Dynamik der Kraftfahrzeuge

In diesem Buch wird das Zusammenspiel von Kräften am Kraftfahrzeug und seinen Bewegungen behandelt. Es wird - wenn man sich der Sprache der Technischen Mechanik bedient -hauptsächlich ein Einblick in die Dynamik des Kraftfahrzeuges gegeben, bzw. es werden - um einen Ausdruck der Fahrzeug­ technik zu benutzen - die Fahreigenschaften von Fahrzeugen besprochen. Zunächst folgt ein kurzer Überblick über die Gesamtheit der Probleme. 1 Übersicht über die dynamischen Probleme Ein vierrädriges Fahrzeug besteht bei vereinfachter Betrachtung mit seinem Aufbau und den vier Rädern aus fünf Einzelmassen, die durch Führungen, Federn und Dämpfer beweglich miteinander verbunden sind. Da jeder frei bewegliche Körper, wenn man ihn vereinfachend als starr ansieht, sechs Freiheitsgrade (drei translatorische und drei rotatorische) hat, ist demnach die Zahl der Freiheitsgrade des Gesamtfahrzeuges 5·6 = 30. Zur Beschreibung der Bewegungen des Fahrzeuges ist eine entsprechend große Zahl von Bewegungs­ gleichungen, die Differentialgleichungen sind, notwendig. Diese sind allerdings voneinander nicht unabhängig, sondern größtenteils miteinander gekoppelt, sei es durch die oben genannten federnden, dämpfenden oder gelenkigen Verbin­ dungen, sei es durch die über die Massenverteilung bewirkten Beschleuni­ gungskopplungen (s. Drallsatz). Werden noch weitere Bewegungsmöglichkeiten im Kraftfahrzeug berück­ sichtigt, wie z. B. die des Triebwerkes (Motor + Schaltgetriebe, Achsgetriebe), der Insassen, der Gelenk- und Antriebswellen, des Fahrerhauses und der Ladung beim Lkw, der Lenkungsteile mit Spurstangen, Lenkgetriebe und Lenk­ rad und die Bewegungen innerhalb der zunächst als starr angenommenen Einzelkörper, so kommt man leicht auf eine weit größere Zahl von Freiheits­ graden und Differentialgleichungen.