Die Mehrlenkerachse (Multilink-Achse) hat die herkömmliche Dreieckslenkerachse weitgehend abgelöst. Die moderne Konstruktion bietet trotz höherer Fahrdynamik zusätzlich einen erheblichen Komfortgewinn. Um dies zu ermöglichen, ist ein großer Konstruktionsaufwand nötig. Einer oder sogar beide Dreieckslenker sind in mehrere Bauteile aufgelöst, sodass wesentlich mehr bewegliche Teile verbaut sind.

Praxis-Tipp

Dreieckslenkerachse
Dreieckslenkerachse

Bei dieser Achskonstruktion ist darüber hinaus der Abstand zwischen Radmittelpunkt und Lenkachse, der sogenannte Störkrafthebel, relativ kurz gehalten. Dadurch können Störkräfte (Antriebs-, Brems- und Seitenführungskräfte) weitestgehend von der Lenkung ferngehalten werden. Im Gegenzug rücken aber die Gelenke näher an die Bremse, was sie automatisch höheren Temperaturen aussetzt. Somit ergeben sich wesentlich höhere Anforderungen, sowohl an die verbauten Gummimanschetten und Kunststofflager-schalen als auch an die verwendeten Schmierfette.

Mehr bewegliche Teile bedingen automatisch mehr Gelenke, mit denen die Teile miteinander verbunden sind. Dies führt zu einer höheren Summe von Momenten, die sich in Losbrechmoment und Laufmoment aufteilen.

Mehrlenkerachse

Das Losbrechmoment ergibt sich aus der Kraft, die benötigt wird, um den Kugelzapfen aus seiner Ruheposition in Bewegung zu versetzen. Zum Messen dieses Moments wird der Kugelzapfen vor dem Test mindestens 24 Stunden nicht bewegt. Das Laufmoment ergibt sich aus der Kraft, die benötigt wird, um den Kugelzapfen im Gelenk hin und her zu bewegen oder zu drehen.

Die Entwicklungsingenieure versuchen, diese Momente so gering wie möglich zu halten, denn das sorgt z. B. dafür, dass nach einer Kurvenfahrt die Vorderachse leichtgängig und selbstständig in die Mittelstellung zurückkehrt und die Federung sensibler anspricht. Heute kommen daher sogenannte Leichtlaufkugelgelenke zum Einsatz, bei denen die Reibmomente um ein Vielfaches geringer ausfallen, als es früher der Fall war.

Hat in der Vergangenheit ein leichtgängiger Kugelzapfen auf einen erhöhten Verschleiß des Kugelgelenks hingewiesen, so ist dies heute nicht mehr der Fall. Die heutigen Kugelgelenke weisen spürbar geringere Drehmomente für das Lochbrechmoment und das Laufmoment auf.

Gummimatrix (1) in einem Gelenk mit Dämpfung

Die in einer Mehrlenkerachse definierten Produktspezifikationen werden in aufwendigen Testverfahren sowohl auf dem Prüfstand als auch im Fahrzeug ermittelt.

The interaction with all other products must not be neglected in this context.

Besonders die entsprechenden Momente (Lauf- und Losbrechmomente) sowie die Dämpfungseigenschaften eines Gelenkes müssen immer im Gesamtsystem betrachtet werden.

Das Zusammenspiel mit allen anderen Produkten darf dabei nicht außer Acht gelassen werden.

Die Einflussfaktoren von Lenksystem, Aufhängung, Federung, Bremse und Reifen sind für die Funktionsfähigkeit des Gesamtfahrzeugs und die Fahrzeugsicherheit extrem wichtig. Die Änderung einzelner Bauteile und Spezifikationen ist nur unter Betrachtung des Gesamtkonzeptes erlaubt und muss immer vom Fahrzeughersteller freigegeben werden.

Verrostetes Auge

Ersatzteile ohne Vibrationsdämpfung in Spurstangenköpfen. Änderung der Durchmesser der Kugelköpfe oder der Koppelstangendurchmesser führt zu einer Erhöhung der Drehmomente.

Auswirkung:

  • Erhöhter Verschleiß in der Zahnstangenlenkung
  • Undichte Lenkung
  • Schwergängigere Lenkung
  • Rückstellung in Nullstellung nicht gegeben
  • Schäden an Lenkung durch nicht absorbierte Stöße
Gereinigtes Auge

Beim Austausch einzelner Komponenten sollte der Mechaniker einige Dinge beachten.

Beim Erneuern eines Kugelgelenks muss der Monteur das Auge und die Gummianlagefläche, in denen das Gelenk befestigt wird, reinigen und den Rost entfernen. Die Anlagefläche muss rostfrei sein, da sich sonst die Gummimanschette an der rauen Oberfläche aufreibt und undicht wird.

Dreck und Feuchtigkeit können in das Gelenk eindringen. Infolgedessen kommt es zu einem vorzeitigen Ausfall des Gelenks.

Kugelgelenke immer von Hand beiziehen

Beim Einbau ist darauf zu achten, dass die Rostschutzschicht der Sprengringe nicht beschädigt wird, da sie bei Rostbefall ihre Spannkraft verlieren und so Feuchtigkeit in das Gelenk eindringen kann, was dessen Lebensdauer erheblich beeinträchtigt.

Das Kugelgelenk sollte nie mit einem Schlagschrauber beigezogen werden. Es besteht die Gefahr, dass sich der Kugelzapfen dabei so schnell zu drehen beginnt, dass sich die Kunststofflagerschale aufgrund der Reibungswärme verformt und das Gelenk Spiel bekommt. Des Weiteren kann es zu einer Anzugsdrehmomentüberschreitung kommen wodurch sich der Kugelzapfen zu hoch in das Auge des Achsschenkels zieht. Das hat zur Folge, dass die Gummimanschette ihre Abdichtfunktion nicht mehr erfüllen kann - Schmutz und Feuchtigkeit können in das Kugelgelenk eindringen.

Das Festziehen des Gummilagers eines Lenkers darf nur im eingefederten und unbeladenen Zustand erfolgen, um eine Verdrehung und damit eine Vorspannung auf das Lager zu vermeiden.

Die hier beschriebenen Einbaufehler können zu einem vorzeitigen Verschleiß oder sogar zum Ausfall des gewechselten Teils führen. Generell sollte die Fachwerkstatt bei einem Tausch von Fahrwerksteilen eine Achsvermessung durchführen, selbst dann, wenn nur Bauteile der Achse gelöst wurden.

Werden diese einfachen Regeln eingehalten, lassen sich alle Fahrwerksinstandsetzungen erfolgreich durchführen.

Gut zu wissen

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