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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Belastungsprofil auf eine Zahnstangenhydrolenkung eines Pkws im Fahrbetrieb zur Beurteilung von Instandsetzungsnotwendigkeiten nach einem Unfall

Load profile on a rack-and-pinion steering system of a passenger car in driving operation to assess the need for repair after an accident

Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde untersucht, mit welchen Kräften eine hydraulische Pkw-Zahnstangenlenkung bei verschiedenen Szenarien belastet und inwiefern diesen Kräften standgehalten wird. Insbesondere sollte herausgefunden werden, ob und in welchem Ausmaß eine Überbelastung vorlag und ob gegebenenfalls eine Instandsetzung erforderlich ist. Ein mit Messtechnik instrumentiertes Versuchsfahrzeug wurde dazu Fahr- und Crashversuchen unterzogen. Vor und nach den Versuchsreihen wurden mit Achsvermessungen mögliche Überlastungen ermittelt. Abschließend wurde das Lenkgetriebe komplett demontiert, zerstörungsfrei untersucht und die Belastungen mit vergleichbaren Fällen einer Datenbank verglichen. Es hat sich gezeigt, dass mögliche Schäden am Lenkgetriebe von außen ohne aufwendige Demontage nicht überprüfbar sind. Noch vor Eintritt eines sicherheitsrelevanten Schadens am Lenkgetriebe zeigen sich erste Bauteilschäden an Reifen, Felgen sowie an der Achsgeometrie. Für die in der Arbeit untersuchte Achskonstruktion samt Lenkgetriebe ließ sich eine funktionierende Schadenskette nachweisen, die unbemerkte sicherheitsrelevante Schäden an den krafteinleitenden Bauteilen des Lenkgetriebes ausschließt. ABSTRACT IN ENGLISH: This paper is based on a bachelor thesis by the first author, submitted to the Ostfalia University of Applied Sciences Wolfsburg, Faculty of Automotive Engineering. Investigations were carried out to determine the forces with which a hydraulic rack-and-pinion steering system in a passenger car is Ioaded in various scenarios and the load point up to which it can withstand these forces. The background was the assessment of damage cases in the everyday work of accident reconstruction experts and motor vehicle experts. Specifically, the aim was to find out to what extent the steering system was overloaded and whether repair work was really necessary. For this purpose, a test vehicle was equipped with measurement technology and subjected to various driving and crash tests. In addition, axle measurements were carried out before and after the test series and the steering gear was completely dismantled at the end and examined non-destructively. Furthermore, the extensive database of crashtest-service.com GmbH and Schimmelpfennig + Becke was used to compare the loads with comparable cases. It turned out that an assessment based on visible external damage to the components as well as on the indicator for overloads of the wheel alignment, which is cited by the majority, does not represent a reliable statement about the level of the forces applied. In the present work, it was possible to exceed the safety limit of the steering system in an everyday misuse case without causing any indicative damage to the rim. Furthermore, a crash test produced damage that mode replacement seemed plausible, but the wheel alignment was inconspicuous. Within the framework of this work, it was possible to determine that severe externally visible damage to weaker components is to be expected even before safety-relevant damage to the steering gear. (A)

  • Availability:
  • Supplemental Notes:
    • Correct source data is D386002.
  • Authors:
    • Frede, F
    • Bachem, H
    • Hoger, T
  • Publication Date: 2023-1

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 8-27
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01875793
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Mar 16 2023 10:21AM