Fahrwerkstechnik erklärt

Das Geheimnis guter Straßenlage

Fahrwerkstechnik, Teststrecke, Papenburg Foto: Archiv 5 Bilder

Das Geheimnis guter Straßenlage ist ein gut abgestimmtes Fahrwerk. Welche Komponenten tragen zum Fahrwerks-Setup maßgeblich bei und was sind ihre Funktionen?

Warum spielt das Fahrwerk bei Kurvenfahrt eine entscheidende Rolle?
Nur wenn die Räder unter allen Fahrzuständen Bodenhaftung haben, können die Lenk- und Steuerbefehle des Fahrers auch umgesetzt werden. Deshalb ist das Zusammenspiel von Federn und Dämpfern als den zentralen Fahrwerkskomponenten von großer Bedeutung. Dazu kommen noch weitere Rahmenbedingungen, die bei der Entwicklung des Fahrwerks berücksichtigt werden müssen – das Fahrzeugkonzept, die Antriebsart oder die Einbaulage des Motors.

Welche weiteren Funktionen hat das Fahrwerk?
Das Fahrwerk stellt nicht nur die dynamischen Aspekte wie Bodenhaftung bei Kurvenfahrt sicher, sondern muss auch weitere Zielvorgaben des Alltagsverkehrs erfüllen, wie Fahrkomfort oder Fahrsicherheit. Gleichzeitig müssen Fahrwerkskomponenten in die Plattformstrategie der Hersteller integriert werden und Vorgaben hinsichtlich Gewicht, Baugröße, Kosten und Zuverlässigkeit erfüllt werden.

Welche Rolle spielt die Fahrwerksfeder?
Die Fahrwerksfedern haben zunächst die Aufgabe, das Auto auf einem bestimmten Höhenniveau zu halten. Im Normalfall soll das Auto so hoch liegen, dass immer genügend Ein- und Ausfederweg vorhanden ist. Zweitens müssen die Federn Schläge und Stöße in Schwingungen umwandeln. Hierbei wird die Feder komprimiert, die darauffolgende Entspannung muss durch den Stoßdämpfer abgebremst und gemildert werden.

Stoßdämpfer oder Schwingungsdämpfer?
Die handelsübliche Bezeichnung Stoßdämpfer ist eigentlich irreführend, denn der Dämpfer dämpft nicht etwa den Stoß, sondern er reduziert die Schwingungen der Fahrzeugfeder. Federn und Dämpfer gleichen zusammen als Verbindungsglied zwischen Radaufhängung und Karosserie die Unebenheiten im Straßenprofil aus. Hierbei unterscheidet man zwischen gefederten und ungefederten Massen: Alle Fahrwerksteile, die sich unterhalb der Feder befinden (also zum Beispiel Achskörper, Bremsen und Räder) bezeichnet man als ungefederte Massen, alle Baugruppen oberhalb der Feder (wie die Karosserie) gehören zur gefederten Masse. Weil die Schwingungsfrequenzen der Räder etwa zehn Mal höher liegen als die der Karosserie, entstehen Schwingungsüberlagerungen im Dämpfer, die in ihren Bewegungsabläufen reduziert werden müssen. Rein fachlich gesehen muss man also vom Schwingungsdämpfer sprechen.

Wie arbeitet der Schwingungsdämpfer?
Der Schwingungsdämpfer wandelt die Bewegungsenergie durch Flüssigkeitsreibung in Wärmeenergie um, also von der Funktionsweise her ähnlich wie die Bremse, die ebenfalls Bewegungsenergie durch Reibung in Wärmeenergie umwandelt. Genau definierte Ventildurchgänge im Dämpferkolben und Bodenventil bremsen beim Durchströmen des Öls die Bewegung so stark ab, dass die Federschwingung bereits im Ansatz abgebremst wird. Beim Dämpfer unterscheidet man nach gegenläufigen Bewegungen die Druckstufe (wenn er zusammengedrückt wird) und die Zugstufe (wenn er auseinandergezogen wird).

Warum Gasdruck-Einrohrstoßdämpfer statt Öldruck-Zweirohrstoßdämpfer?
Früher dominierten die sogenannten Öldruckstoßdämpfer, doch dieses System bietet weniger Exaktheit bei der Fahrzeugabstimmung und ist vor allem weniger leistungsstabil, weil beim Zweirohrsystem eine sogenannte Ölverschäumung auftritt: Es bilden sich kleine Bläschen, weshalb die Dämpfkraft besonders auf langen Fahrten deutlich abnimmt. Stand der Technik ist heute der Gasdruckstoßdämpfer: Das mit dem Öl zusammen im Dämpfer befindliche Stickstoffgas hält die Ölsäule unter Druck und verhindert damit ein Freiwerden der im Dämpfer gebundenen Gasmoleküle. Damit wird erreicht, dass Federkennung und Dämpferkennung immer in einem konstanten Verhältnis zueinander bleiben.

Was ist beim Fahrwerkstuning zu beachten?
Besonders bei der Tieferlegung ist zu beachten, dass bei dem verbleibenden Restfederweg eine exakte Schwingungsdämpfung gewährleistet bleibt. Tuning-Federn sind in der Regel kürzer, um eine Tieferlegung zu erzielen, in der Folge aber auch härter, da der positive Restfederweg kürzer ausfällt, um den Aufbau bei Stößen noch abfangen zu können.


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