Fahrgrenzen

Die Achs-, bzw. Radlasten setzen sich zusammen aus:

• Statischen

• Dynamischen

• Windkraft bzw. Luftanteilen

• Statisch:

  • Schwerpunktlage, Steigung

• Dynamisch:

  • Beschleunigung, Schwerpunkthöhe

• Windkraft:

  • Luftwiderstand F_L + Auftriebskräfte

• Bei Steigung:

  • Bergauf: F_z1 fällt, F_z2 steigt

  • Bergab: F_z1 steigt, F_z2 fällt

• Beschleunigen:

  • F_z1 fällt, F_z2 steigt

• Bremsen:

  • F_z1 steigt, F_z2 fällt

• Luftkraft:

  • F_z1 fällt, F_z2 steigt

• Auftriebskraft:

  • Sowohl F_z1 als auch F_z2 fallen

FL:

• F_Z1 sinkt

• F_Z2 steigt

• Bremsen

• Beschleunigen

  
  

• Reaktionszeit: Das ist die Zeit die verloren geht, vom erstmaligen auftreten eines Hindernisses bis zur ersten Reaktion.

  • Größenordnung ca. 1 sekunde (also irgendwo zwischen 0,7 - 1,5 s.)

• Betätigungsschwelldauer: Die Dauer die es braucht, bis die Fußkraft maximal wird (aber auch Spiele oder Verzögerungen im mechanischen System, etc.) -> Auto bremst hier noch nicht messbar!

  • ca. 0,2 sekunden

• Ansprechdauer: Erste Merkbare/Messbare Verzögerung des Fahrzeuges tritt ein

  • ca. 0,3 sekunden nach betätigung des Bremspedales

• Schwelldauer: Bremskraft steigt von ein bisschen auf Maximal an

  • 0,1 - 0,3 sekunden

• Vollbremsdauer: Die Bremsdauer bis zum Stillstand nachdem die maximale Bremskraft eingetreten ist

• Statische Bremskraftverteilungen sind fahrzustandsunabhängig.

• Beim Bremsen tritt dynamische Radlastverlagerung auf:

  • Vorderachse wird stärker belastet

  • Hinterachse wird entlastet

• Die maximal übertragbare Bremskraft hängt von der Normalkraft ab:

  FB_max⁡=μ_h* F_N ​

• Eine feste Verteilung kann daher:

  • zum vorzeitigen Blockieren der Hinterachse führen (Instabilität)

  • oder die Hinterachse unterfordern (längerer Bremsweg)

• Unterschiedliche Beladungszustände werden nicht berücksichtigt.

👉 Folge: Statische Bremskraftverteilungen sind sicherheits- und bremswegungünstig, weshalb dynamische Systeme (EBV/ABS) notwendig sind.

• Der optimale Bremszustand sieht so aus, dass nach möglichkeit beide Achsen dasselbe μ beim Bremsen haben.

• Daher muss die Bremskraft je nach stärke der Bremskraft und Lastvertielung angepasst werden

• Falls Achsen blockieren sollten (μ_h wird überschritten) dann wenigstens gleichzeitig.

• Wenn die Hinterachse deutlich vor der Vorderachse blockiert (führt zu Übersteuern)!

• Vorderachse deutlich vorher blockiert (führt zu starken Untersteuern)

  • Aber: Dieser Zustand wird trotzdem als sicherer Angesehen, da dies Spurtreu ist!

• Dynamische Bremskraftverteilung

• Sie ist gut, da die Bremskraft gemessen an den Achlasten immer optimal verteilt ist

• Problem: Es lässt sich praktisch nur sehr schwierig bzw. garnicht so realisieren

  • Bremsdruck hinten und vorne gleich, nur die Zylinderflächen lassen sich auslegen

• In diesem Falle würde man die Hinterachse sehr schnell Überbremsen

  • Sehr schnelles Übersteuern und somit instabiler Fahrzustand

Weiter ungünstige Fälle:

• Auslegung einer optimalen Bremskraft hinsichtlich z = 0,8

• Auslegung einer optimalen Bremskraft hinsichtlich z = 1

(Im folgenden Diagramm immer als Geraden zu erkennen)

Problem hierbei:

• Orange: Denkbar das schlechteste

• Blau, Gelb: NIcht ganz so schlecht wie orange, aber vorderachse leicht überbremst

  • -> Es geht Bremspotential verloren

• Rot: -> Ideal, aber nicht realisierbar, da es dynamisches System benötigen würde

So sieht eine geknickt lineare Bremskraftverteilung aus

Vorteile daraus sind, dass die Achsen nahezu gleich gebremst werden und sich gemäß der Idealen Bremskraftverteilung angenähert werden, indem die Bremskraft an der Hinterachse beschränkt wird.

Es nähert sich folglich der Idealen Bremskraft annähernd gut an und ist eine bessere Lösung als die anderen statischen Bremskraftverteilungen