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Vorrichtung zum kurzzeitigen Aufheben der Seitenführungskraft
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der Hinterräder eines Wettbewerbsfahrzeuges Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum kurzzeitigen Aufheben der Seitenführungskraft der Hinterräder
eines Wettbewerbsfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Allradgetriebene Wettbewerbsfahrzeuge, insbesondere Rallyefahrzeuge,
haben sich in vielen Situationen gegenüber nur heck-oder frontgetriebenen Fahrzeugen
als überlegen erwiesen, weil sie vor allem auf Straßen mit geringeren Haftwerten
eine höhere Beschleunigung und eine bessere Spurhaltung ermöglichen. Andererseits
kann diese bessere Spurhaltung z. B. dann hinderlich sein, wenn enge Kurven zu durchfahren
sind, deren Kurvenradius kleiner ist als der Kurvenradius, den das Fahrzeug unter
Berücksichtigung der momentanen Geschwindigkeit und bei exakter Spurhaltung durchfahren
kann.
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Bei heckgetriebenen Fahrzeugen ist es üblich, durch starkes Beschleunigen
in der Kurve die Seitenführungskraft der Hinterräder abzubauen und durch gezieltes
Ubersteuern des Fahrzeuges trotz hoher Kurvengeschwindigkeit den zu durchfahrenden
Kurvenradius einzuhalten.
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Als Konsequenz aus diesen Uberlegungen erscheint es- sinnvoll, bei
den allradgetriebenen Fahrzeugen beim Durchfahren solch enger Kurven den Vorderradantrieb
abzuschalten, jedoch ist diese Maßnahme technisch relativ aufwendig und zwingt den
Fahrer, sich ständig auf zwei voneinander vollkommen unterschiedliche Fahrverhalten
seines Fahrzeuges einzustellen.
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Bei frontgetriebenen Fahrzeugen besteht zur Erzwingung des übersteuerns
in der Kurve die Möglichkeit, durch Anziehen der Handbremse ggf. bis zum Blockieren
der Hinterräder deren Seitenführungskraft abzubauen bzw. aufzuheben. Eine derartige
Lösung bietet sich aber für allradgetriebene Fahrzeuge nicht an, weil über das Antriebssystem
auch die Vorderräder mitgebremst und dadurch die Geschwindigkeit des Fahrzeuges
rapide verringert würde.
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Aufgabe der Erfindung ist es, mit relativ einfachen Mitteln und ohne
wesentlichen Geschwindigkeitsverlust ein Ubersteuern des gattungsgemäßen Fahrzeuges
in Kurven zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst. Wie sich überraschend herausgestellt hat, kann durch
das Abbremsen eines Hinterrades ohne nachteilige Wirkung auf den Antrieb der Vorderräder
ein Abbau der Seitenführungskräfte der Hinterräder erzielt werden. Dabei wird durch
die Wirkung des Ausgleichsgetriebes in dem Maße, in dem das eine Hinterrad abgebremst
wird, das gegenüberliegende Hinterrad beschleunigt, so daß beide in einen Schlupfzustand
gegenüber der Fahrbahn übergehen. Das Abbremsen des Hinterrades kann durch eine
gesonderte, z. B. hydraulische Betätigung der ohnehin vorhandenen Betriebsbremse
oder gemäß Patentanspruch 3 durch eine im Fahrzeug vorhandene Handbremsbetätigung
erfolgen.
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Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, eine separate Bremse
mit einer separaten Betätigung zum Abbremsen des einen Hinterrades einzubauen.
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Bei einem Wettbewerbsfahrzeug mit einem sperrbaren Ausgleichsgetriebe
an der Hinterachse wird gemäß Patentanspruch 2 vorgeschlagen, diese Sperre automatisch
mit dem Abbremsen des Hinterrades - sofern die Sperre eingelegt ist - zu lösen.
Dadurch ist eine zuverlässige Funktion auch bei einem Ausgleichsgetriebe mit Sperrung
der Ausgleichswirkung sichergestellt.
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Eine besonders einfache, mit geringem Aufwand herstellbare Ausführung
der Erfindung ist den Merkmalen der Patentansprüche 3 bis 7 entnehmbar. Dabei wird
die zumeist im Fahrzeug ohnehin vorhandene Handbremsbetätigung durch Anordnung eines
zweiten Handbremshebels in Verbindung mit den ohnehin vorhandenen Obertragungmitteln,
z. B. Seile oder Gestänge, zusätzlich zur alleinigen Abbremsung eines Hinterrades
umfunktioniert. Durch Betätigung des einen oder des anderen Handbremshebels können
somit entweder beide Hinterräder oder nur ein Hinterrad zum kurzzeitigen Abbau der
Seitenführungskräfte der Hinterräder abgebremst werden. Über einen weiteren, mit
dem zusätzlichen Handbremshebel verbundenen Seilzug kann mit geringem Aufwand ein
automatisches Lösen der Sperre des Ausgleichsgetriebes mit vollzogen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren
Einzelheiten näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine schematische Ansicht
eines Rallyefahrzeuges mit permanenten Allradantrieb und Fig. 2 eine erfindungsgemäße
Handbremsbetätigung des in Fig.
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1 dargestellten Rallyefahrzeuges-.
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Das Rallyefahrzeug weist ein Antriebsaggregat 2 auf, welches eine
vordere Antriebs achse 4 und eine hintere Antriebsachse 6 antreibt. Der Kraftfluß
geht dabei über ein vorderes Ausgleichsgetriebe 8 und über zwei Antriebswellen 10,
12 auf die lenkbaren Vorderräder 14, 16 sowie über eine Kardanwelle 18, ein hinteres
Ausgleichsgetriebe 20 und zwei Antriebswellen 22, 24 auf die Hinterräder 26, 28.
Im Kraftfluß zwischen den beiden Antriebsachsen 4, 6 ist ein nicht dargestelltes,
sperrbares Zwischenachsdifferential vorgesehen.
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Das Rallyefahrzeug ist mit einer nicht dargestellten hydraulischen
Betriebsbremse versehen, die in bekannter Weise auf jedes einzelne Rad wirkt. Zusätzlich
weist es eine Handbremse auf, welche sich aus einem Handbremshebel 30, zwei zu je
einem Hinterrad führenden Handbremsseilen 32, 34 und üblichen Reibungsbremseinrichtungen
36, 38 an den Hinterrädern zusammensetzt. Derartige Bremseinrichtungen sind allgemein
bekannt und deshalb nicht näher beschrieben.
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Wie der Fig. 2 entnehmbar ist, sind die Handbremsseile 32, 34 über
einen Bremskraft-Ausgleichshebel 36 und einem Zugbolzen 38 mit einem Arm 40 des
schwenkbar am nicht dargestellten Boden des Rallyefahrzeuges befestigten Handbremshebels
30 verbunden. Dabei sind Gewindebolzen 42, 44 der Handbremsseile 32, 34 in entsprechenden
Bohrungen des Ausgleichshebels 36 aufgenommen und mittels Einstellmuttern 46, 48
in Anzugsrichtung festgelegt.
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Der Gewindebolzen 44 ist um ein bestimmtes Maß verlängert und mit
einer weiteren Einstellmutter 50 in Anzugsrichtung an einem Arm 52 eines zusätzlichen
Handbremshebels 54 gehalten. Der Handbremshebel 54 ist ebenfalls schwenkbar am Boden
des Rallyefahrzeuges befestigt. Am Arm 52 des Handbremshebels 54 ist ein weiterer
Seilzug 56 eingehängt, welcher anderenends mit einem Betätigungshebel 58 einer Sperre
60 am hinteren Ausgleichsgetriebe 20 verbunden ist. Die nur schematisch angedeutete
Sperre 60 verbindet in der Sperrstellung ein auf der Antriebswelle 24 festgelegtes
Zahnrad 62 über eine Schiebehülse 64 mit einem am Ausgleichskäfig des Ausgleichsgetriebes
20 festgelegten Zahnrad 66, so daß' zwischen den beiden Antriebswellen 22, 24 bzw.
zwischen den beiden Hinterrädern 26, 28 eine starre Verbindung besteht. Auf den
Betätigunghebel 58 wirkt in nicht dargestellter Weise eine weitere Betätigungsvorrichtung,
mit der
das hintere Ausgleichsgetriebe 20 wahlweise gesperrt oder
die Sperre gelöst werden kann. Der ebenfalls auf den Betätigungshebel g8 wirkende
Seilzug 56 ist so eingestellt, daß beim Anziehen des Handbremshebels 54 - sofern
die Sperre 60 eingelegt ist - der Betätigungshebel 58 im Sinne eines Lösens der
Sperre 60 geschwenkt wird.
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Beim Anziehen des Handbremshebels 30 werden die Hinterräder 26, 28
in üblicher Weise gebremst, wobei der verlängerte Gewindebolzen 44 sich frei im
Arm 52 des zusätzlichen Handbremshebels 54 in Anzugsrichtung verschieben kann. Wird
hingegen der Handbremshebel 54 angezogen, wobei sich nunmehr der Gewindebolzen 44
im Ausgleichshebel 36 in Anzugsrichtung frei verschieben kann, wird nur das Handbremsseil
34 angezogen und somit nur das Hinterrad 28 abgebremst. Zugleich wird automatisch
die Sperre 60 des Ausgleichsgetriebes 20 gelöst. Durch das Abbremsen des Hinterrades
28 bei angetriebenem Ausgleichsgetriebe 20 wird durch dessen Ausgleichsfunktion
das Hinterrad 26 beschleunigt, so daß beide Hinterräder einen Schlupfzustand gegenüber
der Fahrbahn aufweisen. Durch diesen Schlupfzustand wird die Seitenführungskraft
der Hinterräder 26, 28 abgebaut, so daß ohne Unterbrechung der Antriebskraft ein
Ubersteuern des Kraftfahrzeuges in der Kurve auftritt.
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Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
beschränkt ist. Bei einer hydraulischen oder elektrischen Betätigung der Sperre
60 kann das Lösen der Sperre auch durch Anordnung eines Schalters oder eines Ventiles
am Handbremshebel 54 bewirkt werden, indem- unmittelbar in die Betätigungseinrichtung
der Sperre 60 eingegriffen wird. Anstelle des Abbremsens über das vorhandene Handbremsseil
34 kann auch eine separate Bremse mit einer ggf. wesentlich verstärkten Wirkung
zum schnellen Erzeugen des Schlupfzustandes der Hinterräder
zweckmäßig
sein.
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