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Auto vibriert ab 170 km/h !

BMW 3er E46
Themenstarteram 4. April 2011 um 19:30

Hallo Leute!

Eben auf dem Weg nach Hause ist mir an meiner 320i Limo VFL was böses aufgefallen. Zwischen einem Tempo von 170 und 205 km/h (laut Tacho) fing mein Wagen böse zu vibrieren an!

Reifen sind erst letze Woche neu gewuchtet worden!

Laufleistung ca. 86.000, Bj. 1998, Spurstangen vorletzte Woche gewechselt und anschließend Spur einstellen lassen!

Was kann das sein? Heute Mittag ist mir noch nichts aufgefallen!

Danke im Vorraus!

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23 Antworten
Themenstarteram 5. April 2011 um 19:42

Wow! Geile Infos!

Am Wochenende schraube ich mal Probehalber die Räder von nem Kumpel drauf. Der hat glücklicherweise einmal die gleichen Maße wie ich sie gerade fahre in der Garage liegen und 17 Zöller mit 225/45 Reifen noch an seinem Wagen (GRINS).

Flattern / Vibrieren:

Bei dem Tempo ab ca. 170 km/h begint die Vibration/das Flattern.

Im Lenkrad und im vorderen Fußraum ist es wahr zu nehmen, doch stärker ist es im vorderen Bereich des Fußraumes.

Beifahrer hinten haben weniger bis gar nichts wahrgenommen!

Hilft das bei der Eingrenzung?

Zitat:

Original geschrieben von draht330d

Nun ja. Die Höhe der Seitenwand des Reifens spielt nur eine untergeordnete Rolle. Diese Größe ist eher eine Wirkung denn eine Ursache.

Von vorn: Der Abrollumfang des Reifens ist für den E46 einigermaßen vorgegeben. 225-45/17, 205-50/17 und 205-55/16 unterscheiden sich darin nicht wesentlich. Dafür unterscheiden sich aber die Trägheitsmomente der einzelnen Konstruktionen, und das nicht unwesentlich.

Bei einer geradlinigen Bewegung gilt F = m*a, also Kraft gleich Masse mal Beschleunigung (die ihrerseits die Änderung der Geschwindigkeit ist, die ihrerseits die Änderung des Ortes ist, so nebenbei). Für eine gewünschte Beschleunigung muß man also eine Kraft aufwenden, die umso größer ist, je größer die bewegte Masse ist.

Bei einer Drehbewegung gilt äquivalent M = J*b, also Drehmoment gleich Trägheitsmoment mal Winkelbeschleunigung (Änderung der Winkelgeschwindigkeit, die ihrerseits die zeitliche Änderung des Drehwinkels des Objekts ist). Das Trägheitsmoment beschreibt also, wieviel Kraft aufgewendet werden muß, um den Körper um eine Drehachse zu beschleunigen. Ohne Drehmoment würde sich der Körper einfach weiterdrehen, denn es wirkt ja keine Kraft oder kein Drehmoment auf ihn ein. Das Trägheitsmoment bezieht sich dabei auf eine ganz bestimmte Drehachse! (!)

Aus der Gleichung und aus dem Hebelgesetz (M=F*r, Drehmoment gleich Kraft mal Hebelweg) geht hervor, daß eine Masse eine viel größere Wirkung hat, wenn sie weiter vom Zentrum der Drehbewegung entfernt ist. Demzufolge wäre es für die Minimierung des für eine Beschleunigung eines Rades notwendigen Drehmoments wünschenswert, die Masse insgesamt klein zu halten (kein Geheimnis), und dann darauf zu achten, daß die Massenverteilung so geartet ist, daß keine großen Massen weit von der Achse entfernt sind. Das bedeutet, daß bei den drei unterschiedlichen Größen bei gleichem Abrollumfang das Rad der Reifendimension 225-45/17 am meisten Energie in einer bestimmten Geschwindigkeit speichert, die Größe 205-55/16 am wenigsten.

Übertragen auf das Schwingungsverhalten heißt das, daß das schwerere Rad langsamer resoniert, das leichtere schneller, wie eine Stimmgabel. Die Feinheiten beim Trägheitsmoment kommen dann zum Tragen: Meine 8x17 Zoll Felgen mit 225-45/17 Contis drauf wiegt 29kg. Die 7x17 Felgen mit 205-50/17 Winterreifen wiegen nur 19kg pro Stück, und wesentlich dabei ist, daß weniger Masse (weil schmaler) auf dem Felgenring vorhanden ist, also weit außen. Noch "rotationsleichter" wären die 205-55/16, auch wenn sie insgesamt gleich schwer wären; Grund: die Masse der Felge liegt näher am Rotationszentrum (-> Achse).

Die Resonanzgeschwindigkeit meiner 225-45/17 ist bei 170km/h, beginnt bei 140, endet bei 200. Bei den 205-50/17 sind die Geschwindigkeiten 15km/h höher. Daraus schließe ich, daß die 205-55/16 20-25km/h schneller resonieren als die 17". Immer beim gleichen Abrollumfang, versteht sich, so daß bei gleicher Geschwindigkeit die Räder mit gleicher Frequenz rotieren.

 

Kurz noch zurück zu der Abhängigkeit des Trägheitsmoments zu den Drehachsen: Man stelle sich vor, wie ein Rad um seine Radachse dreht und wie sich ein Rad um eine Achse dreht, die durch seine Laufflächen sticht. Welche der beiden Rotationen beinhaltet bei gleicher Rotationsfrequenz mehr Energie, die axiale oder die radiale Rotation?

 

...

 

Wohl die axiale Rotation, weil die Masse insgesamt weiter vom Drehzentrum (also der Achse) entfernt angeordnet ist. Aus diesem Grund unterscheiden sich auch die Resonanzfrequenzen (Siehe Stimmgabel-Vergleich) für die axiale und für die radiale Rotationsvibration. Die Überlagerung der beiden Schwingungen führt eigentlich physikalisch nicht zu einer weiteren Wirkung, es sei denn, diese beiden Schwingungen sind durch dämpfende Elemente gekoppelt und damit in ihrer Raumrichtung abgelenkt und nicht mehr rechtwinklig. In diesem Fall ist u.U. die Differenz der beiden Schwingungseigenfrequenzen spürbar. Wenn beide fast gleich sind, dann ergibt sich durch die Differenz so etwas wie eine Schwebung: Man hat das Gefühl, daß das Virbrieren ständig zunimmt und wieder abnimmt, 3, 4, 5 mal pro 10 Sekunden. Wenn sich die Abfolge dieses ständigen Zu- und Abnehmens mit verändetem Reifendruck beeinflussen läßt, dann liegt solch eine Überlagerung eindeutig vor. Das war bei mir der Fall, und deswegen konnte ich auch die 5-10g voraussagen, und daß es sich um zwei Reifen handelt, nicht nur um einen.

Es ist schon ziemlich abgefahren, zu behaupten, daß mich an meinen Felgen stört, daß der Trägheitstensor für unterschiedliche Drehachsen nahezu gleiche Trägheitsmomente liefert. Das mag zwar ein Design-Ziel gewesen sein, um die Festigkeit der Felge und als Folge auch deren Schwingungsfestigkeit zu erhöhen, aber der Symptommangel wegen Überlagerung von Effekten macht es schwerer, Fehler zu finden.

Viele Grüße,

Roman.

Hallo Roman,

kompliment das hört sich echt super an! Ich war Ende letzten Jahres noch in Darmstadt bei Schenck zum wiederholten Male (Auswuchten nachgiebiger Rotoren-Teil 2) um das in unserer Firma umzusetzen! Gruss an HR. Bleystein!So, nun genug davon! Ich denke das hier eigentlich keiner ausser uns beiden versteht wovon Du redest! Versuchs doch mal ein bischen einfacher!!

Also Jungs, für alle "nicht Freaks" ! Eine sogenannte "Unwucht" entsteht wenn sich während einer Drehbewegung die Massenachse zur Zentrumsachse verschiebt! Also, 200 Jahre zurück- der Müller wollte seine Mühle betreiben allerdings gab es zuwenig Wind oder Wasser und das Mühlrad stand still! Also kam der Müller auf die Idee die "leichte" Seite zu beschweren um trotzdem seine Mühle betreiben zu können! Somit hat er das Mühlrad statisch ausgewuchtet!(Kurz- bzw.Einfachfassung)

Jetzt kommen aber unsere heutigen Probleme! Wir wuchten nicht mehr statisch (d.h. in einer Ebene) sondern Dynamisch (d.h. in zwei Ebenen) und das wird schon schwieriger! Aber da das "sogar" (nicht negativ) unsere Reifen Monteure beherrschen,muss man ein kompliment an die Konstrukteure der Auswuchtmaschinen senden! Da kann man nichts falsch machen! Also, muss das Problem an deinem Auto liegen! Fährst Du Adapterplatten ohne Mittenzentrierung??

Gruss

Bernd

am 5. April 2011 um 22:56

Zitat:

Hallo Roman,

kompliment das hört sich echt super an! Ich war Ende letzten Jahres noch in Darmstadt bei Schenck zum wiederholten Male (Auswuchten nachgiebiger Rotoren-Teil 2) um das in unserer Firma umzusetzen! Gruss an HR. Bleystein!So, nun genug davon! Ich denke das hier eigentlich keiner ausser uns beiden versteht wovon Du redest! Versuchs doch mal ein bischen einfacher!!

Also Jungs, für alle "nicht Freaks" ! Eine sogenannte "Unwucht" entsteht wenn sich während einer Drehbewegung die Massenachse zur Zentrumsachse verschiebt! Also, 200 Jahre zurück- der Müller wollte seine Mühle betreiben allerdings gab es zuwenig Wind oder Wasser und das Mühlrad stand still! Also kam der Müller auf die Idee die "leichte" Seite zu beschweren um trotzdem seine Mühle betreiben zu können! Somit hat er das Mühlrad statisch ausgewuchtet!(Kurz- bzw.Einfachfassung)

Jetzt kommen aber unsere heutigen Probleme! Wir wuchten nicht mehr statisch (d.h. in einer Ebene) sondern Dynamisch (d.h. in zwei Ebenen) und das wird schon schwieriger! Aber da das "sogar" (nicht negativ) unsere Reifen Monteure beherrschen,muss man ein kompliment an die Konstrukteure der Auswuchtmaschinen senden! Da kann man nichts falsch machen! Also, muss das Problem an deinem Auto liegen! Fährst Du Adapterplatten ohne Mittenzentrierung??

Gruss

Bernd

:) Nein, fährt er nicht. Jedenfalls nicht, wenn die Flatterbewegung durch ein Spiel im Lager entstanden ist/entsteht und durch das hin- und herwandern des Rades in seinen Führungsgrenzen spuruntreu an die Spielgrenzen anlaufen lassen. Das würde schlecht funktionieren, wenn das Rad durch eine Spurplatte in einem offset von seinem Trageschwerpunkt entfernt aufgehängt wird und deshalb immer mit einem Verkantungsmoment im Radlager laufen muß.

Auf der anderen Seite zielt Deine Frage wohl darauf ab, daß das Radlager durch eben diese Verkantung beschädigt worden sein könnte, richtig?

:D

R.

Themenstarteram 6. April 2011 um 15:10

Nein, ich fahre OHNE Spurverbreiterung durch die Lande!

Felgen sind original BMW, und die Radschrauben sind mit nem Drehmomentschlüssel angezogen worden und nach 50 km nochmal.

Wie gesagt, Wochenende teste ich das Problem mit zwei anderen Rad-Sätzen. Sollte sich das gleiche Problem einstellen, wechsel ich erst mal die Hydrolager an den Querlenker vorn (billiger als neue Radlager).

Danach gucken, was dabei raus kommt!

am 6. April 2011 um 15:20

Zitat:

Original geschrieben von ASTRA-G X20XEV

Nein, ich fahre OHNE Spurverbreiterung durch die Lande!

Felgen sind original BMW, und die Radschrauben sind mit nem Drehmomentschlüssel angezogen worden und nach 50 km nochmal.

Wie gesagt, Wochenende teste ich das Problem mit zwei anderen Rad-Sätzen. Sollte sich das gleiche Problem einstellen, wechsel ich erst mal die Hydrolager an den Querlenker vorn (billiger als neue Radlager).

Danach gucken, was dabei raus kommt!

Quatsch. Man sucht ja auch keinen Schlüssel in der Schublade, weils in der Tiefgarage zu dunkel ist. Auf Verdacht austauschen ist für Anfänger, und mir wär das Auto so zu teuer.

Es wird sich rausfinden lassen, ob ein Radlager tot ist. Wenn man die Nabe dreht, spürt man das, vor allem im Vergleich mit anderen. Evtl muß man halt die Bremsbeläge zurückdrücken, um besser drehen zu können.

Nur Mut!

Viele Grüße,

Roman.

Themenstarteram 6. April 2011 um 15:49

Bremsen Vorne sind auch anfang März gemacht worden! Da war doch was! Unmittelbar bevor ich den Wagen vom Händler in Empfang genommen habe!

Ich kontrolliere mal den Lauf und achte dabei auf Geräusche!

Themenstarteram 7. April 2011 um 21:44

Entwarnung!

Räder wurden bei nem Reifenhändler gewuchtet, und siehe da:

ALLES wunderbar! Ein Klebegewicht ist verloren gegangen!

Laut dem Mechaniker haben die häufiger mit solchen Problemen von Autofahrern zu tun, seit die keine Blei-Gewichte mehr verwenden dürfen!

Trotzdem vielen Dank für die interessanten Beiträge!

am 7. April 2011 um 22:29

Sehr schön!

Die Gewichte sind größer geworden. Aber die Klebstreifen sind noch dieselben. Geändert hat sich die Einstellung: Früher hat man die Stelle mit einem Lösungsmittel sauber gemacht, so daß das Gewicht nicht auf Bremsstaub kleben mußte.

Dilettanti...

:cool:

R.

Na Glückwunsch! Manchmal sind´s doch die einfachen Sachen.

Wenn du damit auch drahts sehr gutem theoretischem Ansatz etwas den Wind aus den Segeln genommen hast. ;) :D

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