The Chassis and Drive Train Design of the New Opel Rekord Abstract

With the new Opel Rekord in its completely new design a number of changes in the chassis and drive train area have been introduced. From the task to reach a considerable comfort improvement, an optimum in active and passive safety and to retain the recognized economy of this model the following design and development goals were set and realized with this car.

Chassis: Improved ride and road noise comfort. Reduced steering effort at good straight ahead stability. Keeping the forgiving-natured predictable handling over the total loading range. Smaller turning circle by keeping an exact returnabi-lity also in hair-pin curves. Increased crashability margin within the steering system.
Engine: Wider spread engine family. Improved fuel economy. Higher top speed.

Drive Train: Reduced noise and vibrations. Further improved operating comfort for gear shift and clutch control.

1. Entwicklungsziele

Mit dem seit 1972 produzierten Opel Rekord II läuft ein außerordentlich erfolgreiches Modell der gehobenen Mittelklasse aus. Das im Herbst 1977 der Öffentlichkeit vorgestellte Nachfolgermodell, Bild 1, dessen Fahrwerks- und Antriebs-komponenten im folgenden beschrieben werden, wartet in einer völlig neuen Karosserie mit einer Fülle von technischen Veränderungen auf.

Bei der Konzeption des Fahrzeugs waren nicht technischer Aufwand um jeden Preis die Hauptzielvorgaben, sondern wesentlich gesteigerter Komfort, ein Optimum an aktiver und passiver Sicherheit sowie eine weitere Steigerung der sprichwörtlichen Wirtschaftlichkeit. Diese Zielvorgaben sind eingebettet in die Zielsetzungen der Fahrzeugentwicklung, welche man als Hausphilosophie in ihren Auswirkungen auf das Fahrzeug wie folgt zusammenfassen kann:
- Der  Kunde  muß  sich in einem Fahrzeug sofort wohlfühlen, d. h.

  der „Arbeitsplatz" muß optimal gestaltet sein.

1) Über die Karosserie wurde schon früher be-richtet. Müller, K. W.: Zur Entwicklung der Karos-serie des neuen Opel Re-kord. ATZ 79 (1977) 11, S. 489-496

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bild 1. Aggregatanord-nung des neuen Rekord (Einzelheiten im Text)

an das Rad gelegt werden, so daß das Übersetzungsverhältnis Radaufstandskraft/Federlast nahezu eins wird. Die Anzahl der Gummielemente ist, verglichen mit der Doppelquer-lenkerachse, auf ein Minimum reduziert. Störende und mit der Außentemperatur veränderliche Elastizitäten und Hyste-resen wurden damit auf ein Minimum abgebaut. Schließlich ist diese Achse durch die große Stützbasis ihrer Anlenk-punkte in der Vertikalen sehr toleranzunempfindlich. Diese potentiellen Vorteile wurden bei der Konstruktion und Entwicklung der neuen Rekord-Vorderachse konsequent ausgenutzt und vervollkommnet. Die Einleitung der vertikalen Fahrbahnanregungen über das Federbein in die Karosserie wird von einem großvolumigen Stützlager übernommen, dessen Kennlinie sorgfältig auf den langen und weich einsetzenden Polyurethan-Anschlagpuffer abgestimmt ist.

 

Für die bestmögliche Übertragung von Längskräften und Rollmomenten sind Zugstreben und Stabilisator voneinander getrennt. Die Zugstreben-, Querlenker- und Stabilisator-aufhängungen sind speziell für diesen Wagen neu entwickelt worden, so daß eine Optimierung wesentlicher Einflußgrö-ßen für Komfort und Fahrverhalten, nämlich die Längs-, Quer- und Rollelastizität der Gesamtaufhängung, erzielt werden konnte.

 

Die neu entwickelte Hochleistungs-Stoßdämpferpatrone, die in einem Stützrohr geschützt angeordnet ist, arbeitet nach dem Prinzip des Zweirohrstoßdämpfers. Wegen der zusätzlichen Radführungsaufgabe, die diesem Bauteil zukommt, war der Reibung der Führungselemente besonderes Augenmerk zu widmen. Durch einen Teflon-Kolbenring in Verbindung mit der Teflon-Beschichtung an der Kolbenstangenführung konnte die Reibung erheblich reduziert werden — eine Maßnahme, die direkt dem Federungskomfort insbesondere bei kurzwelligen Straßenunebenheiten mit kleiner Amplitude zugute kommt.

 

Auch in Sachen Kundendienstfreundlichkeit bietet die neue Rekord-Vorderachse Vorteile. Obwohl wegen der bereits erwähnten Toleranzunempfindlichkeit auf eine werksseitige Einstellung von Sturz und Nachlauf verzichtet werden konnte, bleibt für den Händler trotzdem noch die Möglichkeit einer Korrektur, falls dies nach kleineren Unfällen notwendig ist. Auch ein eventuell erforderlicher Austausch der Feder-beinpatrone kann leicht und fehlerfrei erfolgen.
Durch sorgfältige Abstimmung von Vorder- und Hinterachs-geometrie ist es gelungen, bei deutlicher Verbesserung des Fahrkomforts das opeltypische, gutmütige Fahrverhalten in Grenzsituationen beizubehalten.

 

Dies wurde erreicht durch:
- Erhöhung des negativen Sturzes von 0°30' auf 0°40' zur Erzielung

  besserer Seitenkraftabstützung.
- Verkleinerung  des  Lenkrollhalbmessers  von  40 mm auf 33 mm

  durch Erhöhung der Spreizung von 8° auf 10°50',

hervorragend niedrigen Reifenverschleißwerte des neuen Rekord.

Intensive Detailentwicklung und Verfeinerung der Achsfüh-rungsgeometrie führten zu einer optimalen Abstimmung mit der neuen McPherson Vorderachse.

Zu den Maßnahmen der Geometrieabstimmung gehören:
- Reduzierung  der  Roll-Untersteuerung  durch Änderung der Pfei-

  lung der unteren Lenker von 17° 30' auf 8°.
- Anheben  der  Rollachse  durch  Absenken  des  achsseitigen  An-

  schlusses des unteren Lenkers.
- Erhöhung  der  Quersteifigkeit  der  unteren Lenkerbüchsen trotz

  Vergrößerung des Gummivolumens durch axiale Verspannung.

Zur Verbesserung des Komforts und zur Geräuschreduzierung tragen folgende Maßnahmen bei:
- Änderung  der  Unterbaustruktur,   so  daß  ein  organischer  An-

  schluß der Lenker an die Längslenker ermöglicht wurde.
- Großvolumigere Feder-Isolation.
- Vergrößerung des Gummivolumens sämtlicher Lenkerbüchsen.

Ein typisches Detail als Beitrag zur passiven Sicherheit im Hinter-achsbereich ist eine glockenförmige Schutzkappe der Panhardstab-Schraubbefestigung, durch welche die Gefahr einer Tankbe-schädigung bei einem Heckaufprall beträchtlich reduziert wird.

 

4. Bremsen

 

Die Bremsen des neuen Rekord wurden im wesentlichen vom Vorgängermodell übernommen. Die Vorderachse ist mit Scheiben-bremsen mit Zweikolben-Festsattel ausgerüstet, während die Hinterräder durch Trommelbremsen abgebremst werden. Diese Kombination bietet sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Handbremse ausgezeichnete Wirksamkeit bei einem technischen Aufwand, der auch wirtschaftlichen Überlegungen Rechnung trägt.

 

Die Bremskraftverteilung auf die Achsen wurde so abgestimmt, daß in allen Beladungszuständen des Fahrzeugs ein vorzeitiges Blockieren der Hinterräder ausgeschlossen ist, um die Gerade-ausstabilität auch bei einer Panikbremsung zu gewährleisten. Hierdurch sowie durch die bei allen Opel-Fahrzeugen eingebaute Zweikreisaufteilung des hydraulischen Systems der Betriebsanlage ist für optimale Sicherheit gesorgt.

 

Als Beitrag zum Bedienungskomfort sind alle Modelle mit Bremskraftunterstützung ausgerüstet.

 

5. Räder und Reifen

 

Alle Rekord-Modelle sind serienmäßig mit Stahlgürtelreifen der Größe 175 SR 14 ausgerüstet. Außerdem steht als Sonderaus-führung der 70-%-Stahlgürtelreifen 185/70 SR 14 zur Verfügung. Beide Reifengrößen sind Super-Niederquer-schnittsreifen und Garant für maximale Kurvenstabilität.

Eine neue Stahlfelge der Größe 5 1/2 J x 14 ist Standardaus-rüstung, während als Sonderausführung erstmals ein neues Leichtmetallrad gleicher Größe angeboten wird.

 

6. Lenkung

 

Der Wendekreis des neuen Rekord konnte um 0,6 m auf 10,8 m verringert werden, was dem Wagen besondere Wendigkeit in seiner Klasse verleiht. Auch der Lenkkraftaufwand wurde durch Erhöhung der Gesamtlenkungsübersetzung auf 20:1 erheblich herabgesetzt. Die Präzision der Lenkung wird durch Übernahme des bewährten Opel Kugelumlauflenkge-triebes garantiert. Durch niedrigste Reibwerte wurde Leichtgängigkeit bei gutem Fahrbahnkontakt erreicht. Alle Modelle können auf Wunsch auch mit einem Servo-Lenkgetriebe - Fabrikat ZF - ausgerüstet werden.

Nach dem offiziellen TÜV-Test liegt der dynamische Wert beim Rekord bei 50 mm. Der dynamische Wert für das vertikale Lenkungseindringen  beträgt  95  mm.  Diese  geringe Veränderung der Lenkungslage während der Primärphase des Unfalls verbessert die Überlebenschancen für den angeschnallten Fahrer, da die Wahr-scheinlichkeit des Kopfkontaktes weiter verringert wird. Ebenso wurde die Funktionssicherheit der Maschengitterlenkung für den Aufprall eines nicht angeschnallten Fahrers erhöht.

 

Bei der Lenkradentwicklung wurde angestrebt, die Verletzungs-gefahr bei Kopfkontakt durch extreme Gurtdehnung für den angeschnallten Fahrer so klein wie möglich zu halten. Gleichzeitig sollten die Bedingungen für den nicht angeschnallten Fahrer verbessert werden. Diese Aufgabenstellung führte zur Entwicklung des Opel Sicherheitsprallkorbs, Bild 7. Dieser ist ein intergrierter Bestandteil des neuen Zwei-und Vierspeichen-Lenkrades, die sich in ihrem Aufbau ähnlich sind.

 

Durch die in vielen Versuchsreihen gefundene Form des Prall-korbes ist es möglich, die Anpassung des Lenkrades an den Fahrer bei einem Unfall zu verbessern und eine weitgehend richtungs-unabhängig energieabsorbierende Wirkung zu erreichen, noch bevor es zu einem Teleskopieren der Lenksäule kommt. Gleichzeitig besteht ein Vorteil gegenüber den bekannten Sicherheitskon-struktionen darin, daß ein unverlierbares Polster die Lenk-radstruktur umschließt und durch die umschäumten Querstreben sowie ein zusätzliches Strukturschaum-Element ein Kopfaufprall auf scharfe Kanten oder die Lenkradnabe vermieden wird. Die breiten Polsterflächen mit Querstreben bieten zusätzlich Schutz vor Brustkontakt mit der Lenkradnabe. Wie das Diagramm eines Schlittentests, Bild 8, nach der europäischen Richtlinie. ECE-R 12 zeigt, konnte durch das Vorschalten des Sicherheitskorbes eine Verringerung der max. Brustlast von 9,0 kN auf 7,6 kN erreicht werden. Die Richtlinie läßt eine max. Brustlast von 11,1 kN zu.

 

2,0-E-Motor

 

Als Erweiterung des Motorenprogramms und zur Abrundung des Leistungsangebotes der neuen Rekord-Serie nach oben wurde auf der Basis des 2,0-S-Motors der 2,0-E-Motor mit 81 kW (110 PS) konzipiert, Bild 10. Durch die günstigere Gemischverteilung der Einspritzung konnte die Verdichtung auf 9,4 angehoben werden.

Die Bosch L-Jetronic-Einspritzanlage, die sich in Verbindung mit dem 1,9-E-Motor im Manta und im Kadett bewährt hat, wurde für den 2,0 E neu abgestimmt und im System vereinfacht. Das Kalt-startventil und der Thermozeitschalter zur Steuerung der Anreiche-rung entfallen. Die Anreicherung für Kaltstart und Warmlauf erfolgt nun direkt über die Einspritzventile in den Saugrohrarmen und wird durch einen zusätzlichen Schaltkreis im Steuergerät beeinflußt.

2,0-D-Motor

 

Die Dieselmotorenreihe des Rekord mit einem 2,1-Liter- und einem 2,0-Liter-Motor blieb unverändert, jedoch wurde die Leistung des 2,0 D auf 43 kW (58 PS) angehoben. Beide Motoren sind mit der Ricardo Comet V Wirbelkammer und Bosch Verteilerpumpe ausgerüstet und verfügen über einen im Saugrohr integrierten Luftfilter, welcher neben einer kompakteren Bauweise auch eine Geräuschreduzierung brachte.

8. Vergaser (Varajet II)

Der Varajet-Vergaser, Bild 11, ist eine Neuentwicklung der GM Rochester Products Division, USA, bei dessen Konzeption die spezi-fischen europäischen Belange hinsichtlich Leistung, Verbrauch 

Bei zunehmender Erwärmung dieser Bimetallfeder läßt die Schließ-kraft nach, und die Starterklappe öffnet sich kontinuierlich. Die Beheizung der Bimetallfeder erfolgt mittels zweier Keramik-Heizelemente (PTC = Positiver Temperaturkoeffizient). Eines dieser Elemente dient als Grundheizung, das zweite wird bei Erreichen einer bestimmten Temperatur innerhalb des Starterdeckels zugeschaltet. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt in der Anpassungsfähigkeit der Startautomatik an die Bedürfnisse des Motors bei Einhaltung enger Toleranzen.

 

9. Kraftübertragung

 

Die Aggregate der Kraftübertragung - Kupplung, Getriebe und Achsantrieb - entsprechen im Grundkonzept dem Vorgänger-modell, sind aber weiter verbessert und neu abgestimmt worden.

Für den 2,0-E-Motor wurde der Durchmesser der Kupplungs-scheibe von 8 auf 8 1/2" vergrößert, um der höheren Leistung Rechnung zu tragen.

Das manuelle Getriebe mit Mittelschaltung wurde durch eine neue griffgünstigere Variante mit Sportschaltung ergänzt. Der externe Schaltmechanismus dieser Zwei-Stangen-Schaltung ist mittels eines vibrationsisolierten Auslegers verlängert worden, Bild 12. Der