Breiter Schweizer :)

[CCSS]

Scheisse!!

Hatte bisher glücklicherweise noch nicht so einen Abflug, aber hab auch hier und da bereits Schrott produziert.

Das Gefühl danach ist jeweils nicht schön. Bei mir lief die Abflugsituation danach immer mal wieder wie in Zeitlupe vor dem inneren Auge ab und ich fragte mich, ob ich das nicht doch noch irgendwie hätte retten können.

Aber am wichtigsten ist hier wirklich, dass dir nix passiert ist: der Einschlag schien mir schon gut heftig gewesen zu sein und grade an der HWS tut man sich da schnell mal was.

Auf jeden Fall Kopf hoch und weiter machen! Es war eine Situation die nicht ständig vor kommt und nicht alles lässt sich immer zu jeder Zeit kontrollieren. Auf keinen Fall darf man da irgendwie am eigenen Können zweifeln, denn eines ist klar: die Runden nach dem Wiederaufbau werden noch schneller!

[ExTrEmeOc]

Nach dem verhängnisvollen Wochenende hatte ich einige Tage verstreichen lassen, meine Stimmung war auf dem Nullpunkt. Habe ich etwas mit den Leuten unterhalten und viele waren ebenfalls der Meinung Blech kann ersetzt werden, Menschenleben nicht. Auch ich glücklich darüber dass mir nichts passiert ist, meine Ausrüstung hatte ich über die letzten Jahre auch aufgerüstet, vieles ist mittlerweile FIA geprüft, Overall, Helm, Nackenschutz mit HANS Befestigung am Helm, Handschuhe, Schuhwerk, Sitz, Gurte, Käfig... Die finanziellen Aufwände hierfür sind einem häufig ein Dorn im Auge jedoch jeden Cent (oder in meinem Fall, Schweizer Rappen ) wert solle es mal nötig werden.





Aber auch das verbogene Blech liess mir keine Ruhe bis in einem Gespräch einige Tage später mir klargemacht wurde was ich ein bisschen aus den Augen verloren hatte. Der Aspekt welchen mich am meisten angetrieben hat für das Ganze, dass es mir häufig darum ging technische Fortschritte zu machen und neues zu versuchen, zu bauen, zu erschaffen. Dank diesem Gespräch fand ich langsam zur Motivation zurück wenigstens eine Bestandsaufnahme des Wracks zu machen um zu eruieren was alles gemacht werden muss.

Der Vorderwagen hatte das meiste des Aufpralls abbekommen und wurde nicht nur nach hinter verschoben sonder auch nach unten. Ich habe dies grob korrigiert in dem ich den Wagenheber an der Scheinwerferaufnahme angesetzt hatte und mit dem Eingengewicht vom Fahrzeug zurückgebogen hatte.



Des Weiteren war der Querlenker gebrochen


Der Aufprall hat das Rad nach hinten in den Radkasten gedrückt wobei auch die Spurstange einen neuen Winkel erhalten hat.



Den Querlenker habe ich provisorisch zusammengschweisst damit wenigstens das Fahrzeug wieder rollbar war auch wenn beide Räder noch in eine unterschiedliche Richtung zeigten.



Zunächst wollte ich eine neue Frontmaske besorgen und diese ersetzen, diese Idee verwarf ich dann aber schnell wieder nachdem mir bewusst wurde dass dies für meinen Wagen eigentlich keinen Sinn macht. Ich nutze ausser den Scheinwerfer- und Längslenkeraufnhamen keine der eigentlich vorgesehenen Befestigungspunkte mehr. Was mich dazu brachte eine kleine Designstudie zu erstellen wie eine neue Frontmaske aussehen könnte.

Die Idee ist, zum einten eine fixe Struktur zu erstellen welche eventuellen Beschädigungen mehr entgegenzusetzen hat als eine 1.5mm Blechstruktur von 1982 und eine "Knautschzone" welche ersetzbar ist, sollte dies nötig werden.
Als zusätzliche Anfroderung wollte ich das ganze im optischen Stil der bisherigen Front.





Somit war das Schicksal des Corsas in einem gewissen massen besiegelt und ich bestellte einiges an Stahl....

[ExTrEmeOc]

Zur Reparatur der Lenkung habe ich gleich beide Spurstangen ersetzt, ich wollte kein Risiko eingehen dass eventuell die Beifahrerseite ebenfalls etwas abbekommen hatte und ich dies übersehen habe.



Als erster Schritt an der Karosse habe ich mir die Haube vorgenommen, diese hat beim Aufprall die Haubenverlängerung verloren und die Gewindeeinsätze am Scharnier waren ausgerissen.

Ich habe die Überreste wieder an die Haube geklebt sowie zusätzlich mit Schrauben gesichert.



Zudem musste ich einen kleinen Teil neu erstellen da dieser sich komplett verabschiedete.



Etwas Spachtel und Farbe später und die Haube machte wieder einen brauchbaren Eindruck.




Zusätzlich habe ich mich noch damit Beschäftigt den vorderen rechten Kotflügel einem 3D Scan zu unterziehen.



Grundsätzlich war die Grundidee eine Form in 3D zu drucken welche wiederum genutzt werden kann um neue Kotflügel zu laminieren.
Was sich aber mittlerweile als etwas schwierige Lösung herausstellt da die Komplexität der Form den Nutzen etwas überschattet. Hier bin ich noch an der Ausarbeitung einer neuen Lösung, dazu aber in einem späteren Bericht mehr.

Auch war es an der Zeit der alten Front auf nimmer wiedersehen zu sagen.

[ExTrEmeOc]

Um die neue Frontmaske möglichst passgenau zu erstellen habe ich als erstes den ganzen Vorderbau 3D gescannt um dies am Computer bereits möglichst detailliert zu modellieren und alle benötigten längen und Winkel bereits in Erfahrung zu bringen.



Die zwei horizontalen Elemente sind der einfachheitshalber identisch was die Konstruktion einiges einfacher machte.
Da ich lose keine Referenzpunkte hatte und um dies noch sauber positionieren zu können habe ich drei Teile gedruckt welche das ganze stütze.



Nachdem ich Teile wie Tank, Kühler, Wasser/Ethanoltank usw. entfernt und einige Verstärkungsstreben eingeschweisst hatte ging es der originalen Front an den Kragen.



Danach durfte eine neue Quertraverse Einzug halten um die Befestigung der Zugstreben zu gewährleisten.



Meiner eins konnte es natürlich nicht lassen um die neue Frontkonstruktion davor zu setzen um sich schonmal darüber zu freuen wie das ganze am Schluss aussehen wird.



Weiter ging es mit dem Verbinden der Quertraverse zu den nun stark gestutzten originalen Längsträger der Karosse.



Auch ein kurze Testmontage des Kühlers durfte nicht fehlen.

[ExTrEmeOc]

Einige meiner ständigen Begleiter in diesem Unterfangen stellten Computer, Massband und Wasserwage dar, wobei ich definitiv den Computer als am hilfreichsten angesehen habe. Die Möglichkeit alle Masse mühelos gegen zu prüfen ist unersetzbar und macht die Arbeit einiges schneller.



Nachdem ich die neue Front provisorisch mit dem Chassis verbunden hatte durfte ich auch schnell feststellen wie wichtig die digitale Unterstützung ist.



Wie sich herausstellte hatte ich einen 5mm Versatz in Längsrichtung welchen ich mir nicht erklären konnte. Einiges an Gegenprüfung mit dem ursprünglichen 3D Scan sowie einem neuen Scan zeigte keine nennenswerten Abweichungen. Was sich jedoch zeigte war dass der vordere Querlenker Aufnahmepunkt auf der Beifahrerseite nach hinten versetzt war. Ich habe diesen Umstand dementsprechend am Computer simuliert um zu sehen ob dies einen nennenswerten Einfluss auf die Radgeometrie hat, was sich glücklicherweise als nichtig herausstellte. Eine Veränderung in jegliche laterale Richtung von bis zu 100mm hat praktisch keine Auswirkungen.
Somit entschloss ich mich weiter zu bauen und die bei bedarf direkt an der Querlenkeraufnahme zu korrigieren sollte es doch noch nötig werden.

Um mir die Korrektur am Frontbügel leichter zu machen habe ich mir Stützen gedruckt welche das Konstrukt halten.



Leider durfte ich ein weiteres Problem feststellen welches ich glücklicherweise mit Humor nehmen konnte. Einfaches Entfernen der Stützen habe ich nicht mit ins Design eingerechnet.



Danach ging es weiter mit dem oberen Teil der Frontmaske welcher den Grundstein für Scheinwerfer- und Kühlerbefestigung legte.



Nun einiges schlichter und für das nötigste ausreichend sah es doch immer mehr wieder wie eine Fahrzeugfront aus.



Zusätzlich habe ich mich mit dem Vermessen der Fahrwerksdome beschäftigt um in Erfahrung zu bringen welche Möglichkeiten sich mir bieten um für etwas mehr Nachlauf zu sorgen.



Wenn schon die ganze Front umbauen dann doch au gleich das Fahrwerk anpassen.

[ExTrEmeOc]

Die originalen Innenradläufe habe ich zwar grösstenteils als Referenz intakt gelassen jedoch mit zunehmendem Fortschritt machte es für mich keinen Sinn diese weiter zu verwenden. Der untere Befestigungspunkt für Kühlmittelausgleichbehälter konnte ich sicherlich auch anders lösen.

Somit entschloss ich mich die Innenradläufe bis zum Dom abzutrennen und Rohre sowie Blechstreifen für die Kotflügelaufnahme einzuschweissen.
Hier der Unterschied gut zu sehen zwischen komplett ausgetrennt und neu eingeschweisstem



Als Kühler- und Haubenhalter-Befestigung habe ich ein Halter entworfen welcher gleich beide Funktionen erfüllt. Dieser ist aus Carbon verstärktem Material gedruckt welches bis zu 130°c standhalten sollte.





Hier auch gut zu sehen meine neue Farbwahl für die Kabelführung.

Ich möchte dem Vorderbau einige farbliche Akzente geben welche dies etwas weniger grau-in-grau erscheinen lassen. Dementsprechend fand ich ein knalliges orange genau richtig für die Stromkabel.



Liegt ja heutzutage im Fahrzeugbau sehr im Trend dass orange Kabel für Starkstromleitungen verwendet werden.... nein ich baue kein Elektromobil auch wenn es denn Eindruck macht.

Für die Fahrwerksdome hatte ich in der Zwischenzeit einige Testteile gedruckt um einige Masse und Bezugspunkte zu verifizieren. Da es gemäss 3D Scan und Messungen am Computer möglich wäre ca. 7°30" bis 8° Nachlauf zu generieren war es mir ein grosses Anliegen das maximum innerhalb des originalen Doms herauszuholen.



Um das Ganze in die Realität umzusetzen habe ich eine Schablone erstellt damit es mir möglich war die benötigten Löcher am korrekten Ort zu bohren.



Als Basis habe ich mir zwei 3mm Stahlplatten anfertigen lassen welche die Funktion als Domlagerbefestigung übernehmen werden. Mithilfe der Schablone war es nun ein einfaches alle Positionen der benötigten Löcher innert kurzer Zeit einzuzeichnen und diese dann du bohren. Wie man bereits hier gut erkennen kann sitzt der Mittelpunkt der Stossdämpfer nun 20mm weiter hinten. Dies resultiert Gesamthaft bei 30mm Versatz gegenüber der Originalposition und stellt das absolute maximum dar was innerhalb des Corsa-Doms möglich ist.

[ExTrEmeOc]

Um das einschweissen der neuen Dome zu ermöglichen mussten die alten natürlich zuerst weichen. Was zwangläufig zu zwei massiven Löchern führte.



Das einschweissen gestaltete sich relativ einfach da ich mir zusätzlich eine Positionierungshilfe gedruckt habe welche mir das Leben etwas einfacher machte. Diese war so konzipiert dass ich diese einfach auf den rest des Doms Aufsetzen konnte und Position sowie Winkel der Dome problemlos prüfbar waren.



Das Endergebnis kann sich sehen lassen, wobei der für einen Corsa massive Nachlauf nun optisch sehr stark auffällt.





Aufgrund aller Vorbereitungsarbeiten war es mir möglich innert weniger Stunden sogar das Fahrwerk wieder zu montieren und die Kiste zurück auf den Boden zu setzen.




Ein kleines Nebenprojekt welches ich ebenfalls in der Zwischenzeit realisiert habe war das optische Aufwerten des Tanks. dieser ist zwar nicht sonderlich prominent innerhalb des ehemaligen Motorraums jedoch reizte es mich diesem die Optik eines Behältnis zu geben welches eher einem umfunktionierten futuristischen Benzinkanister/Treibstofftank entsprach.

Nach etwas Recherche und einigen Design Anpassungen zur Vereinfachung des 3D-Drucks entstand folgende Kreation.



Habe das Ganze dann in mehreren Teilen gedruckt und zusätzlich mit einem sehr dunklen Grau und mattem Klarlack finalisiert.





Passend dazu habe ich für den Wasser/Ethanol Tank einen Deckel Aufsatz kreiert welcher nun erläutert was genau in den Behälter gehört und in welchem Mischungsverhältnis.



Ich durfte zusätzlich feststellen dass das weisse 3D filament welches ich für die Schrift verwendete UV Aktiv ist.





Die Feststellung hat mich natürlich noch auf weitere Ideen gebracht welche später sicherlich noch an Bedeutung gewinnen werden...

[ExTrEmeOc]

Theoriestunde Fahrwerksoptimierung

Ich habe es mir zum Ziel gemacht meine bisherige Arbeit in Sachen Fahrwerk am Corsa nochmals unter die Lupe zu nehmen und das ganze nochmals zu überdenken und wo möglich zu verbessern. Als ich die Achse 2017/2018 gebaut hatte traf ich einige Entscheidungen welche sich heute mit etwas mehr Kenntnissen als suboptimal herausstellten.
Grundsätzlich war der Corsa fahrbar und zeigte auch keine nennenswerten schwächen. Jedoch stellte ich keine besonderen Anforderungen an das Fahrverhalten und fand mich ab mit dem was der Wagen bot, der Ausflug in die Streckenbegrenzung zeigte mir jedoch dass der Corsa wohl unter gewissen Umständen nicht mehr beherrschbar ist.
Ich verfolge zwar kein Ziel mit dem Wagen top Zeiten auf der Strecke zu fahren jedoch ist der Reiz aus technischer Sicht vorhanden das vorhandene auf einen Stand zu bringen um auch am Grenzbereich einen beherrschbaren Wagen zu fahren.

Wo also ansetzen um dies zu Verwirklichen?

Grundsätzlich habe ich mittlerweile mehrere Werkzeuge welche mir diverse Möglichkeiten bieten etwas zu visualisieren oder sogar virtuell zu testen.

- 3D-Model Software zur Darstellung von Bauteilen und Möglichkeit zum vermessen
- Fahrwerksanalyse Software zur Ermittlung von aller Aufnahmepunkte innerhalb des Fahrwerks und Simulation von Sturz, Spur, Rollzentrum, Anti-Dive/Squat usw.
- Rennsimulation zur Ermittlung der Fahrphysik und testen aller Fahrwerkseinstellungen



Ausgangslage Fahrwerk

Ich prüfte alle der momentan vorhandenen Aufnahmepunkte innerhalb des Fahrwerks um dieses möglichst genau nochmals mit den vorhandenen Daten abzugleichen. Hier stellte sich heraus dass die meisten Punkte innerhalb weniger Millimeter sich dort befinden wo sie ursprünglich gedacht waren.
Was natürlich zur Schlussfolgerung leiten würde dass alles soweit in Ordnung ist.



Jedoch zeigt die Achse ein Verhalten welches ich ursprünglich nicht als Problem angesehen habe. Da ich davon ausgegangen bin dass das einfedern der Achsen kaum vorhanden ist und es dementsprechend nur minimal zu einer Spurveränderung kommen könnte und ausfedern nicht so problematisch sein kann.
Die Spur an beiden Achsen sollte im Idealfall über den ganzen Federweg minimal oder besser gar keine Veränderung erfahren. Dies war in meinem Fall mit Sicherheit nicht gegeben. Es findet beim ausfedern eine Spurveränderung von bis zu einem halben Grad statt und dies ist definitiv zu viel



Auch ein weiterer Punkt welchem ich gar keine Beachtung geschenkt habe war das Anti-Dive/Squat verhalten beider Achsen. Bei momentaner Ausgangslage federn beide Achsen beim Beschleunigen sowie beim Bremsen extrem stark ein bzw. aus.
Hier veranschaulicht durch die Punkte welche aus der Achse ragen. Diese sollten bestenfalls innerhalb beider Achsen liegen und nicht wie in meinem Fall weit ausserhalb oder sogar in gegenläufiger Richtung an der Vorderachse, welche sogar ein eintauchen oder einfedern zusätzlich verstärkt.





Was in meiner Konstellation des Fahrwerks erschwerend dazu kommt ist das verwenden zwei verschiedener Fahrwerkstypen. Vorne nutze ich zwar eine stark veränderte Version der Corsa Aufhängung aber diese funktioniert noch immer nach dem MacPherson Prinzip und ist in ihrer Konfigurierbarkeit sehr eingeschränkt. Die Hinterachse hingegen bietet zwar eine Menge an Möglichkeiten was aber auch dazu führt dass ein erhöhtes Risiko besteht ungewollt einen Fehler einzubauen. Somit eine interessante Grundlage, mit einigen Lösungen welche sich nicht für alle Fahrzeuge eignen, aber sicherlich die bestmögliche Variante für meine Applikation darstellt.

[CCSS]

Einfach nur heftig mal wieder!

Ich bin jetzt nicht so der Fahrwerkskenner: was bewirkt denn der jetzt so stark veränderte Nachlauf im Fahrverhalten?

[ExTrEmeOc]

Bist mir einige Stunde zuvor gekommen mit dem Beantworten der Frage aber hier der nächste Teil der Fahrwerksanalyse welche hoffentlich etwas Licht ins dunkle bringt.

Vorderachse

Dadurch dass die Vorderachse mit ihren drei Befestigungspunkten eine simple Konstruktion ist lässt sich hier limitiert etwas verändern, aber glücklicherweise besitzt der Corsa keinen einteiligen Querlenker. Dieser Umstand ist zwar in dessen Originalzustand etwas eigensinnig gelöst, vor allem hinsichtlich der Montage des Stabilisators, bietet aber Vorteile für den Rennsport Bereich.

Da beide Befestigungspunkte des 'Querlenkers' separiert sind sowie auch dieser aus zwei Teilen besteht können die Positionen theoretisch frei gewählt werden.

Ich habe hier bereits vor ...über 10 Jahren einen zweiten hinteren Befestigungspunkt generiert welcher 20mm höher liegt als der originale um das Rollzentrum zu korrigieren. Siehe hierzu auf Seite 81
Dieser kommt nun auch dem Heckantrieb zu gute da dieser hilft das Anti-Dive verhalten zu verbessern. Grundsätzlich machten vertikale Verschiebung der Querlenker Drehpunkte einen nutzbaren Unterschied. Eine laterale Verschiebung hat praktisch keinen Einfluss und macht erst einen Messbaren Unterschied wenn dies einen Radius von 50mm übersteigt. Somit begrenze ich ich die Analyse hier auf vertikale Positionsänderungen.

Ausgangslage Originalfahrwerk


Dieser Umstand des veränderten hinteren Aufnahmepunkt alleine reicht jedoch bei weitem nicht aus um das eintauchverhalten an der Vorderachse deutlich zu minimieren.

Hier mit 20mm höherem Hinteren Befestigungspunkt.


Der vordere Aufnahmepunkt kann gesenkt werden womit zwar das Anti-Dive verhalten verbessert wird aber auch das Rollzentrum der Vorderachse abgesenkt wird. Hier wäre es nötig eine Balance zu finden um dies auszugleichen was aber zu einer sehr interessanten Querlenkerstellung führt würde man hier versuchen ein möglichst optimales Eintauchverhalten zu generieren.
Ich wäre hier hingegen in der Annahme dass die Kräfte im Querlenker ein ungesundes Mass annehmen würden und ggf. zum Bruch von einzelnen Teilen führen könnten.



Eine Möglichkeit bietet sich in Form einer Nachlauf-anpassung, da der Anstellwinkel des Federbeins ändert und somit auch das Anti-Dive verhalten positiv beinflusst. Hier ist jedoch zu betonen dass dies hauptsächlich nur für Heckantriebkonzepte eine nutzbare Lösung darstellt. Bei Frontantrieb erhöhen sich die Lenkkräfte auf ein niveau welches vor allem mit breiten Reifen, Sperrdifferential und im Falle des Corsas, ohne Servolenkung, dies kaum Fahrbar machen. Dies durfte ich bereits selbst herrausfinden und dies mit ca 4° bis 5° Nachlauf. Und nun kämen hier nochmals etwa 2-3° zusätzlich hinzu.



Einen weiteren positiven Aspekt welcher ein grosser Nachlaufwinkel mitbringt ist nicht nur die Erhaltung sondern sogar erhöhung des Radsturzes des Kurvenäusseren Rades bei eingelenken.

Hier illustriert als original Corsa Setup, wobei die blaue Kurve den Sturzverlauf beim Einlenken darstellt. Der Sturz bleibt auf der Kurvenaussenseite relativ gleichmässig (linke Seite der Grafik) und auf der Innenseite kommt es zu einer Abname des Radsturzes. (rechte Seite der Grafik)



und hier der Unterschied mit bis zu 8° Nachlauf. Die Aussenseite gewinnt zusätzlich an Sturz während die Innenseite eine starke Reduktion erfährt.



Ein Punkt welcher noch verändert werden könnte stellt das Traggelenk des Achsschenkels dar. Ein absenken des Gelenks könnte dem herabsetzen des Rollzentrums entgegen wirken. Ein umschweissen des Achsschenkels ist mir aus Sicherheitsgründen suspekt, jedoch gibt es die Alternative in Form von Achsschenkel des Corsa B's zu verwenden. Diese besitzen eine nach unten verlängerte Aufnahme für das Traggelenk.

Dies würde den Anstellwinkel des Querlenkers minimieren und zugleich das Rollzentrum an Stelle halten.



Wie man hier also entnehmen kann bietet sich hier nur eine Handvoll von Lösungen an welche machbar sind und nicht ein komplettes neugestalten der Aufhängung zur folge hätten. Die Eintscheidung den Nachlauf zu erhöhen habe ich, wie in vorgängigen Beiträgen erläutert, bereits in die Realität umgesetzt da mir dies als erstes die sinnvollste Varaiante erschien wenn sowieso schon bereits die ganze Front eine Überarbeitung erfahren durfte. Für den Rest bin ich noch am testen was sich lohnt umzusetzen, hierzu aber in einem späteren Beitrag mehr.

[ExTrEmeOc]

Hinterachse


Die Hinterachse war von Anfang an als Mehrlenkerachse geplant, die Entscheidung ein komplexes Konstrukt als Basis zu verwenden stellte sich bis jetzt nicht als negativ heraus, jedoch sicherlich als eine Lösung welche mehr Probleme mit sich bringen kann als möglicherweise erwünscht.

Die Grundproblematik welche ich angehen möchte ist die unerwünschte Spuränderung über den gesamten Federweg, welcher momentan eine Verminderung der Vorspur zur Folge hat sobald die Achse ausfedert. Dies hat zur Folge dass die Gesamtspur einem halben Grad Nachspur generiert sobald das Fahrzeug sich auf eine Seite neigt. Beim Ausfedern bei einem extremen Bremsmanöver z.B. über eine Kuppe mit entlasteter Hinterachse könnte sich dies sogar bis zu einem Grad erhöhen und macht das Fahrverhalten demzufolge extrem instabil.

Folgene Grafik illustriert dies wie sich die Spur verändert beim Ausfedern (linke Seite) und Einfedern (rechte Seite)



Auch die Anti-Dive Eigenschaften sind in der momentanen Konstruktion nicht optimal positioniert. Wobei das Fahrzeug, kombiniert mit der Vorderachse in der bisherigen Konfiguration starke Nick Bewegungen machte und dies zusätzlich Unruhe ins Fahrverhalten brachte.



Um das Spurverhalten zu korrigieren und einen gleichmässigeren Verlauf zu erhalten wäre es möglich den Vorderen unteren Querlenker am Chassis einige Millimeter nach oben zu versetzen was im Idealfall zwar sicherlich das Nachspurproblem minimiert aber gleichzeitig nicht eine ideale Lösung darstellt.



Um mehr Kontrolle über die Spur zu erhalten und die Kurve weiter zu glätten bietet sich die Lösung den vorderen Querlenker um gut 90mm bis 100mm zu kürzen. Dies resultiert nicht nur in einem besserem Spurverhalten sonder gleicht auch das Kräfteverhältnis innerhalb der Querlenker während des Kurvenfahrens aus.



Dies wäre einer der Schritte welcher nötig wäre das Heck sicherlich zu stabilisieren. Nun aber zum Anti-dive verhalten:

Als ich die Achse ursprünglich gebaut hatte habe ich die oberen Querlenkeraufnahmen bereits mit einer Verstellmöglichkeit ausgestattet welche es ermöglichte das Rollzentrum zu beeinflussen im Falle es nötig geworden wäre dies zu ändern. Zwar war dies nie von Nöten bringt nun aber einiges an Vorteilen.

Beim herabsetzen der Querlenkeraufnahme um 20mm wird die Anti-Dive Fähigkeit innerhalb der Achse verbessert.



Hat aber einen gravierenden negativen Einfluss auf das Fahrverhalten. Das Rollzentrum der Hinterachse befindet sich mit dieser Änderung auf der Höhe der Achsaufnahme und ist somit höher als an der Vorderachse. Dies ist für einen Heckantrieb weit vom Idealfall entfernt da es für Heck getriebene Fahrzeuge von Vorteil ist wenn das vordere Rollzentrum höher liegt als das Hintere.
Als Vergleich: Ein Frontgetriebenes Fahrzeug besitzt vorne ein niedrigeres Rollzentrum als Hinten was zur Folge hat das straff abgestimmte Fahrzeuge auch gerne mal typisch das hinten Kurveninnere Rad in der Luft haben. Dieses Verhalten ist mit Heckantrieb unerwünscht und demzufolge ist auch nötig das hintere Rollzentrum wieder zu senken.



Hier beide Rollzentren illustriert verbunden durch die Blaue Linie. Nach hinten ansteigend zwar typisch für Frontantrieb jedoch absolut untauglich für meine Anforderung.



Hier stellt sich nun die Frage wie sich das innerhalb der Achse lösen lässt ohne auf eine der erwünschten Fähigkeiten im Fahrwerk verzichten zu müssen: Tiefes Rollzentrum, möglichst hohe Anti-Dive Fähigkeit und niedrige bis möglichst nicht vorhandene Spurveränderung.
Die Lösung für diese komplexe Problemstellung sieht wie folgt aus.

Die Chassis Befestigungspunkte der unteren Querlenker müssen um satte 30mm herabgesetzt werden. Dies senkt das Rollzentrum auf ein Niveau welches nahezu auf gleicher höhe liegt wie das Vordere und hat zudem praktisch keinen negativen Einfluss auf das Anti-Dive verhalten. Gepaart mit dem gekürzten vorderen Querlenker unten bietet dies ein Vernünftiges Gesamtpaket welches allen Anforderungen gerecht wird.

Hier nochmals zur veranschaulichung wie die Achse momentan dasteht


und wie dies mit neuen Querlenkerpositionen aussehen wird.


Seitenansicht mit flacher Rollzentrumsachse.


Dies mag nun in der Theorie alles schön und gut klingen, aber die Frage bleibt ob dies in Realität auch einen Vorteil bringt oder nicht sogar neue Probleme hervorruft und könnte man nicht noch etwas mehr herausholen oder zusätzlich einen Feinschliff verpassen.

Mehr dazu im nächsten Beitrag zum Thema "Testen".

[ExTrEmeOc]

Testen

Ein ganzes Fahrzeug auf seine Fahrfähigkeiten zu testen mag für Rennteams mit dem entsprechenden Budget ein leichtes sein. Auto am Computer Entwickeln, Besuch auf diversen Motoren- und Fahrwerksprüfständen dann ab auf die Strecke für die Feinabstimmung. Als Freizeit-Entwickler und Einzelmann "Team" ist dies nicht ganz in diesem Umfang realisierbar. Trotzdem kann ich mich mit etwas behelfen was der Realität zwar nicht zu 100% nahe kommt aber ich soweit an die Realität annähern kann dass es sicherlich von Nutzen ist. Ich war bis anhin eigentlich kein Fan vom Lenkrad am Computer und habe mich auch nicht gross damit beschäftigt, aber aufgrund der Tatsache dass ich mit einer Rennsimulation mein ganzes Fahrzeug Fahrwerkstechnisch abbilden kann macht dies zu einer Kostenoptimierten Lösung die ich gerne in Anspruch nehme ohne das Fahrzeug aus der Garage holen zu müssen.

Assetto Corsa bringt alles nötige mit um das Fahrzeug möglichst genau abzustimmen. Fahrwerk, Federung, Dämper, Reifen, Motor, Getriebe und Aerodynamik lassen sich frei programmieren um dem Original so nahe wie möglich zu kommen. Die Konfigurierbarkeit ist zwar damit verbunden das man einige Kenngrössen in Erfahrung bringen muss oder Berechnen kann und ist somit nicht zwingend die einfachste Art der Zusammenstellung aller Werte aber führt mit etwas Aufwand sicherlich zum Ziel.

Querlenker und Lenkung

Das Setup für die korrekte Platzierung der Querlenkeraufnahmen gestaltet sich relativ simpel, bedingt aber trotzdem etwas umrechnen da die Spielmechanik andere Ausgangspunkte nutzt als die Fahrwerksanalysesoftware. Die Software nutzt als Grundlage ein einfaches von der Mitte aus gehendes Koordinatensystem und das Spiel geht von der Spurweite der Räder aus und berechnet alle Drehpunkte von dort aus.

Zudem ist es im Spiel nicht möglich eine Mehrlenkerachse abzubilden, jedoch funktioniert meine Hinterachse im Grundsatz nach dem selben Prinzip und lässt sich somit problemlos auch als Doppelquerlenkerachse abbilden. Die Vorderachse entspricht einer gängigen McPherson Aufhängung somit stellt dies schonmal kein Hindernis dar.

Das Spiel kommt sogar mit einem kleinen Editor welcher es ermöglicht visuell zu prüfen was an der Radgeometrie angepasst wurde.


Was ich mir hier zusätzlich noch als Hilfe erstellte war ein 3D Modell welches ich mit einem 3D gescannten Achsschenkel ergänzte um eine möglichst realitätsnahe Repräsentation des Fahrwerks zu haben aus welchem ich einzelne Daten direkt messen konnte ohne jeden Wert umrechnen zu müssen.


Federung

Wie man von einem Fahrzeug in Realität annehmen würde wäre es ein leichtes einfach die jeweiligen Federraten einzugeben und es kann losgehen. Dem Spiel ist jedoch völlig egal wo Federn und Dämpfer verbaut sind, ausschlaggebend ist die Federrate am Rad welche abhängig vom Fahrwerkstyp berechnet werden muss.
Im Netz wird man schnell fündig wie sich diese Rechnung aufstellt, jedoch berechnen nicht alle die Rad-Federrate gleich. Hier fand ich unterschiedliche Berechnungen welche das Rad selbst als Bezugspunkt nehmen oder nur das Traggelenk am Unteren Querlenker. Dies kann je nach Felgenbreite und Einpresstiefe derer eine enorme Differenz in den Resultaten ergeben. 10-20N/mm an Federrate können hier schnell verloren gehen.

Nachdem ich die jeweiligen Federraten für mein Fahrzeug ermittelt hatte wurde mir automatisch vor Augen geführt dass ich offensichtlich vorne eine weichere Federung fahre als hinten. Während ich hinten eine Federrate am Rad von 63N/mm fahre sind es vorne nur 41N/mmm und beide Achse haben hierbei Federn verbaut mit stattlichen 120N/mm.
Hier gab es mit Sicherheit potenzial zum testen mit verschiedenen Federraten.

Dämpfer

Bei den Dämpfern verhält es sich ähnlich wie bei den Federn, jedoch stellt sich hier die Frage nach den Dämpferkennlinien welche nicht jeder Hersteller frei zur Verfügung stellt. Da ich ein KW Competition 2A besitze und KW so offen ist zu deren Dämpferkennlinien konnte ich dies Problemlos aus den Grafiken herauslesen welche auf der KW Website zur Verfügung steht.




Gewichtsverteilung/Schwerpunkt

Zwar kenne ich die Gewichtsverteilung des Corsas und konnte dies auch Problemlos als Kenngrösse hinzufügen jedoch habe ich keine Daten zur Schwerpunkthöhe beider Achsen. Hier habe ich nach etwas Recherche und Vergleiche mit ähnlichen Fahrzeugen eine hoffentlich möglichst genaue Annahme getroffen.




Alle Daten eingepflanzt... dann ab auf die Piste.

Das Spiel besitzt zusätzlich zum eigentlichen spielen einen Entwicklermodus in welchem diverse Fahrwerkszustände visuell angezeigt werden können sowie einiges an Telemetrie um Spur, Sturz, Reifen, Dämpfer usw. permanent überwacht werden können. Dies macht das suchen nach möglichen Fehlerquellen innerhalb des Fahrwerk um einiges einfacher.



Nachdem ich über 100 Stunden investiert habe das Fahrzeug auf diversen Strecken zu testen muss ich doch zugeben dass die Nordschleife ist noch immer die beste Teststrecke ist welche alle möglichen Szenarien für ein Fahrwerk durchgehen kann. Hier zeigten sich sehr schnell die Schwächen und Eigenheiten des Corsas welche Beachtung benötigten und welche Aspekte ich nicht in Betracht gezogen hatte während des Umbaus.
Der Mittelmotor macht den Corsa extrem lebendig und mit der falschen Fahrwerkseinstellung am Heck zum Teil nahezu unfahrbar. Einstellungen an nur einer Achse vornehmen und davon ausgehen dass alles in Ordnung sein wird ist ein absoluter Trugschluss. Ich denke es ist schwierig in Worte zu beschreiben wie es sich anfühlt seine eigene Arbeit die man als abgeschlossen betrachtet hat, als halbfertig anzusehen zu müssen. Das Zusammenspiel zwischen der MacPherson Vorderachse und der Mehrlenker-Hinterachse bedingt einer Abstimmung welche sich nicht ganz an die geltenden Normen im Fahrzeugbau hält, wobei vor allem die Vorderachse sehr grossen Einfluss auf das Gesamt-Fahrverhalten mit sich bringt. Hier einen optimale Balance bereits in der Theorie zu finden wäre wohl ein grösseres Unterfangen gewesen. Hier aber die einzelnen Punkte die beim virtuellen Testen sich isolieren liessen:

-Reifengrösse

Für den Corsa macht es keinen Sinn vorne und hinten die selbe Reifenbreite zu fahren. Es ist zwingend nötig hinten einen breiteren Reifen zu fahren, wobei ich glücklicherweise sagen kann das meine Entscheidung mit 200er vorne und 240er hinten definitiv die richtige war. Bei gleich grosser Bereifung wird der Wagen massiv übersteuernd, dies sogar wenn vorne und hinten 240er verbaut wären, das Grip-Niveau an der Vorderachse ist zu diesem Zeitpunkt höher als hinten und führt am sehr kleinen Grenzbereich unweigerlich dazu das der Wagen hinten ausschert was auch schnell dazu führt das der Wagen unkontrollierbar wird.

-Federung

Die unterschiedlichen Federraten bringen Unruhe ins Fahrzeug und machen die Vorderachse unpräzise zum Lenken, die Lenkung gönnt sich hierbei gerne mal eine Gedenksekunde bis das Einlenken auch zu einem Richtungswechsel führt. Hier wäre es möglich entweder die Hinterachse etwas weicher zu machen oder die Vorderachse straffer. Im Spiel habe ich mich zum angleichen der Vorderachse entschieden da dadurch das Lenkverhalten massgeblich verbessert wurde. In Realität würde dies bedeuten dass wohlmöglich an der Vorderachse 140N/mm Federn Einzug halten müssten.

-Federwegbegrenzung

Ich durfte feststellen dass das Kurvenäussere Rad der Hinterachse beim Einfedern ein Mass erreichen kann welches das kurveninnere Rad zu sehr entlastet und dann dies eine Übersteuertendenz hervorruft. Hier wäre es möglich einen ca. 20mm längeren Federwegbegrenzer einzubauen oder den bestehenden mit einem kleinen Block zu untersetzen. Dies würde im Notfall verhindern dass eine Seite zu fest eintaucht und somit die Gegenseite entlastet. Grundsätzlich hat dies für die meisten Strecken keinen Einfluss könnte sich aber als nützlich erweisen sollte ich etwas unebenere Hochgeschwindigkeitsstrecken fahren wollen. z.B. Nordschleife

-Rollzentrum

Rein theoretisch müsste, wie bereits in den Beiträgen zuvor erwähnt, das Rollzentrum der Vorderachse höher liegen als das hintere. Beim testen durfte ich feststellen dass dieser Umstand unweigerlich Untersteuern zur Folge hätte und es den Vorderwagen beginnt anzuheben sobald man in eine Kurve fährt, die neutralste Version ist hier das Rollzentrum auf gleicher höhe zu halten wie das hintere. Dies führt zwar immer noch zum abheben des vorderen Kurveninneren Rades aber dies geschieht sehr sanft und merkt man zum Teil nicht mal.

-Sturz

Bis anhin war ich auf der Hinterachse mit -2° Unterwegs was sich herausstellte war etwas zu wenig. Hier darf ich auf -2.5° erhöhen wobei die Vorderachse ihre -3° weiterhin behalten darf.

-Bremsen

Die Bremsbalance für den Corsa ist abhängig von der Anti-Dive Fähigkeit beider Achsen. Hier zeigte sich je nach Einstellung dass der optimalste Bereich bei 65-70% Bremsleistung an der Vorderachse liegt. Wobei 65% eine Übersteuertendenz hervorruft und 70% bereits Untersteuern beim Bremsvorgang darstellt.


Basierend auf allen Informationen habe ich nun eine gute Vorstellung davon was genau innerhalb des Fahrwerks geschieht und bin guten Mutes hier die richtigen Entscheidung treffen zu können um einzelne Bereiche des Fahrwerks bzw. des Gesamtkonzepts zu optimieren.
Aber vieles davon ist noch einige Zeit entfernt und der Corsa hat noch andere Baustellen die Beachtung benötigen, somit endet die Theorie hier.

Bis zum nächsten Mal, dann wieder im Hardware-Modus.

[CCSS]

Einfach Hardcore, danke für die genauen Erläuterungen. Fühle mich an mein Studium zurück erinnert, mir raucht der Kopf

Aber einfach super spannend, grade wenn man selbst schon mit Fahrwerkshärten und Höhen experimentieren konnte und somit zumindest im kleinen solche Änderungen "erfahren" und nachvollziehen zu können.

Die Nummer hier mit Änderungen der Anlenkpunkte etc. ist einfach Level 1000.

[ExTrEmeOc]

Du hast ein Glück dass dein kopf nur raucht, ich muss zum Teil unter die Dusche um Feuer zu löschen

Eigentlich wollte ich wieder etwas weniger Theorie-lastiges präsentieren, jedoch bin ich per Zufall auf einen Sachverhalt innerhalb der Vorderachse gestossen welchen ich bis jetzt zwar selbst getestet habe (Seite74 und Seite79) jedoch nie vollständig simuliert und dessen Sinnhaftigkeit hinterfragt habe, aber es mich nun reizte dies zu prüfen.

Hierbei handelt es sich um den "Mythos" des tiefergelegten Corsas und die Spurdynamik der Vorderachse. Hier wurde oft das heruntersetzen des Spurstangengelenk als Lösung zur Spurkorrektur proklamiert um den Spurverlauf gleichmässiger zu machen und allfällige Stosslenkung (Bump-Steer) zu eliminieren.
Ich nehme ich gleich vorne weg dass dies nicht den gewünschten Effekt erzielt sondern das Verhalten der Stosslenkung sogar noch verstärkt.

Die originale Corsa A Vorderachse hat ihre Lenkung an einem etwas ungünstigen Ort, bei vielen modernen Fahrzeugen sitzt die Lenkung auf der Höhe der Querlenker oder leicht erhöht darüber. Beim Corsa ist die Lenkung soweit nach oben versetzt dass dies unweigerlich zu einem ungleichmässigen Spurverlauf führt und dieser Umstand kann auch nicht korrigiert werden ausser man würde die ganze Lenkungseinheit bis zu 100mm nach unten setzen. Somit ist nur ein Spurverlauf möglich welcher bei idealer Balance beim ein- und ausfedern eine Nachspur zur Folge hat.

Hier illustriert die originale tiefergelgte Vorderachse mit dem Spurverlauf (Blaue Linie)




Ein originales Spurstangengelenkt lässt sich zwar nicht umdrehen und von unten am Achsschenkel montieren jedoch ist dies mit Unibal-Gelenken sehr einfach zu realisieren. Ein herabsetzen ist aufgrund des Achsschenkels selber nur begrenzt möglich und ein Bereich von ca 40mm ist nicht nutzbar. Wird das Gelenk jedoch direkt unten am Achsschenkel angesetzt wird der Spurverlauf drastisch geändert.

Der Spurverlauf wird zwar linear generiert jedoch eine enorme Spuränderung beim ein- und ausfedern.




Sogar bei einer Tieferlegung bei welcher das Chassis praktisch schon auf dem Boden aufsetzt macht diese "Korrektur" wenig Sinn und der Spurverlauf ist weit weg vom Optimum.


Was hier tatsächlich eine kleine Besserung bringt ist die hintere Querlenkeraufnahme höher zu setzen, dies hilft den Spurverlauf ganz leicht zu glätten.

Originale Querlenkerposition (links) und 20mm höhere Position (rechts)


Der dargelegte Sachverhalt trifft auch auf meine stark veränderte Vorderachse zu, die 100mm breitere Spur und der erhöhte Nachlauf haben hier wenig bis gar keinen Einfluss und eine optimale Spurgelenkhöhe liegt nach wie vor oberhalb der Achsschenkelbefestigung.



Ich würde den "Mythos" nicht ganz als nutzlos darstellen, es gibt Szenarien in welches es möglicherweise von nutzen sein kann die Vorderachsgeometrie so auszulegen, ich denke hier vor allem an Vorderradantrieb mit fehlender Servolenkung gepaart mit Sperrdifferential wo es vielleicht je nach Einsatzgebiet beim Beschleunigen die Lenkung etwas leichter beherrschbar macht. Setzt aber fix definiertes Ziel vorraus wo dies nötig wird. Wie ich selbst auch schon mit Frontantrieb herrausfinden durfte bringt dies Fahrtechnisch keinen Vorteil und würde ich auch niemandem mit einem Rennfahrzeug empfehlen. Auch für ein tiefergelegtes Strassenfahrzeug würde ich dies nicht vorschlagen und macht auch wenig Sinn, Notbremsungen auf unebenem Untergrund oder in Kurven kann zur Herausforderung werden da der Spurverlauf hier sein eigenes Lenkverhalten mit einbringt. Für meinen Zweck bin ich, basierend auf meinen virtuellen Tests, ebenfalls froh um möglichst wenig Spuränderung während dem ein uns ausfedern dies macht das Verhalten der Vorderachse einiges kalkulierbarer.

[ExTrEmeOc]

Hier nun doch noch der Hardware Teil

Aufgrund des Ersetzen der Domlageraufnahmen machte es wenig Sinn die bisherige Wiechers Domstrebe in irgend einer Form weiter zu verwenden. Auch optisch wollte ich etwas mehr Symmetrie und zudem einen Befestigungspunkt für einen Teil des Kabelbaums. Somit habe ich mit Hilfe des 3D scans eine neue Strebe mit Befestigungspunkte entworfen und dies in die Realität umgesetzt.



Die Form der Halterungen ist basierend auf dem Wasser/Ethanol-tank entstanden und macht somit im Eingebauten Zustand einen vernünftigen Eindruck.



Ich entschloss mich zusätzlich noch einen neuen Wasserkühler zu besorgen da der alte doch mittlerweile fast 30 Jahre alt ist und ich aufgrund der vielen verbogenen Kühlrippen dessen Wirkungsgrad in frage stelle. Hier jedoch bereits mit einem Schutz aus Karton versehen um die neuen Kühlrippen zu schützen.



Da ich dem Tank ein neues Aussehen verpasst habe und dieses etwas mehr Platz benötigte wurde es nötig den Tank ca 20mm nach hinten zu versetzen damit auch die Kühlerentlüftung noch Platz fand und nicht in Kontakt mit dem Tank kommt.

Hier zum Test alles assembliert.


Auf dem Bild ebenfalls ersichtlich ist die neue Lösung zum halten des Kühlwasserausgleichsbehälter. Da die originale Halterung des Behälters aufgrund des fehlenden Innenradlaufs wegfällt, habe ich eine Halterung gebaut welche dies neu am gewünschten Ort hält. Auch wenn nicht gewollt habe ich eher unabsichtlich eine Zusatzfunktion generiert welche das ein und ausbauen sehr graziös erscheinen lässt.



An der Hinterachse habe ich erste Vorbereitung für die bereits ausführlich dargestellten Fahrwerksänderungen vorgenommen. Um noch mehr Einstellmöglichkeiten zu erhalten habe ich die Querlenker welche noch original von Subaru waren ersetzt.

Die originalen haben eine fixe länge und können nur an deren Chassis Befestigung verstellt werden um die Spur einzustellen.


Der Ersatz hierfür habe ich Querlenker mit Unibalgelenken fabriziert.


Dieser wird nun auch die Möglichkeit bieten bei Bedarf nur die Spur einzustellen sondern auch Spurweite oder en Sturz zu beeinflussen.