zylinderrückwandkraft auf den auf der linken Seite liegenden Belag und presst ihn analog zu der rechten Seite mit dem Kolben auf die Scheibe. Da der Sattel selbst in der Struktur sich natürlich nicht verändert (außer elastischer Verformungen der Zange durch die Spannkraft ...), bewegt er sich nach innen. Der innere Kolben wandert nach außen und das Kraftgegenstück sind die Scheibe und die beiden Beläge jeweils links und rechts von ihr. Im Resultat hat der Schwimmsattel also nur einen Kolben, es wirkt aber gegenüber dem Festsattel die doppelte Fläche weil die Zylinderrückwand auch hydraulisch wirksam ist. Es ist dabei auch egal, wieviele Kolben der Schwimmsattel hat. Es hab bei Audi ja mal die Girling-60-Doppelkolben-Faustsättel.

Jetzt sollte das jeder verstanden haben und meine immer korrekten Rechnungen auch als Laie nachvollziehen können ...

Festsattel und fester Faustsattel (ja, gibt es auch ...): Es zählen nur die Kolbenflächen als hydraulisch nach außen wirkende Flächen, alle anderen Flächen wirken analog zur Cola-Flasche nur im Inneren des Sattels.

Schwimmsattel, egal wieviele Kolben und wo: Es zählen jeweils neben den Kolbenflächen selbst hydraulisch auch die den jeweils der Kolbenflächen gegenüberliegenden Zylinderinnenflächen. Deswegen Kolbenfläche mal 2. OK?

Die Kräfte auf die Zylindermantelflächen wirken bei beiden Prinzipien nur innerhalb des Sattels und treten nirgendwo aus ihm heraus. Sie belasten nur die Struktur des Sattels analog der Cola-Flasche ohne weitere Funktion ...

LG,
Matse

Hallo Holger!
Ich kann Deine Ausführungen nur bestätigen. Keinesfalls ist ein Street-Comfort komfortabler als die V1/V2/V3-Varianten. Ich bin erst kürzlich in einem Polo 6R mit KW-Street-Comfort durch die Gegend gehoppelt und war erschrocken ... Zumindest ich persönlich sehe KW da deutlich bezüglich der ganzen Feder-Varianten etwas entzaubert. Die kochen alle nur mit Wasser und können sich gar nicht dutzende verschiedene VA-Last-Klassen und Grundhärten bezüglich der Federn leisten. Da müssten sie ja wie Skoda selbst dutzende verschiedene Federn abstimmen, begutachten lassen und vorrätig halten ...

08/15:
Entschuldige, wenn ich mal so drauf los frage, aber warum sollte ein B14, wenn man es aus dem unteren Verstellbereich herausbewegt, härter werden? Woher will das Fahrwerk denn bitte wissen ob es fünf Millimeter aus dem geprüften Bereich heraus ist oder nicht?

Solange die Dämpfer nicht auf den Anschlagpuffern landen, die im übrigen auch die Upside-Down-Dämpfer natürlich besitzen, nur an anderer Position im Federbein, ändert sich an der Härte des Fahrwerkes rein gar überhaupt nichts, denn:

Die Federsteifigkeit einer Feder ändert sich unter Radlast bei einem Gewindefahrwerk nicht durch das Verstellen des Fahrwerkes. Man stellt über den unteren Federteller lediglich den "Offset" des Fahrzeuges zum Federbein ein. Die durch die Radlast verursachte Einfederung der Feder ansich ist immer gleich da sich die Last durch das Schrauben nicht ändert. Folglich ändert sich auch die zu der Radlast vorliegende Federkraft nicht, egal ob man das Auto nun hoch- oder herunterschraubt.

Es gibt bei einigen Fahrwerken noch mehr oder weniger starke Einflüsse über statische Dämpferkräfte wie bei Einrohrgasdruckdämpfern zum Beispiel, die einfach aus der Vorspannung des hydraulischen Arbeitsvolumens im Dämpfer mit Stickstoff und der Fläche der Kolbenstange im Ventilblock resultieren. Jedoch ist auch das unabhängig von der Einfederung des Dämpfers ...

Weiterhin: Habt Ihr bei der Montage eigentlich die Querlenkerlager gelöst und in neuer Konstruktionslage wieder festgezogen? Wenn die sich verspannen, kommem solche Effekte durchaus auch einmal zum Vorschein ...

Der Tipp mit dem B12 Pro-Kit ist übrigens Gold wert. Ich habe selten ein harmonischeres Sportfahrwerk erlebt als dieses. Allerdings ist das eben nicht höhenverstellbar. Sonst geht diesbezüglich nichts über ein B16 ...

Und weiterhin müssen für Komfortverbesserungen die leichten VA-Teile in das Auto, das hilft auch noch einmal. Holger hat ja sehr gut beschrieben, wie und womit man das machen kann!

LG,
Matse

Hallo Holger,
wenn Du Dir aber doch das Recht herausnimmst, meine Aussagen in irgendeiner Form zu relativieren so nehme mir ich natürlich selbstverständlich auch das Recht heraus, dies mit den Deinigen zu tun. Bezüglich der ungefederten Massen sind und waren wir doch immer d'accord! Da habe ich doch niemals etwas anderes gesagt.

Es gibt immer Leute, die diverse Dinge hinterfragen und weiteres zu dem Thema wissen wollen und denen habe ich erklärt, warum es an der PQ-35 keine leichten Alulenker an der HA gibt. Was Du nun daraus macht ist ja wie jedem anderen auch Dir überlassen. Die Frage nach dem Massenschwerpunkt ist nicht die Frage, inwieweit Massenanteile der Lenker in die gefederten und Massenanteile der Lenker in die ungefederten Massen mit eingehen. Meine VErteilungsaussage bezieht sich nicht auf den Massenschwerpunkt der Teile sondern auf ihren Anteil an gefederten und ungefederten Massen. Ich habe vorher korrekt dargestellt, dass die 70/30-Aufteilung nicht genau trifft, in guter Näherung aber anzunehmen ist. Warum trifft sie das nicht genau? Deine Relativierung ist im Prinzip richtig, jedoch bezüglich der korrekten Werte genauso gemutmaßt wie die meinige, nur das ich das von vorne herein gesagt habe. Du hast auch mit dem unteren Federquerlenker im Resultat recht, das ist bezüglich der ungefederten Anteile mit dem Federtopf weit außen der "ungünstigste" Lenker an der HA wobei der Längslenker auch nicht ohne ist ...

Moderne Fahrwerks-Kinematiken werden heutzutage (eigentlich schon ewig) in der Fahrzeugindustrie inklusive aller Schwingungs- und Masseeigenschaften der Komponenten numerisch mit Mehrkörpersimulationen alla Adams/Car zum Beispiel (es gibt noch andere Programmsysteme dafür) gerechnet. Dort wird schon lange neben der Achskinematik, der Radkinematik und der Elastokinematik jede Schwingungsausbildung virtuell erforscht, errechnet, dimensioniert und grundausgelegt bevor nur überhaupt ein echter Prototyp entstanden ist. Diese Mehrkörpermodelle enthalten schon seit etlichen Jahren nicht mehr nur analytisch betrachtete schwingungstechnisch einfache Simulationen eines Viertelfahrzeuges zum Beispiel sondern korrekt durchbeschriebene Fahrzeugmodelle inklusive aller großen Aggregate, Sitze, Fahrwerksteile, Räder genauso wie komplexe Übertragungsfunktionen der einzelnen Schwingstrecken und aufwändige Zustandsmodelle für inhomogene Werkstoffe wie Gummilagerungen und Reifen etc. ... Ich selber habe an solchen Modellen mitentwickelt. Ich denke also, ich habe schon hinreichend verstanden.

Es ist nun in Adams überhaupt kein Problem, ein Fahrwerkselement wie den Reifenlatsch zum Beispiel mit einer Sinuskraft irgendeiner Frequenz und in irgendeiner Richtung anzuregen und dann im Modell zu schauen, wie die Systemantwort darauf ist. Natürlich betrachtet das Modell die Massenanteile in der kinematischen Bewegungssimulation auf den Punkt genau richtig, die es aber natürlich keinesfalls vorher analytisch sondern mit den Methoden der Fintiten Elemente numerisch ermittelt. Dafür hat man ja vorher durch die genaue Beschreibung der einzelnen Elemente, ihrer Koppelungen und deren Beschreibung wiederum gesorgt. Wenn sich hier in den Simulationen signifikante Vorteile von leichten Alulenkern an der HA ergeben hätten und es einen wirklich triftigen Grund gäbe, hätte man diese Lösung verfolgt. Hat man aber nicht. Die Erklärung habe ich geliefert.

Ich habe es aufgrund meiner Ausbilung glücklicher Weise nirgendwo nötig, Deine Anregungen in einer mir nützenden Weise aufzugreifen, das sollte Dir aber auch klar sein. Da verkennst Du die Wirkung Deiner Threads und Postings doch meiner Meinung nach ganz gewaltig. Deswegen verstehe ich die Reaktion auf meine Antworten immer nicht so ganz. Ich lese so einiges und schreibe aus meinem Wissen heraus meine Vorstellung zu den Dingen, so wie Du die Deinigen schreibst. Ob Dir das nun gefällt oder nicht ist mir eigentlich ziemlich egal. Ich bin sicher vieles, aber ganz bestimmt nicht von Deinem Urteil anhängig.

Ich will aber nicht mit Dir über den Sinn oder Unsinn meiner Aussagen öffentlich streiten und schon gar nicht in einen "Wissenswettbewerb" gelangen, da hat keiner was davon. Auch will ich den wirklich sehr guten Thread, auf den ich übrigens erst durch jemanden anderes gebracht wurde nachdem ich einigen bereits zu den hier vorgestellten Modifikationen verholfen habe, nicht zerpflücken.

Wer aber Zugriff auf Else und Edgar hat und weiß, wonach er suchen muss und dort einmal 30 Minuten bei den entsprechenden Modellen und Kategorien herumließt und recherchiert kommt mit etwas Fachwissen im Prinzip bis auf Deine Gewichtsmessungen auch ohne diesen Thread auf 95% der hier vorgestellten Erkenntnisse. Das übrigens illegale Veröffentlichen und Lesen von Selbststudienprogrammen vermittelt einem die restlichen 4,9%. Also keinerlei herausragende Heldentat um ehrlich zu sein.

Für die Gewichtsmessungen ist das anders und für das eine vergleichende Bild der Radlagergehäuse bedanke ich mich bei Dir.

Gerade die genaue geometrische Vermessung der Lenkspurhebel und der Achsgelenkpositionen lässt sich aus der origininalen Kundendienstliteratur heraus nicht erfahren da schlicht dort nicht explitit veröffentlicht. Dazu hätte man schon entweder Einblick in die CAD-Daten der Rohteile haben müssen oder so wie Du es gemacht hast die Bauteile real verglichen haben müssen oder wie ich das gemacht habe aus entsprechend relevanten Fahrwerksvermessungsdaten wie dem Spurdifferenzwinkel zum Beispiel Rückschlüsse auf die Geometrie des Lenktrapezes schließen müssen. Bei Letzterem fiel mir schon lange auf, dass an der Geometrie des Radlagergehäuses, spezieller des Lenkspurhebels beim S3 zum Beispiel etwas anders sein muss als beim Golf da alle anderen kinematisch bestimmenden Größen wie Spurstangenlänge, Rohbau, Lage des Achsgelenkes, der Dome, des Lenkgetriebes usw. zumindest dieser beiden PQ-35-Fahrzeuge gleich sind.

Mit Deinem Bild hast Du das aber gut manifestiert. Da kommen die theoretischen Zusammenhänge gut heraus. Vielen Dank dafür! Die anderen Dinge sind aber wie gesagt keinesfalls Erkenntnisse, die für den Fachmann exklusiv aus diesem Thread zu bekommen wären. Für die nette Aufschlüsselung aber vielen Dank!

Bezüglich der anderen Dinge aber nun genug gestritten und wieder zurück zum Thema, denke ich, oder? Einverstanden? :bussi:

LG,
Matse

Hallo Bruce!
Entweder wolltest Du mich nicht verstehen oder Du hast es einfach nicht getan. Natürlich funktioniert das, das ist der Grund, warum in der PQ-35 keinerlei Alu-Komponenten bei den radführenden Teilen der Hinterachse verwendet wurden.

Oben ist ein Aggregateträger aus Alu für die HA dargestellt und dann wird diskutiert, ob es Sinn macht, den Serienträger aus Stahl gegen die Alu-Variante zu tauschen. Zumindest aus Gewichtsgründen macht das überhaupt keinen Sinn weil die Achslastverteilung dadurch natürlich schlechter wird, wenn ich die HA erleichtere. Der Aggregateträger der HA zählt nicht ein einziges Gramm zu den ungefederten Massen.

Zu 70% gilt dies auch für die Querlenker. Bei denen setzt man ungefähr 70% zu den gefederten Massen an und 30% zu den ungefederten. Einige Rechenbeispiele gehen auch von geringfügig anderen Werten aus, aber im Groben passt das. Daher bringt eine Gewichtsersparnis an den Querlenkern eben bezüglich der ungefederten Radlasten nur gut 30% der Lenkergewichte, würde aber voll negativ auf die Radlastverteilung durchschlagen.

Einzig bei dem Radträger macht das Sinn, da hier alles ungefedert eingeht. Und das habe ich geschrieben. Nach dem einen oder anderen Posting weiter oben fragt sich vielleicht der eine oder andere, warum es an der VA alle Komponenten in leicht und Alu gibt und wie Du auch schon treffend bemerkst hinten nicht. Das ist keine Schikane oder ein Spargedanke oder was auch immer sondern die physikalisch einwandfreie Betrachtung, dass bis auf den Radträger Alu-Teile hinten keinerlei Sinn machen. Ergo gibt es sie auch nicht ...

Mit dieser Logik sollte einem auch klar sein, warum man lieber beim Stahl-Aggregateträger bleibt als auf das Alu-Bauteil umzusteigen. Es sei denn, das Aluteil wöge wegen 4-Motion viel mehr, dann macht es Sinn, im Sinne einer besseren Radlastverteilung darauf umzusteigen ... So dumm das auch klingt.

Von einer fahrdynamisch idealen 50/50-Verteilung ist die PQ-35 noch weit weg ... Da kommen wir erst mit dem MQB in die Nähe heran ...

LG,
Matse

Hallo Leute!
Die HA leichter durch den Wechsel des HA-Träger von Stahl zu Alu zu machen macht keinen Sinn, genauso wenig wie die Quer- und der eine Längslenker.

Die HA kann ruhig etwas Gewicht haben um in Verbindung mit einer extrem leichten Vorderachse die Achslastverteilung des Fahrzeuges zu optimieren. Da Frontantriebsfahrzeuge schnell kopflastig sind, macht so etwas auf jeden Fall Sinn!

Bezüglich der Quer- und Längslenker wird man das höhere Gewicht der verwendeten Stahlteile im Vergleich zu eventuell leichterten Aluteilen fahrdynamisch bezüglich der schwingenden Radlastschwankungen an der HA eh kaum merken, weil nur ein kleiner Teil der Lenker in die ungefederten Massen eingeht.

Das Radlagergehäuse mit Achszapfen und Radlagerung, das macht in Alu Sinn, da es voll ungefedert eingeht und da nutzt jedes gesparte Kilogramm.

Wenn es ideal sein soll, Stahl-Träger und -Lenker lassen und das Radlagergehäuse in Alu machen.

LG,
Matse