Karosseriesteifigkeit Cabrio Erfahrungen

[Georg]

Der Sinn einer Domstrebe ist, die Fahrwerksgeometrie zu unterstützen, damit sich diese möglichst wenig verändert.

 

Wenn man sich die Achse anschaut, dann sieht man, dass es unten den Achskörper gibt, an dem die Querlenker sitzen.

An den Querlenkern ist die Aufnahme der Stoßdämpfer und der Achse.

Diese Position ist in den beiden horizontalen Positionen fix.

Sie kann sich weder nach innen, noch (durch die dreieckige Form der Querlenker) nach vorne/hinten verändern.

 

Der Stoßdämpfer sitzt oben in den Domen.

Wenn diese keine Verbindung haben können sie - weil der Vorderbau arbeitet - bei Belastung ausweichen.

Dadurch verändert sich die Achsgeometrie ähnlich wie wenn man bei einem U die beiden oberen Enden zusammenbiegt, weil die Achsen ja am Federbein sitzen und sich mit diesem bewegen.

Natürlich handelt es sich hier nur um relativ geringe Abweichungen - aber wenn man bedenkt, dass Achsen im Genauigkeitsbereich einiger Winkelminuten (60 Winkelminuten entsprechen einem Grad) eingestellt werden, dann macht das schon einiges aus.

 

Durch die Domstrebe wird das oben offene U zu einem Kasten und kann sich dadurch nicht mehr bewegen weil die Last und der Zug bei Kurvenfahrt verteilt wird.

 

Eine andere Möglichkeit ist ein Fahrwerk mit doppelten Querlenkern.

Hier wird bereits im unteren Bereich ein weiterer Querlenker montiert an dem die Achse mit ihrem oberen Ende befestigt ist und der ähnlich fixiert ist wie der untere.

Das Federbein hat dann nahezu keine Radführungsfunktion mehr sondern übernimmt nur noch die Federung/Dämpfung, ähnlich wie es hinten bei den Nicht gelenkten Achsen ist.

Sieht man bei nahezu jedem "richtigen" Sportwagen bis hin zur F1 - ist aber natürlich aufwändiger.

 

Wer jetzt sagt, dass sich da nix bewegen kann, dem muss ich sagen, dass ich vom Z1, bei dem die Domstrebe dreiecksförmig ausgeführt ist und zusätzlich hinten an der Spritzwand befestigt ist, weiß dass man deutliche Kratzspuren an der Spritzwand sieht, wenn man diese Befestigung weglässt.

Und das obwohl das Monocoque beim Z1 deutlich stabiler ist wie der Vorderbau vom E30.

 

Beim 8er hat man ähnliches mal gemacht indem man ne Domstrebe zersägt hat und die Bewegung der beiden Teile zueinander sichtbar gemacht hat - auch hier hat sich der Vorderbau im cm Bereich verwunden.

Da gibt's AFAIK sogar ein Filmchen dazu

 

Beim Z8 gabs deswegen sogar nen Skandal, weil sich die Dome bleibend verformt haben.

 

Georg

[Janosch]

Hallo,

ich mit meinem Laienhaften Verständniss würde sagen das bei einer eingebauten Domstrebe weniger Bewegung in diesem Bereich statfindet, die Belastung aber durch Fahrbahnunebenheiten trotzdem irgend wo hin muss.

 

Ich könnte mir vorstellen das ein Teil dieser Kräfte von den Dämpfern und Federn absorbiert wird.

Aber halt nur ein gewisser Prozentsatz.

Der andere Teil der Belastung wird nach meinem Verständnis, an einem weniger stabilen Teil der Karosserie zu Verwindungen führt.

 

Da wiederum könnte ich mir vorstellen das es eher kontraproduktiv ist und Fahrzeugteile über Gebühr belastet werden die dafür eigentlich nicht ausgelegt waren.

 

Mein Cabrio knarzt und klappert auch mit geschlossenem Verdeck. Es ist  wesentlich besser geworden seit die Scheiben richtig eingestellt sind.

Offen bin ich aber sehr zufrieden mit dem serienmäßigen M-Fahrwerk der Serienbereifung und dem daraus resultierenden Fahrverhalten.

 

Gruß

Jan

[MartinE30]

Beim 8er gabs ab 92 vorne unten sogar ein sog. Versteifungskreuz ...

 

http://de.bmwfans.info/parts-catalog/E31/Europe/840Ci-M62/R-M/browse/front_axle/front_axle_support_wishbone/

Bearbeitet: 12. April 2016 von MartinE30

[Jochen318iC]

bezüglich der von Georg beschriebenen Fahrwerksgeometrie habe ich seit 10 Jahren die Domstrebe drinnen und das bleibt auch so.

Bezüglich der Verwindungen finde ich das sogar besser, als es vorher gewesen ist.

Gruß Jochen

[sensiminded]

Ich habe heute bei unserer Ausfahrt mal bei schlechten Straßen auf die Spiegel geachtet. Also bei mir wackeln diese auch, und ich würde sagen, das kommt von der Verwindung des Vorderbaus.

 

VG Alex

[Georg]

Ich könnte mir vorstellen das ein Teil dieser Kräfte von den Dämpfern und Federn absorbiert wird.

Aber halt nur ein gewisser Prozentsatz.

Der andere Teil der Belastung wird nach meinem Verständnis, an einem weniger stabilen Teil der Karosserie zu Verwindungen führt.

 

Da wiederum könnte ich mir vorstellen das es eher kontraproduktiv ist und Fahrzeugteile über Gebühr belastet werden die dafür eigentlich nicht ausgelegt waren.

Bei einer Domstrebe eher nicht, weil hier nur von einem Dom zum anderen verbunden wird und dementsprechend wird die Krafteinwirkung verteilt und damit an der jeweiligen Stelle verringert.

Beide Dome sind dafür ausgelegt und wo anders hin wird nichts verteilt.

 

Was anderes ist z.B. wenn man beim E46 der ja für recht weiche Querlenker bekannt ist, die harten Mayle QL verwendet.

Dadurch wird die Kraft woanders hin verteilt wo sie nicht hin soll.

Ich fahre sowohl beim Z1 wie auch beim Cabrio eine Domstrebe und habe eine Verbesserung in der Fahrstabilität gemerkt und denke auch, dass die Karosserie entlastet wird.

 

Georg

[Kurt66]

Wie wärs mit sowas?

 

Stichwort: Stich welding, weiter unten auf der Seite.

 

http://www.bimmerforums.com/forum/showthread.php?943715-Elephant-Motorsports-E30-M3-217-Ground-Up-Build/page2

[virtuaHGO]

Ist bei mir ziemlich genauso wie bei dir, beigestufe. Ok, Gummis hab ich noch nicht getauscht, hatte der VB vor nicht allzulanger Zeit gemacht. Ich hab mich damit abgefunden. Domstrebe drin oder nicht macht keinen Unterschied. Das einzige was es tatsåchlich etwas verringert ist wenn das Verdeck geschlossen ist.

Fakt ist dass eine Tieferlegung und eine damit verbundene "Härte" einem Fahrzeug nicht so gut tut.

Aus einem knapp 30 Jahre alten Vehikel macht man eben keinen Neuwagen.

[Mahathma]

So, jetzt ist es mal wieder soweit und ich fühle mich zum Klugscheißen berufen...

Was hier nicht so ganz richtig gedeutet wird ist der Unterschied zwischen Verwindungen und Schwingungen (Vibrationen). Die E30 Cabrio-Karosse ist durchaus sehr verwindungssteif, was ich derzeit bestätigen kann, denn meine steht seit einiger Zeit zum Restaurieren auf Böcken. Die Spaltmaße und die Gängigkeit der Türen sind trotzdem tadellos, was bei dieser Behandlung bei einigen (geschlossenen) Karossen anderer Hersteller nicht der Fall wäre. Das "Flattern" der Spiegel oder andere Symptome ist eher ein Resonanzverhalten. Stabile und steife Bauteile können bei bestimmten Frequenzen (Resonanz) sehr stark schwingen. Am einfachsten kann man sich das mit einem Weinglas und einem Jogurtbecher (aus Plastik) vorstellen: Ein Weinglas ist sehr steif, kann aber, wenn man es mit dem Finger "anschnippt" sehr kräftig und laut schwingen. Es "klingt" recht laut und lang und hat damit eine ausgeprägte Resonanzfrequenz. Ein Jogurtbecher reagiert bei dieser Behandlung mit einem leiseren und vor allem kürzerem "Plopp". Der Becher ist zwar weicher und lässt sich auch mit den Fingern (im Gegensatz zum Glas) verwinden aber er schwingt nicht so extrem. Er ist gut bedämpft. Die Karosserie des E30 ist also eigentlich sehr hart. BMW hat deshalb damals den Schwingungstilger im Kofferaum engebaut. Er soll das bewirken wenn man einen Finger auf den Rand eines Weinglases legt. Schnippt man das Glas dann an, klingt der Ton wesentlich schneller ab. Es ist nun bedämpft. Gut, bei einem Bauteil wie einer Autokarosserie sind die Schwingungen (Frequenz) wesentlich langsamer wie bei einem Glas oder Becher, aber vom Prinzip ist es physikalisch vergleichbar. Eine Domstrebe hat, da sie quer eingebaut ist, eine marginale Auswirkung auf die Resonanzfrequenz der Karosse, aber Fahrwerksgummis, Dämpfer, Federn und Rad-Reifen-Kombinationen eine recht große. Manchmal hat man Pech und die (montierte) Kombination regt die Eigenresonanz der Karosse an. Möglicherweise hilft es schon mal (probeweise) andere Rad/Reifen-Kombinationen zu probieren. Ein Auto ist physikalisch gesehen ein schwingfähiges Feder-Masse-System (wie ein Lautsprecher in einer Box) höherer Ordnung. Dämpfer wie der Schwingungstilger, die Stoßdämpfer und die Fahrwerksgummis versuchen das Ganze zu kontrolieren. Auch ein Verschieben der Resonanz, wie das Tauschen von Felgen kann etwas verändern...

Nun, der E30 stammt eben aus einer Zeit als Karossen noch nicht mit FEM konstruiert wurden. Es hilft also nur "trial and error"...

[touringDani]

Und genau wegen der sagenumwoben steifen Karosse reißen die Schweller im Einstiegsbereich...

Jedes Cabrio verwindet sich, heb mal hinten rechts an. Oder nur hinten links.

Alternativ vorn.

[Mahathma]

Ja genau! War gerade heute mit dem berühmten Blech im Türausschnitt zur "A-Sälue" beschäftigt. Wärend es Schweißens und Schleifens habe ich darüber nachgedacht warum die Cabrios genau hier rosten. Die Schweller geben kaum nach was dazu führt, dass die größte Verwindung hier stattfindet. Blech, Lack und Naht werden dann mürbe. So blöd wie es klingt: BMW hat das E30 Cabrio zu steif gemacht. Neuere Cabrios sind weicher. Nur wird es durch entsprechende Konstruktion von Verdeck, Türen und Einrichtung kaschiert. Soll keine Kritik an neueren Autos sein! Man bedenke bitte, dass der E30 eines der ersten "Bügellosen" Cabrios war. Habe mal gelesen, dass VW gerade an dieser Stelle Probleme mit dem Golf 1 hatte. Letztendlich haben sich die Wolfsbuger dann entschieden das "Erbeerkörbchen" als solches zu bauen. Nicht wegen der Sicherheit... BMW hat es als "Premiumhersteller" gewagt.

[virtuaHGO]

Ob das jetzt richtig ist oder nicht...keine Ahnung. Aber das hast so plausibel erklärt...ich würds kaufen

[Jonas]

Also an den Unterschieden zwischen Verwindungen und Schwingungen (Resonanzfrequenzen) ist was dran. Aber dass neuere Cabrios weicher als ein E30 Cabrio sind, glaube ich nun nicht. Wenn sich bei einem Cabrio mit einseitig aufgebocktem Rad die Türen nicht richtig öffnen/schließen lassen hat dies natürlich nichts mit Schwingungen zu tun, sondern mit geringer Torsionssteifigkeit. Bei meinem Cabrio ist dies allerdings nicht der Fall.

 

Die von Dir zitierte Scheingungproblemmatik müsste dann übrigens auch auf geschlossene Fahrzeuge anwendbar sein. Da ist mir aber noch kein Fahrzeug untergekommen, das sich diesbezüglich ähnlich wie mein E30 Cabrio verhält. Ich denke schon, dass das E30 Cabrio eine relativ geringe Torsionssteifigkeit hat. Vielleicht ist sie ganz gut im Vergleich zu zeitgenössigen oder älteren Cabrios, aber eben deutlich geringer im Vergleich zur Limo und zu neueren Cabrios.

 

Der Vergleich zwischen Yoghurtbecher und Weinglas hinkt etwas, da er eine vereinfachte extreme Betrachtung darstellt. Sowohl eine weiche wie auch eine steife Karrose haben Eigenfrequenzen (jeweils nicht nur eine, sondern theoretisch unendlich viele). Die Frage ist, ob und wie diese Eigenfrequenzen im Fahrbetrieb angeregt werden und mit welchen Gegenmaßnahmen sie ggf. gedämpft werden.

 

Übrigens kann man m.E. durchaus auch Steifigkeitsunterschiede bei modernen Autos feststellen. Ich habe zumindest den Eindruck, dass die Steifigkeit meines derzeitigen Alltagsautos 330d GT geringer ist, als die des vorher gefahrenen F10. Was mich - wenn mein subjektives Empfindem stimmt - nicht wundern würde, da eine Stufenheck Limosine durch ihre Geometrie eine höher Torsionssteifigkeit haben müsste, als ein vergleichbares Schrägheck oder Kombifshrzeug.

 

Jonas

Bearbeitet: 27. April 2016 von Jonas

[Kurt66]

Würde eine sehr steife Cabrio karosse vorteilhaft sein oder eher nicht?

[Jonas]

Ich denke, das kann man pauschal so gar nicht sagen. Zu Rennwagen modifizierte Serienfahrzeuge sind infolge von z.B. eingeschweißten Käfigen extrem steif, der u.a. daraus resultierende Fahreindruck und das Komfortverhalten würden normale Fahrer wohl eher irritieren.

 

Es muss eine für ein Alltagsauto optimale Balance gefunden werden. Und dabei stimmt natürlich auch, das extreme Steifigkeit an bestimmten Stellen Risse bzw. Brüche an anderen Stellen fördern kann. Schließlich muss auch das Crashverhalten berücksichtigt werden und da sind ja gezielte (allerdings in dem Fall plastische) Verformungen durchaus erwünscht.

 

Ich denke, dass da heutige Autos aufgrund der jetzt nutzbaren Berechnungsmethode (FEM) deutlich besser sind als das E30 Cabrio und die Limo.

 

Jonas

Bearbeitet: 27. April 2016 von Jonas

[Mahathma]

@Jonas: Mit derm Vergleich Joghurtbecher/Weinglas muss ich Dir natürlich recht geben. Schwingungs-/Dämpfungs-/Resonanzverhalten sind selbstverständlich weitaus komplexer. Das Beispiel ist nur recht eigängig und einfach nachzuvollziehen. Es soll einfach verdeutlichen, dass steife Gebilde durchaus sehr heftig schwingen können. Was den Vergleich E30 Cabrio mit neuen Konstruktionen betrifft, so muss man unseren alten Bayern doch eine recht hohe Steifigkeit attestieren. Man kann sie problemlos einseitig aufbocken ohne das man etwas an den Türen merkt. Da gibt es neuere Karossen, die das nicht so mögen... (nicht von BMW!). Was die Limos betrifft, so muss man wahrscheinlich in Betracht ziehen, dass das Dach und die Bodengruppe gänzlich andere Feder- bzw. Dämpfungseigenschaften aufweisen. Beide zusammen im gleichen Auto hindern sich gegenseitig am Schwingen. Bei den Cabrios gibt es eben nur die Bodengruppe...

 

Ach ja: Künstlich "verteifte" Autos mit Streben, Käfigen und knüppelharten Fahrwerken neigen ja auch gerne zum Rosten. Hier wird Blech, Dichtmasse und Lack so "durchgeknetet", dass es zu feinen Rissen kommt an denen der Rost startet...  Ist aber ein "Kann" und kein "Muss"!!!