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Fahrwerkskunde · Lenkung und Geometrie · Lektion F5

Lenkung und Servo­lenkung

Du drehst das Lenkrad gut drei Umdrehungen, die Räder schwenken nur etwa 35 Grad. Dazwischen liegen Säule, Gelenke, ein Lenkgetriebe und Stangen, und meistens ein Helfer mit Öl oder Strom. Hier drehst du selbst am Lenkrad, siehst, warum das innere Rad stärker einschlägt, und lernst, woran du eine kranke Lenkung erkennst.

Station 1Das innere Rad lenkt mehr: Ackermann

Im Alltag: zwei Läufer in der Kurve

Draufsicht · Linkskurve · Spurweite 1,5 m
Räder und RadspurenLenkhebel und SpurstangeRadachsen verlängertReibung: Reifen radiert
Lenkgestänge
–
–
Unterschied–
Ideal außen–
Spurkreis Ø–
Wendekreis Ø–

Schema mit vergrößerten Lenkhebeln. Spurkreis = Kreis, den die Mitte des äußeren Vorderreifens fährt. Wendekreis = Kreis der äußersten Fahrzeugecke (hier mit 0,85 m Überhang vorn). Normale Pkw liegen beim Wendekreis bei etwa 10 bis 12 m.

Honda Prelude 4WS (1987)Die dritte Prelude-Generation gab es mit mechanischer Allradlenkung: Bei kleinem Lenkwinkel lenken die Hinterräder leicht mit, bei großem gegenläufig. Das verkleinert den Wendekreis.Quelle: Honda Global, Technik-Historie 4WS
Warum nicht genau Ackermann?Moderne Autos bauen kein reines Ackermann. Bei schneller Kurvenfahrt haben die Reifen Schräglauf, das ändert die Rechnung. Manche Rennautos nutzen sogar „umgekehrtes Ackermann“.Quelle: Wikipedia „Ackermann steering geometry“

Station 2Vom Lenkrad zum Rad: Säule, Lenkgetriebe, Spurstangen

Im Alltag: ein Zahnrad auf einem Lineal

Lenkkraft, Markierung oben am Lenkradbewegte Teilefeste Teile (Gehäuse)Räderweißer Punkt: dreht es sich?
Lenkrad–
Rad links–
Rad rechts–
Zahnstange–
Anschlag–Anschlag–
Übersetzung jetzt–

Schema eines Linkslenkers von oben, Lenkhebel hinter der Achse (14 cm), Lenkrad schräg von hinten gesehen. Kugelumlauf: Lenkgestänge als Parallelogramm wie beim Mercedes 190. Herkömmliche Pkw-Lenkungen liegen etwa bei 13 bis 16 zu 1, Autos ohne Servo und schwere Wagen oft indirekter. Variable Lenkungen spannen etwa 10 (Parken) bis 20 zu 1 (Autobahn).

Die Bauteile

Mercedes 190 (W201)Kugelumlauflenkung mit Hydraulik, dazu Lenkstockhebel, Lenkstange, Lenkzwischenhebel und Lenkungsdämpfer. Der Zwischenhebel wird bei Spiel gern vergessen.Quellen: lenkgetriebe.net, rpm-depot (W201-Lenkungssatz)
Mazda RX-7Der erste RX-7 (SA22) hatte noch Kugelumlauf, ab dem FC kam die Zahnstange, präziser im Gefühl. Der FD hat ebenfalls Zahnstange.Quellen: Wikipedia „Mazda RX-7“, RX7Club (FD-Lenkgetriebe)
Wer nimmt was?Zahnstange ist heute im Pkw Standard: direkt und leicht. Kugelumlauf hält große Kräfte aus, darum findet man sie heute vor allem in Lkw und Geländewagen.Quellen: Wikipedia „Steering“, kfz-tech.de

Station 3Servolenkung: Öl oder Strom helfen mit

Im Alltag: das E-Bike

Kräfte: Hand und ServoHydrauliköl (hell = Druck)Strom, Sensoren, Steuergerätbewegte Teile
Hydraulik
Fehler einbauen
Handkraft–
Servo hilft–
Öldruck–
Energie–
Spurhalte-Lenkhilfe–
Warnlampe–

Modell eines Kompaktwagens mit Zahnstangenlenkung, Lenkrad 38 cm. Die Kräfte sind typische Größenordnungen, keine Messwerte eines bestimmten Autos. Das Lenkrad pendelt automatisch hin und her (im Stand wie beim Einparken, bei Tempo wie in einer Kurve).

Die Bauteile der Servolenkung

1951: Chrysler ImperialDie erste Pkw-Servolenkung zu kaufen, hydraulisch, Name „Hydraguide“.Quelle: Wikipedia „Power steering“
1988: Suzuki CervoEin japanischer Kleinwagen bekam als erstes Serienauto eine elektrische Servolenkung. 1990 folgte der Honda NSX mit Motor direkt an der Zahnstange.Quelle: Wikipedia „Power steering“
1994: VW Golf EcomaticElektrisch angetriebene Pumpe, damit die Servolenkung auch bei abgeschaltetem Motor arbeitet.Quelle: Wikipedia „Power steering“
GeschwindigkeitsabhängigZF bietet mit „Servotronic“ seit den 1980er-Jahren eine Hydrauliklenkung, die beim Parken voll hilft und bei Tempo weniger.Quellen: Krafthand (25 Jahre Servotronic), kfztech.de

Station 4Werkstatt: typische Fehler an der Lenkung

Im Alltag: der Detektiv mit der Lupe

Sicherheit zuerst.

Spiel-Suche: Wo geht die Bewegung verloren?

Ausgeschlagen (mehrere möglich)
Wackeln
Spiel am Lenkradkranz–
Rad bewegt sich erst nach–

Modell, Spiel übertrieben deutlich dargestellt. Geprüft wird mit stehendem Auto auf den Rädern, damit die Reifen gegenhalten. Bei Servolenkung mit laufendem Motor, sonst verdeckt die Säule das Spiel. Als Faustwert nennen Ratgeber für die HU etwa 2 bis 3 cm Spiel am Lenkradkranz als zu viel.

Lenkungs-Detektiv: Symptom → Ursache → Prüfen → Abhilfe

Was fällt dir auf?

Gebrauchtwagen-Check: Lenkung

  1. Im Stand, Motor an. Lenkrad langsam von Anschlag zu Anschlag drehen. Die Kraft soll gleichmäßig sein, ohne Rucken oder harte Stellen. Ein leises Zischen ganz am Anschlag ist das Überdruckventil und normal. Nicht lange am Anschlag festhalten.
  2. Hinhören. Heult oder brummt es beim Lenken? Bei Hydraulik deutet das oft auf Ölmangel oder Luft. Quietscht es beim Einschlagen, kann der Riemen rutschen.
  3. Motorhaube auf. Servoöl-Behälter: Stand zwischen den Marken? Schaum oder milchiges Öl? Schläuche feucht? Welches Öl reingehört, steht oft auf dem Deckel. Nicht mischen.
  4. Spiel prüfen. Räder geradeaus, Motor an, Lenkrad ganz leicht hin und her bewegen. Die Räder sollen sofort mitgehen. Ist da ein Leerweg von mehreren Zentimetern am Kranz, muss die Spiel-Suche oben ran.
  5. Drunter schauen. Lenkmanschetten an der Zahnstange: rissig, nass, ölig? Spurstangenköpfe: Gummi heil? Bei Kugelumlauf: Lenkgetriebe am Rahmen ölfeucht?
  6. Probefahrt. Steht das Lenkrad bei Geradeausfahrt gerade? Zieht das Auto zur Seite, schwimmt es? Kommt das Lenkrad nach der Kurve von selbst zurück? Klackert es über Bodenwellen beim Lenken?
  7. Kombi-Instrument und Papiere. Leuchtet eine Lenkungs- oder ESP-Lampe? Im letzten HU-Bericht nach Mängeln an Lenkung, Spurstangen oder Manschetten schauen. Reifen innen oder außen stärker abgefahren: siehe F6 Achsvermessung.

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