Antriebsstrang-Layout: Wie wirkt es sich auf das Auto aus?
Die Anordnung des Antriebsstrangs beschreibt, wo sich der Motor im Auto befindet und welche Achse angetrieben wird.
Neben diesen Informationen ist jedoch auch die Wahl des Antriebsstrang-Layouts ein entscheidender Faktor für die Fahreigenschaften, die Produktionskosten und mögliche Karosserien des Fahrzeugs.
Inhalt
- Platzierung des Motors
- 1. Motor vorne platziert
- 2. Motor hinten platziert
- 3. Motor in der Mitte platziert
- Merkmale der Motorplatzierung
- Untersteuern
- Übersteuern
- Beseitigung von Über- und Untersteuern
- Antriebsachse
- Antriebsstrang-Layouts und ihre Vor- und Nachteile
- 1. Frontmotor und Hinterradantrieb
- 2. Frontmotor und Frontantrieb
- 3. Heckmotor und Hinterradantrieb
- 4. Motor in der Mitte und Hinterradantrieb
- Abschluss
Platzierung des Motors
Der Motor und seine Zubehörteile machen einen großen Teil des Gewichts des Autos aus. Da dieses Gewicht jedoch nur an einer kleinen Stelle konzentriert ist, hat es einen erheblichen Einfluss auf die Lage des Fahrzeugschwerpunkts und damit auf dessen Fahreigenschaften.
Die Lage des Schwerpunkts hat direkten Einfluss auf den Druck, der auf die einzelnen Achsen des Autos wirkt. Wenn sich der Motor daher nahe an der Vorderachse befindet, wird mehr Druck auf diese Achse ausgeübt. Umgekehrt ist der Druck auf diese Achse größer, wenn sich der Motor näher an der Hinterachse befindet.
Je größer der Druck ist, der auf die Achse des Autos ausgeübt wird, desto größer ist die Haftung der Reifen. Das Fahrverhalten des Fahrzeugs unter widrigen und extremen Bedingungen hängt vom Grad der Haftung ab.
Die Anordnung des Motors beschreibt, wo sich der Motor im Auto befindet bzw. wo er gelagert wird. Die Platzierung des Motors hat erheblichen Einfluss auf die Fahreigenschaften des Fahrzeugs und die Möglichkeit, bestimmte Karosserietypen zu verwenden.
Karosserietypen: Kannten Sie sie alle?
Es gibt nur drei grundlegende Motormontagekonzepte, dazu gehören:
- Motor vorne platziert
- Motor hinten platziert
- Motor in der Mitte platziert
1. Motor vorne platziert
Der Motor ist oberhalb der Vorderachse montiert, entweder quer (meist bei Vorderachsantrieb) oder längs (meist bei Hinterachsantrieb). In beiden Fällen ist auch der Einsatz eines Allradantriebs möglich.
2. Motor hinten platziert
In diesem Fall kann der Motor über oder hinter der Hinterachse platziert werden. Üblicherweise ist der Motor längs eingebaut und treibt die Hinterachse oder beide Achsen an.
3. Motor in der Mitte platziert
Der Motor ist vor der Hinterachse oder hinter der Vorderachse platziert. In den meisten Fällen ist der Motor jedoch in Längsrichtung vor der Hinterachse platziert und treibt die Hinterachse des Autos an.
Merkmale der Motorplatzierung
Wie bereits erwähnt, hat die Platzierung des Motors erheblichen Einfluss auf die Fahreigenschaften des Fahrzeugs. Ein Auto mit Frontmotor kann in allen bekannten Karosserievarianten aufgebaut werden. Darüber hinaus sind die Kosten für die Herstellung eines solchen Autos geringer. Ein Auto mit Frontmotor ist außerdem stabiler und hat bessere Bremseigenschaften.
Im Gegensatz dazu gibt es jedoch ein Auto, das über einen hinten angeordneten Motor verfügt, wodurch die Traktion der Hinterachse effizienter genutzt werden kann. Beim Beschleunigen erhöht sich der auf die Hinterachse wirkende Druck, wodurch eine höhere Kraftübertragung auf die Straße möglich ist, ohne dass die Reifen an Grip verlieren.
Der Heckmotor macht in der Regel den Einsatz der gängigsten Karosserievarianten wie Limousinen, Schräghecklimousinen und Kombis überflüssig. Die Platzierung des Motors vorne oder hinten führt zu einem bestimmten Verhalten beim Durchfahren von Kurven.
Untersteuern
Das große Gewicht, das auf die Vorderachse des Autos wirkt, führt dazu, dass das Fahrzeug beim Durchfahren einer Kurve nur ungern die Fahrtrichtung ändert.
Untersteuern: Wie gehe ich mit einem Untersteuern ins Schleudern um?
Genau aus diesem Grund tendieren Fahrzeuge mit Frontmotor dazu, bei Kurvenfahrten mit hoher Geschwindigkeit oder schlechter Straßenhaftung in ihrer ursprünglichen Richtung weiterzufahren und am äußeren Kurvenrand abzufliegen. Dieses Phänomen wird Untersteuern genannt.
Übersteuern
Übersteuern ist ein Phänomen, das auftritt, wenn der vordere Teil des Fahrzeugs bereitwillig in eine Kurve einbiegt, der hintere Teil jedoch in der ursprünglichen Richtung weiterfährt.
Übersteuern: Wie gehe ich mit einem Übersteuern ins Schleudern um?
Dies führt dazu, dass das Auto in die entgegengesetzte Richtung schleudert oder außer Kontrolle gerät, was zu einer unerwünschten Kehrtwende führt.
Beseitigung von Über- und Untersteuern
Durch unterschiedliche konstruktive Lösungen für die Antriebsstrangauslegung ist es möglich, beide Phänomene gleichzeitig zu beseitigen. Zu diesen Designlösungen gehört beispielsweise die Platzierung des Motors vor der Hinterachse des Autos (der Motor wird in der Mitte platziert).
Übersteuern und Untersteuern: Was ist der Unterschied?
In diesem Fall drückt das Gewicht des Motors zu gleichen Teilen 50:50 auf beide Achsen. Zu den Nachteilen einer solchen Anordnung zählen jedoch die großen Außenabmessungen des Wagens und sein geringer Innenraumraum. Diese Anordnung wird hauptsächlich in Sport- und Rennwagen verwendet.
Antriebsachse
Genauso wie die Platzierung des Motors wichtig ist, ist es auch wichtig, die Achse des anzutreibenden Autos zu bestimmen. In den meisten Fällen wird die Antriebsachse eines Autos abhängig vom Standort des Motors ausgewählt.
Antriebsachse: Vorne, hinten, 4x4. Wie wirkt es sich auf das Auto aus?
Einige Motorlager- und Antriebsachskombinationen sind nicht verwendbar. Beispielsweise ist der Motor im Heck untergebracht und verfügt über einen Vorderachsantrieb. Der Achsantrieb verleiht dem Fahrzeug spezifische Fahreigenschaften. Für zweiachsige Fahrzeuge gibt es folgende Achsantriebsmöglichkeiten:
- Vorderachsantrieb
- Hinterachsantrieb
- Allradantrieb
1. Vorderachsantrieb
Der Antrieb des Autos erfolgt ausschließlich über die Vorderräder, die gleichzeitig auch die Richtung des Autos ändern. Diese Antriebsart kommt ausschließlich dann zum Einsatz, wenn sich der Motor des Autos vorne befindet.
2. Hinterachsantrieb
Die Hinterräder sorgen für den Antrieb des Autos, während die Vorderräder dazu dienen, die Richtung des Autos zu ändern. Diese Antriebsart kommt sowohl bei Front- als auch bei Mittelheckmotoren zum Einsatz.
3. Allradantrieb
Alle Räder des Autos sorgen für den Antrieb des Autos, wobei dieser Antrieb aller vier Räder permanent oder zuschaltbar sein kann.
Warnleuchten für Allradantrieb: Was ist der Unterschied zwischen 4x4 High, Low oder Auto?
Wenn der Allradantrieb zuschaltbar ist, ist es möglich, den Antrieb des Fahrzeugs entweder in den Vorderachsantriebsmodus oder in den Hinterachsantriebsmodus umzuschalten.
Antriebsstrang-Layouts und ihre Vor- und Nachteile
Die Kombination von Motoraufhängung und Achsantrieb beeinflusst maßgeblich die Fahreigenschaften des Fahrzeugs. Ein gutes Beispiel ist ein Auto mit Frontmotor und Hinterachsantrieb.
Während Autos mit Frontmotor zum Untersteuern neigen, kommt es bei einem schweren Motor im Vorder- und Hinterachsantrieb deutlich zum Übersteuern.
Der Allradantrieb versucht, die meisten Nachteile des Vorder- oder Hinterradantriebs zu beseitigen. Dies erfordert jedoch den Einsatz mehrerer Komponenten, was das Gewicht des Autos erhöht.
Basierend auf der Platzierung von Motor und Achsantrieb ist es möglich, verschiedene Antriebsstrang-Layouts zu erstellen. Dies sind die am häufigsten verwendeten Antriebsstranganordnungen in modernen Autos:
- Frontmotor und Hinterradantrieb
- Frontmotor und Vorderradantrieb
- Heckmotor und Hinterradantrieb
- Mittelmotor und Hinterradantrieb
1. Frontmotor und Hinterradantrieb
Dieses Fahrzeugkonzept zeichnet sich durch geringe konstruktive Anforderungen an die Fahrwerksgruppen aus, da der Einsatz einer starren Hinterachse und einer trapezförmigen Vorderachse möglich ist. Der Nachteil dieses Konzepts ist jedoch das extreme Übersteuern des Autos.
2. Frontmotor und Frontantrieb
Dieses Konzept wird von den meisten Personenkraftwagen verwendet, da es die Schaffung eines Kleinwagens mit einem großen Motor ermöglicht. Dieses Konzept bietet Designern auch bei der Gestaltung einer Karosserie unzählige Möglichkeiten.
3. Heckmotor und Hinterradantrieb
Dieses Konzept ermöglicht die Verwendung einer einfachen Vorderachse, die sehr stabil ist, erfordert jedoch den Einsatz einer oft komplizierten Hinterachse. Autos mit diesem Konzept neigen zum Übersteuern.
4. Motor in der Mitte und Hinterradantrieb
Das Konzept des Hinterradantriebs und der Motoranordnung in der Mitte wird vor allem bei Sportwagen eingesetzt. Dank dieses Konzepts beträgt die Gewichtsverteilung auf beide Achsen 50:50 und somit wird ein Über- und Untersteuern des Fahrzeugs deutlich eliminiert.
Für Autos, die für den täglichen Gebrauch bestimmt sind, ist dieses Konzept jedoch ungeeignet. Nachteilig sind die großen Außenmaße des Autos und sein kleiner Innenraum, der meist nur Platz für zwei Personen bietet.
Mit Allradantrieb lassen sich Konzepte realisieren wie:
- Frontmotor und Allradantrieb
- Heckmotor und Allradantrieb
- Heckmotor und Allradantrieb
Aufgrund der Verwendung verschiedenster Karosserievarianten sind Frontmotor- und Allradantriebskonzepte die am häufigsten verwendeten Konzepte. Dies liegt unter anderem daran, dass die Karosserien vieler Autos mit Allradantrieb von Karosserien mit Frontantrieb abgeleitet sind.
Abschluss
Die Anordnung des Antriebsstrangs ist entscheidend für die Bestimmung des Zwecks des Fahrzeugs und bestimmter Funktionen. Es gibt verschiedene Antriebsstranganordnungen, wobei die Anordnung, bei der der Motor im Heck untergebracht ist und die Vorderachse angetrieben wird, nicht verwendbar ist. Dadurch würde das Auto übersteuern und die Räder der Antriebsachse würden beim Beschleunigen deutlich an Bodenhaftung verlieren.