Lenkrollradius und Momentanpol berechnen

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Vielen Dank @Christoph Moder für die Messungen und die anschaulichen Erläuterungen --> man müsste also den unteren Winkel im linken Bild für das gemessene Beispiel auf ca. 98° erhöhen.
Ja – vorausgesetzt, die Lenkplatte steht waagerecht.

Aber das kann man wohl auch nicht unbedingt annehmen. Ich habe gerade mal versucht, mit einem Lot den Sturz zu vermessen; und bin bei einem Reifendurchmesser (breiteste Stelle) von 45 cm auf ungefähr 6.7 cm Lotabweichung beim rechten Vorderrad gekommen; links scheint es weniger zu sein (d.h. Rad steht steiler). Hatte keinen Nerv für Präzisionsmessungen; aber so komme ich rechts auf einen Sturz von –8.4°, links wäre es etwas weniger.

=> Das ist aber ohne Last gemessen; und gerade bei meinen Elastomeren federt das Rad noch deutlich ein.

Wenn ich annehme, dass das Federbein nach obiger Messung mit 8° schief auf der Lenkplatte steht und die Achse noch einmal 4° schief steht, heißt das, die Lenkplatte müsste im Leerzustand knapp 4° nach unten geneigt sein. Möglich. Und damit die Lenkplatte mit Last halbwegs waagerecht steht, müsste sich der Sturz beim Einfedern vergrößern. Hmm, ganze 4° mehr erscheint mir viel.
Zur Bestimmung der Lenkkinematik (wenn man es denn wollte :sneaky:) wäre ja lediglich die Lage der Gelenkpunkte zueinander von Bedeutung. Man könnte theoretisch also auch vom Radaufstandspunkt zu allen drei Gelenkköpfen, zum Domlager und zu einem weiteren Punkt auf der Mittelachse des Federbein messen (x/y/z-Koordinaten): Waagerechten Untergrund für die Karosserie suchen, Vorderrad auf Millimeterpapier stellen, ausrichten und dann ausloten - wäre das vielleicht einfacher?
Gute Frage. Man könnte jedenfalls ohne Reifen messen; mit der nackten Felge sollte man präzisere Messungen hinbekommen, weil dann nur das schmale Felgenhorn am Boden aufsetzt und nicht ein flächiger Reifen mit unklarem Aufstandspunkt.
 
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Zur Bestimmung der Lenkkinematik (wenn man es denn wollte :sneaky:) wäre ja lediglich die Lage der Gelenkpunkte zueinander von Bedeutung
Die Richtung Federbeins kann auch ein bisschen was ausmachen ... wenn man das mit modellieren möchte. Ein Grund dafür könnte z.B. sein, dass man am unbelasteten Fahrzeug misst, während man das Lenkverhalten natürlich für das belastete Fahrzeug untersuchen will.
 
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Die Richtung Federbeins kann auch ein bisschen was ausmachen ... wenn man das mit modellieren möchte. Ein Grund dafür könnte z.B. sein, dass man am unbelasteten Fahrzeug misst, während man das Lenkverhalten natürlich für das belastete Fahrzeug untersuchen will.
Genau. Daher braucht es bei den Eingaben neben dem Domlagerpunkt auch noch einen weiteren Punkt auf der Mittelachse des Federbeins (s.o.), so dass die Lage des Federbeins aus dem unbelasteten Zustand heraus bestimmt werden kann bzw. später der Freiheitsgrad der Tauchbewegung des Federbeins korrekt abgebildet werden kann. Wenn man nun z.B. drei unabhängige Freiheitsgrade mitführen würde (Winkelstellung des Lenkhebels, Nickwinkel und Rollwinkel der Karosserie), ist die Bestimmung der Gelenkpositionen im unbelasteten Zustand ausreichend, um mit dem Modell trotzdem auch Angaben im belasteten Zustand machen zu können.

Ausgehend von einem ungefederten Hinterrad mit zwei Freiheitsgraden im Austandspunkt (Nick-/Rollwinkel) beträgt die Summe der Gelenkfreiheitsgrade hier 59, von denen nach Anwendung der Grüblergleichung und Eliminierung der unwichtigen Drehfreiheitsgrade der Gelenkstangen um die eigene Achse tatsächlich nur noch die drei genannten unabhängigen Freiheitsgrade übrigbleiben. Genug Bestimmungsgleichungen scheinen auf den ersten Blick auch vorhanden zu sein. Könnte also klappen.
 
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Ich bin nun soweit, dass auf Basis einer manuell zu befüllenden JSON-Eingabedateidatei (siehe Anhang) ein generisches VM-Modell mit spezifischen Abmessungen erstellt wird. Um dabei Fehler leichter erkennen zu können, arbeite ich mit automatisierten Visualisierungen (ebenfalls im Anhang). Jede Komponente (2 x Vorderradbaugruppe, Hinterrad, Fahrgestell, Ackermannplatte) wird unabhängig erzeugt und kann mittels der sechs Freiheitsgrade im Raum positioniert werden. Einige Komponenten (z.B. das Hinterrad) sind bewusst in ihren Freiheitsgraden eingeschränkt. Dies dient lediglich der eindeutigen Lösbarkeit des Gleichungssystems (noch offen), eine Einschränkung der Kinematik ist damit nicht verbunden. Hinterradfederung kommt später.

Zwei Fragen:

Wie lautet die korrekte Bezeichnung für die am Fahrgestell befestigte dreiecksförmige Platte? "Ackermannplatte"? "Lenkplatte" ist ja schon vergeben für die Platte unter dem Federbein!?

Welche Gelenkpunkte (gelb) lassen sich auf der jeweiligen Komponente gut zueinander vermessen? Beispiel Fahrgestell: Da das Hinterrad ja eingehaust ist, gehe ich bisher über den Aufstandspunkt des Hinterrades mit dem Erdboden als Bezugsebene nach vorne zu den Domlagerlotpunkten. Ist das praktikabel bzw. ginge es leichter?

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Ich benötige den Mittelpunkt auf der Achse bzw. den Punkt, der genau über dem Aufstandspunkt des Reifens liegt. Ginge das auch (halbwegs) direkt? Um auf die drei Raumkoordinaten zu kommen, muss dann neben dem Domlagerabstand (einfach zu messen) auch noch der Höhenunterschied (z-Koordinate) bestimmt werden. Dafür bräuchte es dann vermutlich eine Schlauchwasserwaage o.ä. :unsure:

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