21.12.2010, 14:30
Hallo,
@Andi: entschuldige dich nicht, und halte dich auch nicht raus! Dein Beitrag war klasse! Klasse insofern, daß er mich zum Nachdenken angeregt hat.
Mit diesem Ergebnis:
Es ist besser, beim Trac und schwerem Zug MIT Allrad zu fahren!!!
Warum? Überlegen wir uns 2 Fälle! Ohne bzw. leichte Zugkraft und mittlere bis schwere Zugkraft (wohlgemerkt Zugkraft: wir haben einen Tieflader mit Panzer dran). Und wir betrachten den Fall eines schwer aufgesattelten Tracs in Geradeaus- und Kurvenfahrt. Dazu betrachten wir den Schlupf jeweils in Geradeausfahrt und in Kurvenfahrt. Zur Definition: Ich unterscheide zwischen VAW (VorderAchsantriebsWelle) und HAW (HinterAchsantriebsWelle). Für alle Fälle gilt Allrad eingeschaltet!
Gummi ist ein viskoelastischer Stoff, der bei 0 Deformation auch keine Kraft überträgt. Je mehr er deformiert wird, desto mehr Kraft überträgt er. Wir können bei ca 20% Schlupf die meiste Kraft übertragen, darüber geht der Reibbeiwert wieder nach unten. Schlupf bedeutet, das Rad will eine theoretische Strecke zurücklegen,[color] kann [/color]aber nur eine geringere reale Strecke überwinden.
Keine (geringe) Last, gerade Strecke: wir haben wenig Schlupf, es muß wenig Drehmoment übertragen werden. Das können die AW´s leicht ab.
Keine (geringe) Last, Kurvenfahrt: es entsteht an beiden Achsen Schlupf, die Drehmomentbelastung auf die AW´s steigt, allerdings nicht auf einen kritischen Wert. Warum steigt das Drehmoment? Bei Kurvenfahrt mit reinem Hinterradantrieb wäre die Belastung der HAW in etwa gleich der Geradeausfahrt (VAW und HAW addiert). Im Allradantrieb kann das nur dann passieren, wenn der Schlupf der VA und der HA gegenläufig ist. D.h. die VA hat verringerten Schlupf, da sie jetzt die erforderliche reale Wegstrecke für die theoretische WS bereitgestellt bekommt. Ganz im Gegensatz zur HA, diese Achse hat erhöhten Schlupf, da sie nun eine kürzere reale Strecke zurücklegen kann, als sie will. Die tatsächliche reale Strecke des Gesamtfahrzeuges entspricht dem Mittel aus reale Strecke VA und reale Strecke HA und entspricht in etwa der realen Strecke von Geradeausfahrt.
Ergo: Kurve bedeutet für die VA geringeren Schlupf unter Zug, für die HA erhöhten Schlupf unter Zug.
Jetzt steigern wir die Zugkraft (Tieflader mit Panzer). Fahren wir Geradeaus, haben alle 4 Räder einen höheren Schlupf als bei geringerer Last. Außerdem haben wir eine gleichmäßige Aufteilung des Drehmoments auf VAW und HAW. Durch Kurvenfahrt sinkt nun der Schlupf in der VA, d.h. das Drehmoment in der VAW. In der HAW steigt es durch den erhöhten Schlupf.
Da der Reifenschlupf bei schwerem Zug jedoch so groß ist, daß das Drehmoment der VAW nicht auf einen negativen Wert sinken wird, wird auch die HAW nicht stärker belastet als wenn man ohne Allradantrieb fährt.
D.h. bei Leerfahrt wird die VAW mit einem (für diese Fahrtrichtung!) negativen Drehmoment belastet, die HAW mit einem Positiven. Je mehr der Trac angehängt bekommt, desto mehr steigen die Drehmomente in VAW und HAW ins Positive an. Der negative Wert der VAW bei Leerfahrt wird bei Steigerung der Anhängelast relativ schnell aufgezehrt sein und sich ins Positive wandeln. Sobald die VAW ein positives Drehmoment überträgt wird die HAW (gegenüber dem Single-Rad-Antrieb) entlastet.
Den Beweis, daß es sich nur um relativ geringe Drehmomente bei leerer Kurvenfahrt handelt sieht jeder sofort. Der Motor wird nicht sehr stark belastet, wenn man eine Kurve fährt. Wenn man hohe Zugkraft aufbringen muß jedoch schon.
Ganz anders sieht es bei einem aufballastierten Fahrzeug aus. Dort führt die hohe Radlast zu hohen Reibkräften an den Radaufstandsflächen und somit zu hohen Drehmomenten, die sich von der Kurvenaußenseite zur Kurveninnenseite abstützen müssen.
Somit gilt:
Hohes Eigengewicht: möglichst nicht mit Allrad in die Kurve
Geringes Eigengewicht (keine Last): Allrad hat nur neg. Auswirkung auf den Reifenabrieb, nicht auf die AW´s
Geringes Eigengewicht (hohe Zugkraft): Allrad einschalten, da die VA die HA entlastet und sonst das gesamte Drehmoment über die HAW übertragen werden muß.
Sollte ich hier einen Denkfehler haben, dann weist mich bitte drauf hin!
Ich werde noch versuchen, diese Ausführungen ein bisschen in Bilder zu fassen...
Gruß Cliff
@Andi: entschuldige dich nicht, und halte dich auch nicht raus! Dein Beitrag war klasse! Klasse insofern, daß er mich zum Nachdenken angeregt hat.
Mit diesem Ergebnis:
Es ist besser, beim Trac und schwerem Zug MIT Allrad zu fahren!!!
Warum? Überlegen wir uns 2 Fälle! Ohne bzw. leichte Zugkraft und mittlere bis schwere Zugkraft (wohlgemerkt Zugkraft: wir haben einen Tieflader mit Panzer dran). Und wir betrachten den Fall eines schwer aufgesattelten Tracs in Geradeaus- und Kurvenfahrt. Dazu betrachten wir den Schlupf jeweils in Geradeausfahrt und in Kurvenfahrt. Zur Definition: Ich unterscheide zwischen VAW (VorderAchsantriebsWelle) und HAW (HinterAchsantriebsWelle). Für alle Fälle gilt Allrad eingeschaltet!
Gummi ist ein viskoelastischer Stoff, der bei 0 Deformation auch keine Kraft überträgt. Je mehr er deformiert wird, desto mehr Kraft überträgt er. Wir können bei ca 20% Schlupf die meiste Kraft übertragen, darüber geht der Reibbeiwert wieder nach unten. Schlupf bedeutet, das Rad will eine theoretische Strecke zurücklegen,[color] kann [/color]aber nur eine geringere reale Strecke überwinden.
Keine (geringe) Last, gerade Strecke: wir haben wenig Schlupf, es muß wenig Drehmoment übertragen werden. Das können die AW´s leicht ab.
Keine (geringe) Last, Kurvenfahrt: es entsteht an beiden Achsen Schlupf, die Drehmomentbelastung auf die AW´s steigt, allerdings nicht auf einen kritischen Wert. Warum steigt das Drehmoment? Bei Kurvenfahrt mit reinem Hinterradantrieb wäre die Belastung der HAW in etwa gleich der Geradeausfahrt (VAW und HAW addiert). Im Allradantrieb kann das nur dann passieren, wenn der Schlupf der VA und der HA gegenläufig ist. D.h. die VA hat verringerten Schlupf, da sie jetzt die erforderliche reale Wegstrecke für die theoretische WS bereitgestellt bekommt. Ganz im Gegensatz zur HA, diese Achse hat erhöhten Schlupf, da sie nun eine kürzere reale Strecke zurücklegen kann, als sie will. Die tatsächliche reale Strecke des Gesamtfahrzeuges entspricht dem Mittel aus reale Strecke VA und reale Strecke HA und entspricht in etwa der realen Strecke von Geradeausfahrt.
Ergo: Kurve bedeutet für die VA geringeren Schlupf unter Zug, für die HA erhöhten Schlupf unter Zug.
Jetzt steigern wir die Zugkraft (Tieflader mit Panzer). Fahren wir Geradeaus, haben alle 4 Räder einen höheren Schlupf als bei geringerer Last. Außerdem haben wir eine gleichmäßige Aufteilung des Drehmoments auf VAW und HAW. Durch Kurvenfahrt sinkt nun der Schlupf in der VA, d.h. das Drehmoment in der VAW. In der HAW steigt es durch den erhöhten Schlupf.
Da der Reifenschlupf bei schwerem Zug jedoch so groß ist, daß das Drehmoment der VAW nicht auf einen negativen Wert sinken wird, wird auch die HAW nicht stärker belastet als wenn man ohne Allradantrieb fährt.
D.h. bei Leerfahrt wird die VAW mit einem (für diese Fahrtrichtung!) negativen Drehmoment belastet, die HAW mit einem Positiven. Je mehr der Trac angehängt bekommt, desto mehr steigen die Drehmomente in VAW und HAW ins Positive an. Der negative Wert der VAW bei Leerfahrt wird bei Steigerung der Anhängelast relativ schnell aufgezehrt sein und sich ins Positive wandeln. Sobald die VAW ein positives Drehmoment überträgt wird die HAW (gegenüber dem Single-Rad-Antrieb) entlastet.
Den Beweis, daß es sich nur um relativ geringe Drehmomente bei leerer Kurvenfahrt handelt sieht jeder sofort. Der Motor wird nicht sehr stark belastet, wenn man eine Kurve fährt. Wenn man hohe Zugkraft aufbringen muß jedoch schon.
Ganz anders sieht es bei einem aufballastierten Fahrzeug aus. Dort führt die hohe Radlast zu hohen Reibkräften an den Radaufstandsflächen und somit zu hohen Drehmomenten, die sich von der Kurvenaußenseite zur Kurveninnenseite abstützen müssen.
Somit gilt:
Hohes Eigengewicht: möglichst nicht mit Allrad in die Kurve
Geringes Eigengewicht (keine Last): Allrad hat nur neg. Auswirkung auf den Reifenabrieb, nicht auf die AW´s
Geringes Eigengewicht (hohe Zugkraft): Allrad einschalten, da die VA die HA entlastet und sonst das gesamte Drehmoment über die HAW übertragen werden muß.
Sollte ich hier einen Denkfehler haben, dann weist mich bitte drauf hin!
Ich werde noch versuchen, diese Ausführungen ein bisschen in Bilder zu fassen...
Gruß Cliff
