Der Kardanwellenwinkel

Beim höherlegen deines Jeeps sind einige Dinge zu beachten. Umso höher desto mehr?
Ein wichtiger Punkt auf dieser Liste ist der Winkel der Kardanwelle.

In diesem Beitrag möchten wir klären wofür eine Kardanwelle da ist, warum der Kardanwellenwinkel eine Rolle beim Höherlegen spielt, wann dieser angepasst werden muss und welche Möglichkeiten du dafür hast.

Wofür brauche ich eine Kardanwelle?

Zunächst sollten wir Wissen was so eine Kardanwelle unter unserem Jeep so macht. Im Grund ganz einfach. Der Motor erzeug ein Drehmoment an der Kurbelwelle. An diese ist unser Getriebe angeschlossen welches eine Übersetzung zu den Achsen in den Jeweiligen Gängen ermöglicht.
Da unser Getriebe auch nur eine Ausgangswelle hat, wird daran noch ein Verteilergetriebe (VTG) angebaut. Wie der Name schon sagt, verteilt das Verteilergetriebe die Kraft über zwei Wege – nämlich vorne und hinten.

Nun kommen unsere Kardanwellen ins Spiel. Die Kardanwellen bilden den Kraftschluss zwischen Verteilergetriebe und Achsen

Da unser Verteilergetriebe nicht auf selber Höhe wie die Achsen sitzen, befinden sich an jeder Seiter der Welle Gelenke. Sie ermöglichen die Drehmoment-Übertragung in einem geknickten Wellenstrang. Der Knickwinkel darf sich im Betrieb verändern. Zudem sorgt ein Schiebestück dafür das Ein- und Ausfedern des Fahrzeugs auszugleichen.

Ist jede Kardanwelle gleich?

Die Kardanwellen können mit Kreuzgelenken oder mit homokinetischen Gelenken ausgestattet sein, welche eine spezielle Ausführung des Doppelkreuzgelenks sind.

Das Kreuzgelenk:

Das homokinetischem Gelenk:

Nutzdatenbegleiter, Gelenk-welle, CC BY-SA 3.0

Zudem gibt für viele verschiedene Fahrzeuge auch viele verschiedene Anschlussvarianten. Suchst du eine passende Kardanwelle für deinen Jeep? Wir helfen dir gerne dabei!

Bei ordentlichen Offroadumbau sollten Kardanwellen mit homokinetischen Gelenken möglichst gegen Doppel-Kreuzgelenke getauscht werden. Beispiel Jeep JK.

Das Doppelkreuzgelenk:

Denn homokinetischen Gelenke sind zwar besser vor Staub und Nässe geschützt, haben aber einen schlechteren Wirkungsgrad als Kardanwellen mit Doppel-Kreuzgelenken

Warum spielt der Kardanwellenwinkel eine Rolle beim Höherlegen?

Wir nehmen uns als Beispiel eine Jeep Cherokee XJ mit Serienfahrwerk. Dieser hat zur Kraftübertragung an die Hinterachse eine Kardanwelle mit einfachem Kreuzgelenk.

Im Serienzustand liegen die beiden Gelenke parallel zueinander.

Bauen wir nun ein Fahrwerk in das Fahrzeug, verändern wir zum einen den Winkel der Kardanwelle zum anderen aber auch den Winkel der Achse.

Da ein einfaches Kreuzgelenk die Drehbewegung im abgewinkelten Zustand nicht gleichmäßig überträgt, wird die Drehbewegung bei jeder Umdrehung kurzzeitig schneller und langsamer.

Das führt zu Vibrationen während der fahrt welche nicht nur nervig, sondern auch das komplette Verteilergetriebe zerstören können!

DANA hat diesen Vorgang in einem Video sehr gut veranschaulicht:

Das führt uns nun schon zur nächsten Frage…

Wann muss ich den Kardanwellen Winkel anpassen?

Ein Trabellenbuch gibt es für diese Frage nicht wirklich. Dafür aber viele Erfahrungsberichte. Letztlich entscheidend ist aber die Probefahrt nach der Höherlegung ?

Am besten planst du aber schon vor dem Umbau deines Jeeps das Thema Kardanwelle mit ein. Bei den meisten Modellen wird das bereits bei einer Höherlegung ab +3 Zoll relevant.

Typische Symptome eines falschen Kardanwellen Winkels sind Vibrationen ab ca. 50 km/h und / oder Vibrationen beim Beschleunigen.

Treten die Vibrationen nur beim Beschleunigen auf, liegt es nahe, dass der Winkel sich im Grenzbereich befindet. Denn beim Beschleunigen dreht sich die Hinterachse nach oben.

Nicht zuletzt muss auch die Länge der Kardanwelle zur Fahrzeughöhe passen. Ansonsten kann beim Ausfedern das Schiebestück entkoppelt werden. Je nach Geschwindigkeit kann das teuer und gefährlich werden!

Welche Möglichkeiten habe ich nun um den Kardanwellen Winkel anzupassen?

Nun bieten sich dir verschiedene Möglichkeiten deinen Winkel der Kardanwelle anzupassen.
Hier solltest du je nach Höhe des Lifts als auch die Beanspruchung im Gelände abwägen.

Getriebeabsenkung

Die wohl einfachste und günstigste Methode ist das Absenken des Getriebes.
Vorab lässt sich sagen, dass diese Option nur bei Höherlegungen bis 2,5 Zoll Sinn macht.
Bei einer Getriebeabsenkung kommen Distanzstücker zwischen die Befestigung von Getriebe und Karosse / Rahmen.
Bein den Modellen Jeep Wrangler TJ und Jeep Cherokee XJ werden vorne Doppel-Kreuzgelenk Wellen serienmäßig verbaut, diese sind aber nur bis ca.20° Knickwinkel ausgelegt.
Hier müssen wir beachten, dass der Winkel durch die Absenkung an der Hinterachse verringert, zugleich aber an der Vorderachse erhöht wird.
So messen wir bei einem 4 Zoll Fahrwerk bereits beim Jeep TJ einen Knickwinkel von 30° an der Vorderachse. -> Kontraproduktiv

Fazit: Kostengünstige Lösung für Fahrzeuge mit bis zu max. 2,5 Zoll Höherlegung und Doppelkreuz Kardanwelle an der Vorderachse.

Getriebeabsenkung für:

Jeep Wrangler TJ
Jeep Cherokee XJ
Jeep Grand Cherokee ZJ

Hack 'n Tap Slip Yoke Eliminator

Eine Funktionale als auch Preiswerte Lösung biete ein Slip Yoke Eliminator im Hack 'n Tap System.
Hierbei wird nur die originale Kardanwelle gegen eine Doppelkreuzgelenk-Kardanwelle mit Schiebestück ersetzt. Um diese am Verteilergetriebe anschließen zu können, muss der Flansch geändert werden. Der Längenausgleich am Verteilergetriebe entfällt und wird durch die dazu passende Kardanwelle übernommen.
Die Hack 'n Tap Systeme werden immer ohne Kardanwelle verkauft. Da diese für jedes Setup verschieden in der Läge ausfällt, wird die Kardanwelle separat in entsprechendem Maß dazu bestellt.

Fazit: Für Fahrzeuge bis 6“ Höherlegung geeignet. Lösung mit dem besten Preis- Leistungsverhältnis.

Hack 'n Tap Systeme für:
Jeep Wrangler TJ
Jeep Cherokee XJ
Jeep Grand Cherokee ZJ

Slip Yoke Eliminator Kit

Das Nonplusultra zum anpassen des Kardanwellen Winkels bietet das Slip Yoke Eliminator Kit. Bei diesem System wird die Ausganswelle und das Gehäuse des Verteilergetriebes (VTG) umgebaut. Die Ausgangswelle wird durch eine FixedYoke Welle getauscht. Dazu kommt eine neue Kardanwelle mit Schiebestück. Diese Kostspielige aber auch absolut saubere Lösung ist leider nur beim VTG NP/NV231 und NP/NV242 möglich.

Fazit: Sauberste aber auch teuerste Lösung. Für Offroad Ikonen entwickelt. Spielt der Kostenfaktor keine große Rolle ist dieses System die 1. Wahl.

Slip Yoke Eliminator Kit für:
Jeep Wrangler TJ von ProComp

oder das Mega Short von Rugged Ridge