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Tipps und Tricks Rund ums Auto und Autotuning

Federn und Stoßdämpfer

Stoßdämpfer allgemein

Die Stoßdämpfer (Schwingungsdämpfer) in einem Fahrzeug sorgen dafür, dass Stöße, die sich als Schwingungen der Räder und der Karosserie bemerkbar machen, „abgefangen“ werden. Sie sind ein wichtiger Sicherheitsaspekt und sorgen für mehr Fahrkomfort. Am weitesten verbreitet sind Hydraulikdämpfer. Diese haben unabhängig von ihrer Bauform prinzipiell immer die gleiche Wirkungsweise. Eine von der Federenergie ausgehende Schwingung wirkt auf einen Kolben in einem Zylinder. Hydrauliköl wird durch enge Bohrungen oder Ventile im Kolben drückt. So entsteht ein bestimmter Strömungswiderstand, der die Federenergie reduziert. Die so erzielte Dämpfungswirkung ist von der Geschwindigkeit abhängig, mit der der Dämpfer betätigt wird. Je schneller, desto mehr Kraft ist nötig, um das Öl durch die Bohrungen zu pressen.

Dämpfer wirken druckabhängig progressiv. Er vehärtet sich, wenn sich die Kolbengeschwindigkeit erhöht, ansonsten hat er über den gesamten Dämpfungsweg eine konstante Dämpfungskraft. D.h. dass er langsame Schwingungen langsam abbaut und schnelle dementsprechend schnell.

Je härter ein Stoßdämpfer in Relation zur Federhärte wirkt, umso weniger kann sich ein Fahrzeug aufschaukeln. Ein sich aufschaukelndes Fahrzeug wird früher oder später unbeherrschbar. Deswegen ist es wichtig die Federung auf den Stoßdämpfer abzustimmen. Ist jedoch die Dämpfung zu hart, kehrt sich der Effekt um und die Räder können nicht mehr folgen. Der gleichmäßige Kontakt zur Fahrbahn geht verloren und der Wagen bricht aus. Der Stoßdämpfer soll ein schnelles und sensibles Ansprechverhalten aufweisen, und zwar über den gesamten Bereich!
Wie wichtig sind funktionierende Stoßdämpfer?

Stoßdämpfer sind dafür verantwortlich, das Fahrzeug sicher auf der Straße zu halten. Auch wird gewährleistet, dass beim Bremsen eine optimale Verzögerung erreicht wird und das Fahrverhalten auch in Kurven stabil bleibt. Sind die Stoßdämpfer defekt, wird das Rad nicht mehr in seinem Schwingungsverhalten beeinflusst und es beginnt zu schwingen oder nachzuspringen. So wird der Fahrbahnkontakt unterbrochen, was sich direkt auf den Bremsweg auswirken kann.

Als Sicherheitsaspekt werden sie oft unterschätzt, zumal Defekte an den Stoßdämpfern meist nicht bemerkt werden. Die Defekte schleichen sich sozusagen ein, da Veränderungen nur langsam von statten gehen und man sich an bestimmte Fahreigenschaften des Autos gewöhnt. Auch beim TÜV wird leider kein Wert auf die Überprüfung der Stoßdämpfer gelegt. Erste Warnsignale, die auf einen Defekt hinweisen sind: „Nicken“ beim bremsen, Aufschaukeln nach Bodenwellen oder insgesamt „schwammiges“ Fahrverhalten!
Arten von Stoßdämpfern unterschieden nach ihrer Wirkungsweise

  • linear/ nicht linear
  • degressiv
  • variabel linear/ degressiv
  • und auch progressive Ausnahmen

Diese Unterschiede werden durch druckabhängig öffnende und schließende Ventile erreicht. Sie beeinflussen Hubweg und Zeit.
Federn allgemein

Die Federn tragen das Fahrzeuggewicht. Sie stellen die Verbindung zwischen den so genannten ungefederten Massen (Radaufhängung mit Rädern und Bremsen) und den gefederten Massen (u.a. Karosserie) her. Die Kombination der Federung mit dem geeigneten Stoßdämpfer ist für den dauerhaften Fahrbahnkontakt der Räder wichtig.

Arten von Federn unterschieden nach ihrer Wirkungsweise

Es gibt linear wirkende Federn und progressiv wirkende Federn. Lineare Federn weisen über den kompletten Federweg einen nahezu gleichmäßigen Widerstand auf. Der Widerstand der progressiven Feder hingegen nimmt, je stärker sie zusammengedrückt wird, immer weiter zu. D.h. die Kraft, die sie einer Schwingung entgegensetzt ist vom Weg abhängig. Die Geschwindigkeit hat kaum eine Auswirkung auf die Kraft und wird vernachlässigt.

Die ideale Feder hat eine lineare Kennlinie, wozu sie aber einen ausreichenden Federweg benötigt. Das gewährt einen gleichmäßigen Kräfteabbau und verhindert Kräftespitzen, die in Grenzsituationen zur Unkontrollierbarkeit des Fahrzeuges führen können. Lässt man den Wagen tieferlegen, muss man allerdings zu progressiven Federn greifen, um den gesetzlich vorgeschriebenen Restfederweg einzuhalten. Die Progression stellt daher einen Kompromiss dar.

Gesetzlicher Restfederweg: Das Fahrzeug wird bis zu den maximalen zulässigen Achslasten beladen. Daraus ergibt sich die Einfederwegdifferenz zur Leerbelastung. Dann werden die Achslasten um 30% überschritten und es muss immernoch ein Restfederweg von 25mm vorhanden sein.
Stabilisatoren

Die Seitenneigung des Fahrzeuges wird weder über die Federung noch über den Stoßdämpfer reguliert. Das ist Aufgabe der Stabilisatoren.