Portalachse

Eine Portalachse (oder Portalgetriebeachse ) ist eine Fahrwerks- und Antriebstechnik für Geländefahrzeuge, bei der das Achsrohr bzw. die Halbwelle  – üblicherweise oberhalb  – der Radnabenmitte angeordnet ist . Die Antriebskraft wird über ein einfaches, in jede Nabe integriertes Getriebe auf die einzelnen Räder übertragen. ^{[ 1 ]} Sie bietet zwei Vorteile gegenüber einer nicht versetzten Achse: Erstens erhöht sich die Bodenfreiheit, insbesondere unter dem tief liegenden Differentialgehäuse der Hauptachsen. Zweitens ermöglicht die Nabenuntersetzung, dass die Achshalbwellen die gleiche Leistung bei reduziertem Drehmoment (durch höhere Drehzahl) abgeben, wodurch die Belastung des Achsschenkels und des Differentials verringert wird.

Die Portalgetriebekonfiguration wird manchmal auch als Fallgetriebe- oder Fallgetriebekonfiguration bezeichnet ^{[ 2 ] [ 3 ]} (was, trotz der Ähnlichkeit zum Begriff Fallachse , den gegenteiligen Effekt hervorruft).

Im Vergleich zu einer normalen Bauweise ermöglichen Portalachsen eine höhere Bodenfreiheit des Fahrzeugs , da sowohl das Achsrohr als auch das Differentialgehäuse höher unter dem Fahrzeug angebracht sind.

Durch die Untersetzung am Rad, die das Drehmoment an allen anderen Antriebskomponenten verringert , kann das Differentialgehäuse verkleinert werden, um die Bodenfreiheit weiter zu erhöhen. Zusätzlich können alle Antriebselemente, insbesondere das Verteilergetriebe und die Antriebswellen, leichter konstruiert werden. Dies führt zu einer Absenkung des Schwerpunkts bei gegebener Bodenfreiheit. Bei einem Fahrzeug, das in mindestens einem Gang eine reduzierte Höchstgeschwindigkeit benötigt, kann auch die Getriebeübersetzung diesen Effekt erzielen. Der militärische Kübelwagen des Zweiten Weltkriegs nutzte eine Übersetzung von 1,4:1, um im ersten Gang eine Schrittgeschwindigkeit von 4 km/h ^{[ 4 ]} sowie eine Bodenfreiheit von 50 mm zu erreichen.

Da Portalachsensysteme jedoch eine schwerere und komplexere Nabenbaugruppe erfordern, können sie zu einer Erhöhung der ungefederten Masse führen und benötigen robuste Achssteuerelemente, um ein vorhersehbares Fahrverhalten zu gewährleisten. Darüber hinaus kann die Nabenbaugruppe bei höheren Geschwindigkeiten überhitzen. ^{[ 5 ]}

Sie werden auch bei Eisenbahnen und Niederflurbussen eingesetzt ^{[ 6 ] [ 7 ]} , wobei die Konstruktion bei letzteren jedoch im Gegensatz zu den in Geländefahrzeugen verwendeten Systemen umgekehrt ist – die Achse befindet sich unterhalb der Radmitte. Dadurch kann der Busboden abgesenkt werden, was den Einstieg erleichtert und die nutzbare Kabinenhöhe erhöht.

Anschraubbare Portalachsen (oder Portalachsen ) bestehen aus einem Gehäuse mit einem Zahnradsatz, das an den letzten Flansch des Achsrohrs geschraubt wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Umrüstung bestehender Fahrzeuge auf Portalachsen, ohne dass die Achsen modifiziert werden müssen (z. B. Volvo C303 oder Unimog 404 ).

Zu den Fahrzeugen mit Portalachsen gehören:

• AM General HMMWV ^{[ 8 ]} und Hummer H1
• Internationales FTTS ^{[ 9 ]}
• Land Rover Defender 130CC-R(hino) ^{[ 10 ]}
• Mercedes-Benz G500 4×4² und G63 AMG 6x6 6x6 Lkw. ^{[ 11 ]}
• Mercedes-Benz Unimog ^{[ 12 ]}
• Porsche 597
• Porsche 911 im Porsche 997 GT3 R Hybrid (2010) ^{[ 13 ]}
• Praga V3S (1952-1989) - 3-Tonnen-Geländewagen (6x6)
• Steyr-Puch Haflinger
• Steyr-Puch Pinzgauer ^{[ 14 ]}
• Tatra T 805 Kleintransporter
• Tatra T 810 mittelschwerer Lkw
• Toyota Mega Cruiser (ziviles Modell und High Mobility Vehicle der japanischen Bodenselbstverteidigungsstreitkräfte )
• Volkswagen Typ 2 (erste Generation) Transporter | Kombi | Mikrobus
• Volkswagen Typ 82 Kübelwagen ^{[ 4 ]}
• Volkswagen Typ 166 Schwimmwagen
• Volkswagen Typ 181
• Volvo C303
• LuAZ/ZAZ 969
• UAZ-469 (Nur einige Militärversionen)
  • UAZ-Riegel
• 74Weld Bolt-On Portalachse ^{[ 15 ]}

A related development is the use of an epicyclic hub gearbox. This is mounted in-line with the half shaft, so that there is no change in ride height. They are often used for large and heavy vehicles, where the wheel diameter already gives adequate ground clearance. The reduction gearbox allows the half shafts to turn faster than the wheels, thus requiring less torque for the same power. This permits a smaller and lighter half shaft and internal drivetrain.

Hub gearboxes were an iconic feature of the Alvis FV600 chassis vehicles, such as the Stalwart and Saracen. The FV600 used a version of the DAFH-drive, with a single differential between sides and all wheels on each side linked by an internal driveshaft and bevel gearboxes to the half shafts. This has no differential axle between wheel stations on each side and so 'wind-up' was a regular problem for these vehicles when driven on roads. If individual wheels were out of phase with their neighbours, possibly caused by cornering or slightly varying tyre diameter, this could place a considerable force on the gearbox, leading to breakages. For this reason, it was regular practice when driving on tarmac to bump the vehicle over a kerb or other object at times, to allow this wind-up to be released. On slippery surfaces like sand or mud there is enough slippage between the tires and ground to dissipate the tension.

They are now found on many large quarrying dump trucks and heavy plant vehicles.

Today, portal gear lifts are manufactured for use in utility task vehicles (UTV).

• Dropped axle