Bild 1 zeigt einen Querlenker, der mit zwei Gummilagern gespickt ist. An einem hängt er selbst, durch das zweite wird der Stabilisator befestigt. Fast noch wichtiger sind diese Gummibälge am Federbein (Bild 2). Sie treten in Aktion, wenn die Federung keinen Federweg mehr zur Verfügung stellen kann. Hier ist der sanfte Übergang zu einem starren System wichtig, sonst bewegt sich das Auto unkontrollierbar.

Die Anlenkpunkte des Dämpfers werden meist mit diesem gewechselt, sollten aber trotzdem kontrolliert werden (Bild 3). Bei der Verbundlenkerachse (Bild 4) bilden der Lagerbock (2) und das Führungslager (1) die einzig direkte Verbindung zur Karosserie. Wenn hier Spiel oder Ablösung vorherrscht, sollte schnell gehandelt werden.

Hier ein nicht gerade typischer, recht reparaturfreundlicher Querlenker. Neben dem einzeln austauschbaren Kugelkopf sehen wir hier die ebenfalls austauschbare Lagerung. Ruht die Radaufhängung in einem extra Rahmen (Bild 5), ist dieser gegenüber der Karosserie ebenfalls sehr gut gedämpft. Bild 6 zeigt sogar den noch etwas aufwändigeren Aggregateträger eines Geländewagens (VW Tuareg). Ein Lkw hat noch wenig Elastokinematik an Bord (Bild 7), eventuell an der Lagerung und Anlenkung des Stabilisators.

Eigentlich kann man dreidimensional die Bewegung eines Rades nachvollziehen, wenn man die Kinematik der Radaufhängung kennt. Ist es ein Hinterrad, hat es einen bestimmten Weg beim Ein- und Ausfedern. Beim Vorderrad kommt noch die Lenkung hinzu. Damit wären alle Möglichkeiten beschrieben, wäre das Rad bzw. die Radaufhängung nicht in Gummi gelagert.

Es gehören also alle zusätzlichen Möglichkeiten des Rades zur Elastokinematik. Wir werden sehen, dass an den Lagerstellen die Zwischenräume nicht immer nur mit Gummi aufgefüllt, sondern komplexer geformt sind. Wird ein Serienfahrzeug zum Rennmobil, dann ersetzt man diese Lager ohnehin durch metallische ohne jedes zusätzliche Spiel.

Hinzu kommt ein Trend, die Reifen durch ein sinkendes Höhen-Breiten-Verhältnis immer härter abrollen zu lassen. Was früher der Reifen an Abrollkomfort alleine leisten musste, wird heute fast zum größeren Teil von der Elastizität in der Radaufhängung übernommen. Fast nebenbei ergibt sich so auch eine Dämpfung von Schwingungen und auch von Fahrwerksgeräuschen zum Innenraum hin. Elastizität liefert allerdings auch die Radaufhängung selbst, z.B. durch Verbiegung.

Größere Unterschiede wären am Fahrwerk unter Last- und Bremseinfluss messbar. Oft wird hier gezielt Elastizität zur Verbesserung der Kurveneigenschaften einer bestimmten Achskonstruktion eingesetzt. Klar, dass man hier mit rein geometrischer Darstellung nicht genug anfangen kann. Wie gut, dass es Computer und Software gibt, um so etwas zu simulieren.

Und dann kommt noch die Verformung der Karosserie selbst hinzu. Sie wird zwar immer sicherer bezüglich Crashtests, aber das heißt keineswegs, dass sie nicht doch in Teilbereichen elastischer wird. Das kann auch eine Folge von Gewichtserleichterung sein, die ja überhaupt beim Fahrwerk doppelten Nutzen bringt, wenn die ungefederten Massen geringer werden.

Um die Bedeutung der Elastokinematik besser einschätzen zu können, ist vielleicht die Betrachtung einer der häufigsten Vorderradaufhängungen sinnvoll, der McPherson-Federbeinachse. Da ersetzen Gummibuchsen unten im Querlenker praktisch die Gelenke. Dabei hat so ein Querlenker je nach Federhub ziemliche Winkel abzudecken. Nebenbei bemerkt tut er das bis zu einem eventuellen Austausch wartungsfrei.

Bei dem Einbau des Gummigelenks ist auf dessen entspannte Situation in der Normallage des Fahrwerks zu achten. Der Querlenker selbst versucht wegen seiner enormen seitlichen Belastung, sich möglichst breit abzustützen, muss aber auch dem Rad genügend Einschlagwinkel lassen. Weil dieses kurveninnen mehr einschlägt als kurvenaußen, kann sich der Querlenker prinzipiell nach vorn weiter abstützen als nach hinten.

Am Dämpferbein erkennt man die höheren Kräfte allein schon an dem gegenüber einem normalen Dämpfer deutlich größerem Kolbenstangendurchmesser. Trotzdem lässt man hier noch eine gewisse Biegung zu, die sich auch auf mangelndes Ansprechverhalten des Dämpfers auswirken kann. Sogar Kugelgelenke sind nicht frei von gewissen Verformungen, die insgesamt nur mit unvertretbarer Gewichtszunahme entscheidend gemindert werden könnte.

Nicht ohne Grund dürfen moderne Fahrzeuge vor einer Achsvermessung nicht aus den Federn gehoben werden. Für den Konstrukteur ist die Aufgabe schwierig, diese, an sich widrigen Faktoren zu einem womöglich noch positiveren Ganzen zusammen zu führen. Es soll tatsächlich in der Vergangenheit Fahrzeuge (BMW 02) gegeben haben, die ein wenig zufällig ein besonderes Fahrwerk gehabt haben.

Überhaupt scheint das Fahrwerk ein Bereich zu sein, bei dem Testläufe und -fahrten einen übergroßen Zugewinn an Erfahrung bieten. Und das, obwohl es natürlich Software zur Berechnung der Festigkeit (FEM) und auch Prüfstände sowohl für ausgeführte Achsen als auch für ganze Fahrzeuge gibt, aus deren Datenspeicher die verschiedensten Anforderungen zu generieren sind.

Man kann also stationär nachvollziehen, ob die Elastizität in der Radführung bestimmte Eigenschaften des Fahrwerks positiv beeinflusst. Beispielsweise wird z.T. heute immer noch fälschlich behauptet, ein Fronttriebler habe Nachspur und ein Hecktriebler grundsätzlich Vorspur. Das mag in der Zeit ohne elastische Bauteile im Fahrwerk so gewesen sein. Heute müsste man eigentlich von einer statischen und (mit genauen Parametern zu beschreibenden) dynamischen Vorspur sprechen.

Wenn man jetzt noch die Reduzierung von Kosten und Gewicht erwähnt, hat man trotzdem einen wichtigen Vorteil vergessen, nämlich den der Schwingungsreduzierung. Gummi hat im Gegensatz z.B. zu einer Stahlfeder die positive Eigenschaft, Schwingungen zum Ausklingen zu bringen, zum Glück bevor sich irgendetwas aufschaukeln kann. Das ist aber vielleicht noch wichtiger bei der Lagerung des Antriebsblocks. 01/14