1  Untersuchung der Lastannahmen

1.3  Spurwechsel

Zu den problematischen Fahrsituationen wird auch der schnelle Spurwechsel gezählt. Aus Veröffentlichungen (2) kann entnommen werden, dass der klassische Spurwechsel für einen LKW einen seitlichen Versatz von 3,75 m hat und mit 4 Sekunden Dauer als sehr schneller Spurwechsel gelten kann.

Die Analyse eines solchen Spurwechsels geht von der gefahrenen geometrischen Kontur der Fahrzeugschwerpunkts aus. Diese Kontur wird vielfach durch eine "schräge Sinuslinie" dargestellt. Es gibt jedoch auch andere sinnvolle Abbildungsfunktionen. Die zweite Ableitung der Abbildungsfunktion nach der Zeit ergibt den Verlauf der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die mit guter Näherung der Fliehkraft gleichgesetzt werden kann. Eine genauere Darstellung der Fliehkraft mit Hilfe des Kurvenradius bringt bei den üblich schlanken Kurvenverläufen keinen nennenswerten Unterschied.

Schräge Sinuslinie:                             

Alternativer Spurwechselverlauf:         

Bild 5: Spurwechsel nach dem alternativen Rechenverlauf

Der in Bild 5 gezeigte Spurwechsel ist nach dem alternativen, asymmetrischen Verlauf gerechnet worden. Die Spurwechselzeit von 4 Sekunden wird, um Vergleichbarkeit mit der schrägen Sinuslinie in der ersten Hälfte zu erhalten, mit dem Doppelten der für die halbe Querdistanz benötigten Zeit bestimmt.

Es handelt sich mit 2 Sekunden Halbwertszeit bereit um einen sehr schnellen Spurwechsel. Die auf die Ladung wirkende Querkraft erreicht knapp 0,3 g nach etwa einer Sekunde und ist gegen die deutlich kleinere Fliehkraft bereits merklich phasenversetzt. Die Wankschwingungen sind ausgeprägt. Ein resonantes Aufschaukeln ist aber nicht zu verzeichnen.

Eine Reihe von Testläufen mit geänderten Eingangsgrößen lässt folgende allgemeine Erkenntnisse ableiten:

• Selbst extrem kurze Spurwechselzeiten führen nicht zu Querbeschleunigungen von mehr als 0,5 g. Eine Spurwechselzeit von z.B. 3 Sekunden (1,5 Sekunden Halbwertzeit) liefert 0,48 g. Diese Zeit ist aber mit einem LKW nach verfügbaren Quellen nicht zu erreichen.
• Wird die Dämpfung der Wankschwingungen verkleinert, so steigen die Querbeschleunigungen leicht an, während größere Wanksteifigkeit die Werte verkleinert.
• Die Verkleinerung der Normalkraft ist vernachlässigbar gering, weil die Wankwinkel nur kleine Werte erreichen.
• Die deutliche Phasenverschiebung lässt auf beginnende Resonanz zwischen Wankschwin­gungen und Lenkeinschlägen schließen. Resonanz müsste sich deutlich bemerkbar machen, wenn die halbe Wankperiode gleich der Halbwertzeit des Spurwechsels ist. Das Ergebnis wäre ein größerer Querbeschleunigungswert in der zweiten Halbschwingung des Wankvorgangs.