Das XYZ der Fahrwerksgeometrie ist eine einfache Art, sich die drei Ebenen vorzustellen, die bestimmen, wie Ihr Auto steht, noch bevor Sie ein Messgerät anfassen. X ist der Radstand, der Abstand zwischen Vorder- und Hinterachse. Y ist die Spurweite, der seitliche Abstand zwischen den Rädern einer Achse. Z ist die Fahrzeughöhe, also wie hoch das Fahrwerk über dem Boden steht. Jeder Winkel, den Sie messen, ob Sturz, Nachlauf oder Spur, wird gegen diese drei Ebenen abgelesen. Verschiebt sich eine Ebene, verschieben sich Ihre Messwerte mit. Deshalb zählt der Aufbau genauso viel wie das Messgerät. Ein Messgerät kann Bruchteile eines Grades auflösen, aber das ist wertlos, wenn der Boden geneigt ist oder sich das Fahrwerk noch nicht gesetzt hat. Stellen Sie das Auto eben, bringen Sie die Reifen auf Druck und lassen Sie das Fahrwerk zur Ruhe kommen, dann sind die Zahlen, die Sie ablesen, auch die Zahlen, die das Auto wirklich hat. Lassen Sie diese Schritte aus, jagen Sie Winkeln hinterher, die sich in dem Moment ändern, in dem Sie rückwärts aus der Garage fahren.
Die drei Ebenen, die Ihr Fahrwerk bestimmen
Stellen Sie sich Ihr Fahrwerk als Kasten im dreidimensionalen Raum vor. Die X-Ebene verläuft von vorn nach hinten und wird vom Radstand bestimmt, dem Abstand zwischen den Mittellinien von Vorder- und Hinterachse, bei einem typischen Pkw etwa 2,5 bis 3,0 Meter. Der Hersteller legt ihn für eine Plattform fest, aber er kann sich verschieben, wenn das Fahrwerk einen Schlag abbekommt. Der Radstand ist die Bezugsgröße für Schubwinkel und Hinterachsvermessung und verankert damit alles, was danach kommt. Die Y-Ebene verläuft quer und wird von der Spurweite bestimmt, dem Abstand zwischen den Mittellinien der beiden Räder einer Achse, bei einem Pkw meist zwischen 1,40 und 1,65 Metern. Vorder- und Hinterachse können konstruktiv unterschiedliche Spurweiten haben, und manche breitspurigen Sportwagen tragen vorn mehr Spurweite als viele große Pick-ups. Wenn vorn und hinten unterschiedlich sind, hat das Auto einen eingebauten Versatz, der verändert, wie Sie seitliche Messwerte lesen.
Die Z-Ebene steht senkrecht, verläuft von einem Bezugspunkt am Fahrwerk gerade nach unten zum Boden, und in ihr lebt die Fahrzeughöhe. Von den drei Ebenen ist sie die, die sich im Alltag am häufigsten verändert, denn sie ruht auf nichts Starrem. Sturz, Nachlauf und Spur werden alle relativ zu diesen drei Ebenen gemessen, also verändert eine Änderung an einer davon die Winkel, die Sie ablesen. Senken Sie die Fahrzeughöhe, geht der Sturz bei den meisten Einzelradaufhängungen ins Negative. Verschiebt sich der Radstand auf einer Seite durch einen alten Rahmenschaden, wandert der Schubwinkel mit. Sind die Buchsen so weit verschlissen, dass sich die wirksame Spurweite ändert, driften die seitlichen Zahlen. Die Ebenen zu verstehen ist nicht akademisch, es ist der ganze Grund, warum es Ihre Aufbauprozedur gibt. Jeder Schritt darin legt eine Ebene fest, damit das Messgerät die echte Geometrie des Autos liest und nicht einen Zustand, den Sie selbst erzeugt haben, indem Sie schräg geparkt oder den Reifendruck übersprungen haben.
Z ist die heimtückische Ebene: Fahrzeughöhe und der Reifen als Feder
Von den drei Ebenen ist Z die, die Hobbyschrauber am häufigsten übersehen, und sie bewegt sich zwischen zwei Messungen am meisten. Die Fahrzeughöhe steht nicht auf einem starren Fundament. Sie steht auf zwei elastischen Elementen, den Federn und den Reifen, die beide unter Last einfedern. Ändert sich eines davon, verschiebt sich die Z-Ebene und mit ihr jeder Winkel. Der Reifenanteil überrascht viele. Ein Reifen ist selbst eine Feder mit einer Rate von etwa 700 bis 800 Kilogramm, er federt also ein und verändert die Fahrzeughöhe, wenn sich Last oder Druck ändern. Damit ist der Reifendruck eine Frage der Geometrie und nicht nur des Verschleißes: Er verändert die Fahrzeughöhe, und die Fahrzeughöhe verändert Sturz und Spur. Der Druck muss deshalb vor dem Messen auf die Herstellervorgabe gebracht werden. Ein Reifen, der auf einer Seite 0,35 bar zu wenig hat, hebt diese Ecke gegenüber der anderen an, und der Sturzwert verschiebt sich entsprechend. So wird eine Druckdifferenz als verbogenes Bauteil fehlgedeutet.
Verschlissene oder gesetzte Fahrwerksfedern verschärfen das Problem. Federn, die sich über Jahre gesetzt haben, senken die Fahrzeughöhe und verschieben die statischen Winkel weg von dem Wert, auf den sie ursprünglich eingestellt waren. Bei einem Klassiker aus den 1960er bis 1980er Jahren ist das die Regel. Das Auto hat das Werk mit korrekter Geometrie verlassen, aber nach Jahrzehnten im Einsatz sind die Federn kürzer als vorgegeben und die ganze Z-Ebene ist abgesackt. Messen Sie, ohne das zu berücksichtigen, lesen Sie die Geometrie eines müden Autos statt der Geometrie, die die Konstruktion vorgesehen hat. So kann eine rechnerisch korrekte Achsvermessung trotzdem schlecht fahren. Die Lösung ist nicht exotisch. Prüfen Sie die Fahrzeughöhe gegen die Werksvorgabe, bevor Sie mit dem Messen anfangen, vergleichen Sie links mit rechts und vorn mit hinten, und Sie wissen, ob die Z-Ebene dort liegt, wo sie hingehört, oder ob gesetzte Federn stillschweigend jeden Sturz- und Nachlaufwert verfälschen, den Sie gleich aufschreiben.
Wenn sich der Rahmen bewegt, bewegen sich alle drei Ebenen
Einstellbare Fahrwerkskomponenten bekommen die meiste Aufmerksamkeit, aber die Ebenen selbst können sich verschieben, und wenn sie das tun, behebt keine Einstellung das eigentliche Problem. Ein struktureller Schaden, auch ein alter Rahmenschaden von vor Jahren, kann Radstand, Spurweite und Fahrzeughöhe gleichzeitig verschieben. Ein Klassiker, der vor Jahrzehnten repariert und seitdem gefahren wurde, kann einen Rahmen tragen, der nicht mehr rechtwinklig ist, ohne dass der Besitzer je davon wusste. Weil sich nach einem Strukturschaden alle drei Ebenen gemeinsam verschieben können, liegen die Winkel selbst dann außerhalb der Vorgabe, wenn jedes einstellbare Bauteil korrekt eingestellt ist. Sie stellen den Sturz ein, setzen die Spur, und die Zahlen sehen immer noch falsch aus. Das ist ein Hinweis darauf, dass das Problem vor den Einstellungen liegt. Die Fahrwerksgeometrie stimmt nicht, und die Winkel melden schlicht diese Tatsache, statt etwas anzuzeigen, das Sie mit einem Versteller am Rad korrigieren könnten.
Seitliche Unterschiede bei Radstand oder Spurweite sind der deutlichste Hinweis darauf, dass das Fahrwerk selbst und nicht die Einstellung das Problem ist. Wenn das linke Hinterrad weiter vorn steht als das rechte, wird keine Spureinstellung das Auto geradeaus laufen lassen, denn Sie versuchen, eine verzogene Struktur mit einer Einstellung zu korrigieren, die für eine rechtwinklige gedacht ist. Radstand und Spurweite seitenweise mit einem Maßband zu messen, bevor Sie mit der Achsvermessung beginnen, dauert etwa fünf Minuten und kann Stunden vergeblicher Nachstellerei ersparen. Vergleichen Sie Vorder- mit Hinterachse und links mit rechts und achten Sie auf jede Abweichung, die größer ist als die kleine Fertigungstoleranz, die ein Werk zulässt. Wenn Sie das Fahrwerk und nicht die Einstellung im Verdacht haben, arbeiten Sie Fahrwerksprobleme mit Handwerkzeugen diagnostizieren durch, bevor Sie eine Einstellung anfassen, damit Sie keine Zahlen korrigieren, die erst eine Karosseriewerkstatt richten muss.
Schritt 1: Auf einer ebenen Fläche parken
Jeder Winkel wird gegen die Schwerkraft und die Bodenebene abgelesen, also muss die Fläche, auf der das Auto steht, in beide Richtungen eben sein, längs und quer. Das ist der erste Schritt, weil alles andere darauf aufbaut. Ein geneigter oder unebener Boden kippt das ganze Fahrwerk und verschiebt jeden Sturz- und Nachlaufwert um genau den Neigungswinkel. Ein Boden, der zum Ablauf am hinteren Ende Ihrer Garage nur 2 Grad abfällt, addiert 2 Grad scheinbare Vorwärtsneigung zu jedem Nachlaufwert, den Sie aufnehmen. Das reicht, um aus einem Auto in der Toleranz eines zu machen, das weit daneben aussieht. Eine ebene Stelle in einer Heimwerkstatt zu finden ist nicht immer einfach, nehmen Sie also eine Maschinenwasserwaage oder eine digitale Wasserwaage auf den Boden, bevor Sie das Auto hineinfahren. Prüfen Sie beide Achsen: Ein Boden, der quer eben ist, kann längs trotzdem Gefälle haben, und umgekehrt ist genauso häufig.
Sobald das Auto auf einer ebenen Fläche steht, legen Sie Drehteller zur Achsvermessung unter die Vorderräder. Jeder Teller misst etwa 40 mal 40 Zentimeter und trägt allein bis zu 2 Tonnen, im Paar 4 Tonnen, also bleibt unter der Vorderachse der meisten Pkw und leichten Nutzfahrzeuge echte Reserve. Die Drehteller lassen die Reifen sich setzen und frei einlenken, damit das Fahrwerk in seiner wahren statischen Lage steht. Ohne sie hält die Reibung zwischen Reifen und Boden die Lenkgeometrie in einer verspannten Lage, und Ihre Messwerte geben genau diese Verspannung wieder. Am wichtigsten ist das bei Fahrzeugen mit schwergängiger Lenkung oder verschlissenen Spurstangenköpfen, wo schon wenig Bodenreibung die Vorderräder aus ihrer natürlichen Mittellage hält. Falls Ihr Boden ein Gefälle hat, das Sie nicht vermeiden können, können Bleche oder dünne Rampen unter bestimmten Rädern ausgleichen, solange Sie den Neigungswinkel kennen und ihn in Ihren Messwerten berücksichtigen.
Schritt 2: Reifendruck einstellen und das Fahrwerk setzen lassen
Steht das Auto eben und liegen die Drehteller, folgt als Nächstes der Reifendruck. Bringen Sie alle vier Reifen vor dem Messen auf den vom Hersteller vorgegebenen Druck, denn der Druck bestimmt die Fahrzeughöhe und die Fahrzeughöhe bestimmt die Winkel. Das ist der Schritt, der die Z-Ebene festlegt. Lassen Sie ihn aus, messen Sie Geometrie bei unbekannter Fahrzeughöhe, und die Zahlen bedeuten nichts, womit Sie arbeiten können. Ungleicher Druck von links nach rechts ist die Falle, in die viele tappen, denn er hebt eine Ecke an, senkt die andere und verzieht Sturz und Spur über die Achse hinweg. Schon wenige Zehntel bar Unterschied zwischen linkem und rechtem Vorderreifen können eine messbare Sturzdifferenz erzeugen, die genau wie ein verbogenes Bauteil oder eine verschlissene Buchse aussieht, und schicken Sie auf die Suche nach einem Ersatzteil, obwohl die eigentliche Lösung ein Reifendruckprüfer ist. Stellen Sie zuerst den Druck ein, seitengleich, und Sie schließen diese Variable aus, bevor Sie einen einzigen Messwert deuten.
Beladen Sie das Fahrzeug so, wie es normalerweise fährt, einschließlich eines üblichen Tankfüllstands, damit die gemessene Fahrzeughöhe die realen Bedingungen abbildet und nicht einen leergeräumten Zustand, den das Auto auf der Straße nie hat. Ein fast leerer Tank kann bei einem hecklastigen oder heckmotorigen Auto die hintere Fahrzeughöhe so weit verändern, dass sich der hintere Sturz merklich verschiebt, und eine volle Tankfüllung wiegt bei einem typischen Auto in der Größenordnung von 45 bis 70 Kilogramm, was echte Last über der Hinterachse ist. Wenn das Auto sonst ein Reserverad im Kofferraum oder Werkzeug hinter dem Sitz mitführt, legen Sie es vor dem Messen zurück. Das Ziel ist, die Geometrie zu lesen, die das Auto tatsächlich hat, wenn es seine Arbeit macht, nicht die, die es zufällig hat, wenn es leicht und kalt auf dem Garagenboden steht. Kleine, konsequente Entscheidungen zur Beladung sind das, was einen Messwert von heute mit dem von nächstem Monat vergleichbar macht, und genau darum geht es bei einem wiederholbaren Ablauf zu Hause.
Schritt 3: Fahrwerk rollen und einfedern lassen
Ein Auto auf Drehteller zu stellen und den Druck einzustellen reicht für sich allein nicht. Das Fahrwerk braucht die Gelegenheit, sich in seine natürliche belastete Lage zu entspannen, und dazu gehören zwei Handlungen: Rollen und Einfedern. Wenn Sie das Fahrzeug ein bis zwei Meter vor und zurück rollen, entspannen sich Buchsen und Reifen dorthin, wo sie von selbst liegen, die Spannung löst sich, die sich beim Parken aufgebaut hat, und die Bauteile finden ihre Ruhelage. Nach dem Rollen kommt das Einfedern. Drücken Sie jede Ecke des Autos zwei- bis dreimal kräftig nach unten und lassen Sie es von allein ausschwingen. Das nimmt die Verspannung aus Federn und Buchsen, die sonst eine falsche Fahrzeughöhe halten würde, und besonders Gummibuchsen können Energie speichern und einen Querlenker leicht neben seiner wahren Ruhelage festhalten. Das Einfedern löst diese gespeicherte Energie und lässt die Buchse dort zur Ruhe kommen, wo sie unter normaler Last liegen will, also genau in der Lage, die das Messgerät sehen soll.
Ein Messwert an einem Fahrwerk, das sich nicht gesetzt hat, liefert Zahlen, die sich in dem Moment ändern, in dem das Auto gefahren wird. Sie messen vielleicht null Grad Sturz vorn links, rollen das Auto aus der Garage und wieder hinein und stellen fest, dass sich der Wert um ein Viertelgrad oder mehr verschoben hat. Das Messgerät lügt Sie nicht an, das Fahrwerk sagt Ihnen, dass es beim Messen nicht gesetzt war. Die Gewohnheit, die das verhindert, ist einfach: rollen, einfedern und das Auto einen Moment stehen lassen, bevor Sie das Messgerät ans Rad setzen. Diese kurze Folge kostet weniger als eine Minute pro Messung und macht die Z-Ebene ehrlich, damit Sturz und Nachlauf, die Sie aufschreiben, von einer Messung zur nächsten halten. Wiederholbarkeit ist das, was eine echte Achsvermessung, der Sie vertrauen können, von einem einmaligen Messwert unterscheidet, dem Sie nicht vertrauen können, und ein gesetztes Fahrwerk ist die günstigste Wiederholbarkeit, die Sie in einer Heimwerkstatt je bekommen.
Schritt 4: Lenkung zentrieren und Messgeräte montieren
Der letzte Aufbauschritt, bevor Sie irgendetwas ablesen, ist das Lenkrad zu zentrieren und dort zu halten. Zentrieren Sie das Lenkrad und arretieren oder verzurren Sie es, damit Spur- und Sturzwerte nicht driften, wenn sich das Rad dreht. Bei einem Fahrzeug mit Servolenkung genügt ein Lenkradhalter oder ein einfacher Gurt am Sitz, und bei einer Handlenkung bleibt das Rad dort, wo Sie es hinstellen, solange die Drehteller ihre Arbeit tun und die Reifen nicht am Boden festhängen. Mit zentrierter und arretierter Lenkung montieren Sie das Messgerät. Ein Magnetisches Sturz-, Nachlauf- und Spreizungs-Messgerät liest den Sturz direkt an der Rad- oder Nabenfläche ab, sobald das Fahrwerk eben und richtig aufgebaut ist. Der Magnet hält das Gerät flach am Rad, die Schwerkraft liefert den Wert, Sie schreiben ihn auf, wiederholen das an jeder Ecke und vergleichen die Zahlen mit Ihrer Werksvorgabe, bevor Sie irgendetwas verstellen.
Den Nachlauf messen Sie von hier aus, indem Sie die gelenkten Räder auf den Drehtellern über einen festgelegten Bereich einschlagen und dabei die Sturzänderung aufzeichnen, üblich sind 20 Grad je Seite für insgesamt 40 Grad, und diese Sturzänderung dann mit etwa 1,46 multiplizieren, um den echten Nachlauf zu erhalten. Die Drehteller machen diesen Einschlag gleichmäßig und leichtgängig, und darum zählen sie für den Nachlauf genauso wie für die Spur. Wenn die XYZ-Ebenen durch den Aufbau kontrolliert sind, geben die Messwerte endlich die wahre Geometrie des Fahrzeugs wieder statt eines Aufbaufehlers. Das ist der Lohn dafür, die Schritte der Reihe nach abzuarbeiten: ebene Fläche, richtiger Druck, gesetztes Fahrwerk, zentrierte Lenkung, jeder Schritt legt eine Variable fest, damit das Messgerät das Auto liest und nicht die Bedingungen. Damit Sie den ganzen Ablauf in einer Sitzung durchziehen können, ohne Werkzeug zu suchen, können Sie mit Ihr eigenes Achsvermessungs-Set zusammenstellen genau die Kombination bauen, die zu Ihrem Fahrzeug und Ihrer Garage passt. Bringen Sie zuerst die Ebenen in Ordnung, dann sagen Ihnen die Zahlen die Wahrheit.