Fahrzeugkonstruktionen - Unterschiede zwischen Geländewagen und SUV
1. Fahrzeuge mit Chassis und Karosserie (Geländewagen, Pickups, LKW)
Unabhängiges Chassis: Auch als Leiterrahmen bzw. Kastenrahmen bekannt, besteht es aus zwei Längsträgern, die durch Querträger verbunden sind. In diesem Fall soll das unabhängige Chassis als Basis für die nachfolgende Platzierung des Innenraums und der Karosserie dienen, die unabhängig sind und an dieses Bauteil geschraubt werden. Das Chassis ist ein Rahmen auf dem die Karosserie aufgesetzt ist und die Teile des Fahrgestells wie z.B. Achsensystem, Getriebe, Lenksystem, Motor , Bremsen und Aufhängung angebaut sind. Vom Chassis wird das gesamte Gewicht der Karosserie und der Anbauteile getragen. Heutzutage werden Fahrzeugkonstruktionen mit eigenständige Rahmen und Karosserie beim Bau von Geländewagen, Pickups und Schwerlastfahrzeugen verwendet. Der Rahmen sieht aus wie ein Rückgrat und hält das gesamte Fahrzeug zusammen. Die Rahmen sind einfach zu konstruieren aber schwer. Fahrzeuge, die Leiterrahmen verwenden, sind Geländewagen, Pickups, Lastwagen und Sattelschlepper. Leiterrahmen sind einfach zu montieren. Dadurch können Teile von Fahrzeugen leicht ausgetauscht und repariert werden. Da mehrere Komponenten im bzw. am Rahmen separat verbaut sind, ist der Austausch einfach und zudem kostengünstig. Die Konstruktion verleiht diesem Fahrzeugtyp eine hervorragende Bodenfreiheit und Verwindungsfähigkeit. Fahrzeug mit Rahmen sind ideal für Geländewagen und schwere Beanspruchung wie LKWs. Eine Besonderheit des Rahmens besteht darin, dass er empfindliche Komponenten geschützt liegen. Dadurch eignen sich Fahrzeuge mit Rahmen hervorragend für raue Bedingungen.
Vorteile:
+ der Rahmen selbst kann sich stark verwinden ohne dass es zu einer plastischen Verformung kommt. Dies sollte jedoch bei der Auslegung des Fahrwerks beachtet werden, da durch eine starke elastische Verformung des Rahmens eine Querdynamik entstehen kann.
+ Verschränkung: Je höher die Verschränkung ist, desto länger behalten die Räder den Bodenkontakt. Die Verschränkung gibt es nur bei Starrachsen. Sie ist ein Maß für die Fähigkeit der Achsen, sich in Bezug zum Chassis und der jeweils anderen Achse, gegensätzlich zu bewegen. Einfach gesagt: wie tief beispielsweise das vordere rechte Rad einfedern und gleichzeitig das hintere linke Rad ausfedern kann. Je größer die Verschränkung eines Fahrzeugs ist, desto länger behalten die Räder Bodenkontakt und Traktion. Eine hohe Verschränkung ist also in stark verworfenem Gelände hilfreich.
+ aufgrund ihrer stabilen Konstruktion und dem damit verbundenen höheren Gewicht bei kraftvoller Motorleistung, sind in schwerem Gelände einsetzbare Fahrzeuge ideal als Zugfahrzeuge für Anhänger, gerade wenn diese eine hohe Zuladung besitzen.
+ niedriger Schwerpunkt
+ leichte Zugänglichkeit bei Reparaturen
+ als Spezialfahrzeug hohe Wertstabilität
Nachteile:
- als Spezialfahrzeug für den Einsatz im Gelände sind auf Straßenasphalt weder überragende Fahreigenschaften noch eine hohe Reisegeschwindigkeit zu erwarten
- unter der Konstruktion mit Starrachse und dem Kasten- oder Leiterrahmen leidet der Fahrkomfort, zumal für gewöhnlich hinten Blattfedern grob Stöße aufnehmen sollen
- Geländewagen mit Rahmen und Starrachsen sind im Betrieb auf der Strasse unkomfortabel
- bei Lastwechsel kann es zu trampeln und rütteln der Starrachen kommen
- die Aussattung ist in Vergleich zu SUV spartanisch bzw. nicht vorhanden
- im Innenraum deutlich wahrnehmbare, laute Fahrgeräusche.
- aufgrund des hohen Eigengewichts und der Fahrzeugkonstruktion ist der Kraftstoffverbrauch höher als bei einem SUV, Crossover oder einem regulären Pkw bzw. Van.
- grobe Stollenprofile der Reifen für Offroader verursacht generell auf asphaltierten Straßen einen messbar längeren Bremsweg.
Beispiele für Geländefahrzeuge mit Rahmen und Starrachsen sind:
Iveco Mastif, Ineos Grenadier, Jeep Wrangler, Land Rover Serie bis Defender 2016, Land Rover Discovery, Range Rover bis 2014, Mercedes G, Mitsubishi Pajero, Suzuki Jimny, Ssangyong Rexton, Toyota Landcruiser
2. Unibody oder Monocoque (PKW / SUV)
Self-Supporting-Chassis: Es wird derzeit am häufigsten in herkömmlichen Fahrzeugen verwendet. Sein Hauptmerkmal besteht darin, dass der Rahmen und die Karosserie vollständig miteinander verbunden sind und eine untrennbare Einheit bilden. Diese Gruppierung dient dazu, dem Fahrzeug strukturelle Steifigkeit zu verleihen und gleichzeitig alle seine Komponenten aufzunehmen. Personenkraftwagen und SUV haben eine selbsttragende Karosserie (Uniboy oder Monocoque). Bei dieser Art der Fahrzeugkonstruktion sind Chassis und Karosserien eine zusammenhängende untrennbare Einheit. Einige Teile der Karosserie des Autos sind in die selbsttragende Konstruktion integriert. Ein grosser Vorteil von Unibody bzw. Monocoue Konstruktionen ist das deutlich geringere Gewicht in Vergleich zu Fahrzeugen mit Rahmen und aufgesetzten Karosserien. Die Leichtigkeit und konstruktionsbedingte besser Aerodynamik trägt zu einem besseren Fahrverhalten und einem geringeren Kraftstoffverbrauch bei. Selbstragende Karosserien bieten bei Unfällen einen höheren Schutz. In Vergleich zu Fahrzeugen mit Chassis (Rahmen) und aufgesetzter Karosserie sind Fahrzeuge mit Unibody oder Monocoque wesentlich leiser, ruhiger und angenehmer bei der Fahrt.
Vorteile:
+ die Steifigkeit und Stabiität der selbsttragenden Karosserie nimmt zu.
+ das Raumangebot bleibt identisch.
+ die passive Sicherheit erhöht sich.
+ SUVs sind vom Fahrwerk, dem Karosserie-Design, Luftwiderstand, Getriebe, Motor und der serienmäßigen Bereifung für höhere Reisegeschwindigkeiten konzipiert, gerade auch auf Autobahnen.
+ umweltbewusste Autofahrer können SUVs als E-Fahrzeuge oder mit Hybridantrieb kaufen.
Nacheile:
- die hochstabile, selbsttragende Karosserie lässt im Gegensatz zu Geländewagen mit Rahmenkonstruktion und Starrachse keine Verwindung und Verschränkung zu
- Reparaturen sind wesentlich schwieriger durchführbar weil die Komponenten unzugänglich liegen
- durch komfortabele Ausstattung wird die Gewichtserparnis obsolet
- hohe kw / PS Leistung, die im Gelände nicht benötigt wird
- stärkerer Reifenverschleiss und höherer Kraftstoffverbrauch
- für Betrieb im Gelände spezielle Geländereifen notwendig
- als Massenfahrzeuge geringere Wertstabiilität
Quellangaben:
https://www.ingenieurkurse.de/fahrzeugtechnik/karosserie/aufbaukonzepte-eines-pkw.html
https://reifen-4x4.de/blog/reifen/unterschied-gelaendewagen-und-suv.html
https://matsch-und-piste.de/achskonzepte-bei-gelaendewagen-teil-1-starrachse-und-blattfeder/
https://www.spainautoparts.com/de/blog/fahrwerkhersteller
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