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Fahrerhaus-Aufhängung: Wie man sich bettet …

Frontlenkerkabinen sind mit einem eigenen Feder- und Dämpfungssystem zwischen Fahrzeugrahmen und Kabine ausgestattet. Es soll Schwingungsbelastungen mit Stößen, Nick- und Wankbewegungen reduzieren. Das bietet auch dem Fahrer einen besseren Komfort.

Da der Fahrer eines Nutzfahrzeugs fast die komplette Arbeitszeit in der Kabine verbringt, sollte diese einen entsprechenden Komfort bieten. Ein optimales Arbeitsumfeld bietet sich nur in möglichst hoch bauenden Fahrerhäusern. Eine komfortable Federung ist ebenso wichtig. Einerseits darf sich die Kabine nicht zu stark neigen, muss aber andererseits so gelagert sein, dass die Federung auch den vor allem im  Fernverkehr hohen Komfortansprüchen genügt.

Reduzierte Wank- und Nickneigung wünschenswert

Bei der Abstimmung der Fahrerhauslagerung ist grundsätzlich eine an die Lenkpräzision des Lkw angepasste, straffe Auslegung mit reduzierter Wank- und Nickneigung wünschenswert. Die Fahrwerksentwickler haben dabei den Spagat zwischen direkter Rückmeldung von der Fahrbahn und einer größtmöglichen Dämpfung zu bewältigen.

Anders als ein Pkw setzt sich ein Lkw aus zwei Teilen zusammen: dem Fahrgestell mit Rahmen und dem darauf ruhenden Fahrerhaus. Die Verbindung gewährleisten in der Regel vier Punkte, die gleichzeitig die gesamte Kabinenfederung übernehmen. Als Bindeglied zwischen Fahrerhaus und Fahrzeugrahmen übernimmt die Kabinenlagerung eine Reihe unterschiedlicher Funktionen.

Zur wichtigsten Aufgabe gehört es, die Kabine und somit auch den Fahrer sowohl von Schwingungen als auch von Geräuschen zu entkoppeln, die einerseits vom Fahrbahnuntergrund herrühren und andererseits vom Motor erzeugt werden. Der Grad des Komforts, der sich letztlich im Fahrerhaus und am Fahrersitz einstellt, hängt vom konstruktiven Aufwand ab, der für die Lagerung betrieben wird.

Variationen der Vierpunktlagerung

Die Vierpunktlagerung der Kabine kann entweder mit Federbeinen oder mit Luftfedern versehen sein. Eine einfachere Lösung besteht aus zwei Gummidrehlagern vorne mit Dämpfung, die Wank- sowie Nickbewegungen unterbinden soll, und zwei Federbeinen hinten. Für die Seitenführung des Fahrerhauses sind zwei Rollen an der Rückseite verantwortlich.  Zur Aufhängung der Massen langer Fahrerhäuser sind sowohl vorne als auch hinten Federbeine eingebaut. Vorne unterstützt sie ein Stabilisator, die Seitenführung der Kabine hinten übernimmt ein Querlenker.

Die komfortabelste Ausführung besteht aus einer Luftfederung. Der Komfortgewinn beruht dabei unter anderem auf der besonders niedrigen Eigenfrequenz der Luftfederung. Entweder sind vorn Schraubfedern und hinten Luftfederbälge eingebaut oder die Federbeine sind rundum durch Luftfederbälge ersetzt. Die Luftversorgung der einzelnen Federbälge übernimmt ein Leitungssystem, das mit dem Luftvorratsbehälter des Fahrzeugs verbunden ist. Je nach Auslegung erlauben Luftfedersysteme von Fernverkehrs-Zugmaschinen einen maximalen Federweg von +/– 50 Millimetern.

Luftfederung mit Vorteilen

Den Fahrzeugherstellern bieten Luftfederungen einen weiteren Vorteil. Unabhängig von der Fahrerhausvariante und -ausstattung lässt sich ein einziges Bauteil einsetzen. Kraftdifferenzen, die auf unterschiedliche Kabinengewichte oder Fahrgeschwindigkeiten zurückgehen, gleicht die Luftfederung durch einen veränderten Innendruck mit Hilfe eines Regelventils automatisch aus. Dadurch lässt sich die Kabine statisch immer in der konstruktiv vorgegebenen Position zum Chassis halten.

Da bei Frontlenker-Fahrerhäusern der Motor unter der Kabine sitzt, muss sie sich zur Motorwartung komplett abkippen lassen. Eine hydraulische Anlage sorgt dafür, dass die Kabine nach vorne gekippt werden kann. Dabei dienen die beiden vorderen Aufhängungspunkte der Kabine als Gelenk. Um das Fahrerhaus zu kippen, muss die Verriegelung an den hinteren beiden Punkten der Fahrerhausaufhängung geöffnet werden.
Der Kippwinkel moderner Fahrzeuge liegt bei 65 bis 70 Grad – der Fahrer und der Monteur in der Werkstatt wissen die weite Öffnung zu schätzen. Die Bedieneinheit der Kippeinrichtung sitzt bei den meisten Fahrzeugen auf der rechten Fahrerhausseite hinter dem Stoßfänger. Bewegt wird die Kabine in der Regel per elektrohydraulischem Antrieb, es gibt aber auch manuelle Ausführungen.

Aufhängung soll Crashsicherheit verbessern

Weiter hat die Kabinenaufhängung ihren Beitrag zur Crashsicherheit zu leisten. Mit der Position des Motors im Frontlenker unter dem Fahrerhaus bietet dieses Konzept keinerlei Knautschzone. Nach der Frontverkleidung kommen allenfalls noch einige Kunststoffelemente, bevor der Fußraum des Fahrers beginnt. Eine spezielle Auslegung der Aufhängung gleicht dieses Manko aus: Die vier Aufhängungspunkte sind als Sollbruchstellen konzipiert. Bei einem Crash reißen sie ab und ermöglichen der kompletten Kabine eine Bewegung nach hinten.

Ein erheblicher Teil der Bewegungsenergie lässt sich so abbauen. Allerdings darf sich das Fahrerhaus nicht beliebig weit nach hinten verschieben, soll es – falls keine Ladung angehängt ist – hinten nicht vom Fahrgestell fallen und auf die Straße krachen. Nach etwa 50 bis 80 Zentimetern begrenzt ein Fangbügel zwischen den beiden vorderen Aufhängungspunkten die Bewegung, der sich in den Kühler und anschließend in den Motorblock bohrt. Auf diese Weise wird die Kabine gezielt abgebremst und die Bewegungsenergie zur hinteren Achse abgeleitet.

Andreas Wolf lastauto omnibus

Autor

Foto

ZF

Datum

28. Januar 2014
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Fred Dremel, Experte für Sozialvorschriften für das Fahrpersonal im Strassenverkehr, Arbeitszeitrecht , Kontrollgeräte Fred Dremel Sozialvorschriften
Von 1980 bis 2013 Betriebsprüfer Arbeitsschutz in Aachen auf dem Gebiet Sozialvorschriften für… Profil anzeigen Frage stellen
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