Fahrwerke FAQ

[Andy-GTII]

Hier mal intressante Infos, die ich mir im Netz zusammengesucht/gefunden habe:

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Ein "Fahrwerk" besteht halt aus Federn und Dämpfern und es gibt allein dort schon gewaltige Unterschiede. Mal ganz davon abgesehen, dass man auch noch an der eigentlichen Radaufhängung einiges ändern kann und eigentlich erst so zu einem "Fahrwerk" in der kompletten Bedeutung des Begriffes kommt.

1. Stoßdämpfer:

Ein Rad soll schnell ein- aber nur etwas langsamer wieder ausfedern, damit es nicht hoppelt. Dazu gibt es die Dämpfer. Da bewegt sich, vereinfacht gesagt, eine Stange mit einem Ventil oben drauf (bzw. unten dran) in einem Rohr mit Öl drin. Beim Einfedern gehen große Ventilöffnungen recht schnell auf und lassen das Öl durch. Beim Ausfedern öffnen sich nur kleinere Querschnitte, das Öl fließt langsamer, die Bewegung wird gedämpft. Beeinflussen lassen sich hier die grundsätzliche Bauart des Dämpfers, Art, Anordnung und eventuelle Einstellbarkeit der Ventile sowie die Viskosität ("Dünnflüssigkeit") des Öls. Ganz, ganz früher gab es auch noch reine Reibungsdämpfer, die über drehbare Metallscheiben und deren Vorspannung zueinander funktioniert haben.

Dämpferbauarten:

- Einrohr:
Stange mit Ventil dran in ölgefülltem Rohr; Dichtung der Stange muss beim Ausfedern den vollen Öldruck aushalten.
Vorteile: Einfach herzustellen, kaum Überhitzung durch große Ölmenge, lageunabhängig, kleine Abmessungen problemlos möglich.
Nachteile: kaum mit einstellbaren Ventilen machbar, Dichtung meistens nicht so langlebig.

- Zweirohr:
z.B. der klassische "Koni". Zwei ölgefüllte Rohre stecken ineinander, die Kolbenstange bewegt sich im dünneren, inneren Rohr und hat selbst kein Ventil. Das Ventil sitzt unten im Dämpfer ("Bodenventil") und regelt den Ölfluss zwischen innerem und äußeren Rohr: Stange fährt ein -> Bodenventil öffnet und lässt Öl in äußeres Rohr fließen, und umgekehrt. Die Kolbenstangendichtung ist hier drucklos und damit meistens langlebiger.
Vorteile: langlebig. Oft ein- bzw. nachstellbar (Bsp. Koni): Kolbenstange einfahren, bis sie im Bodenventil einrastet -> Ventil über Kolbenstange verdrehen -> verändert den Ölfluss zumindest in der Zugstufe, also beim Ausfedern. Gibt es auch mit einstellbarer Druckstufe (z.B. Spax), also für langsameres ("härteres") Ansprechen beim Einfedern.
Nachteile: Im Renneinsatz empfindlich gegen Überhitzung durch die kleinere Ölmenge; empfindlich gegen "Durchschlagen" bei extremen Tieferlegungen (Bodenventil wird von Kolbenstange zerstört); eher teuer, nicht lageunabhängig (beim Auto zugegebenermaßen eher unwesentlich...).

-> Varianten:

- Gasdruck: im ölgefüllten Raum "unter" der Kolbenstange sitzt ein Gummielement oder ein Trennkolben mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung dahinter. Diese drückt sich beim Einfedern zusammen und bewirkt eine ganz andere Charakteristik des Dämpfers, unabhängig von Öl und Ventilen. Gasdruckdämpfer sind oftmals härter abgestimmt, sprechen aber dennoch manchmal feinfühliger an. Sie "sacken" beim Anhängerbetrieb nicht so stark ein, da die Gasfüllung stets versucht, die Kolbenstange rauszudrücken. Ungekürzte Gasdruckdämpfer vertragen sich nicht zwingend mit allen Arten von Tieferlegungsfedern - das Fahrzeug steht anschließend manchmal sogar höher, während die Feder wackelt. Man kann hier eigentlich von einer Art Zusatzfeder im Dämpfer sprechen.

- Zweirohr mit ausgelagertem Ölbehälter: Oft bei Motorrädern zu sehen, vermindert durch größere Ölmenge und ausgelagerten "Tank" die Überhitzungsgefahr. Auch bei Rennwagen zu finden.

- "Upside down": der Dämpfer ist "umgedreht" eingebaut und mit dem schwereren, ölgefüllten Teil an der Karosserie befestigt. Vorteil: bewegte Teile der Radaufhängung ("ungefederte Massen") werden leichter; feineres Ansprechen und weniger "Rumpeln" auf schlechten Straßen; der eventl. radführende obere Dämpferteil ist stabiler als die dünne Kolbenstange. Beim Auto sehr selten, beim Motorrad (Gabel) äußerst beliebt.

- und noch einige mehr, aber das führt jetzt zu weit.

- Zusatzfunktion: Beim radführenden Federbein (also nicht unbedingt beim Honda) wird der Dämpfer deutlich stabiler ausgelegt, da er ein "tragendes" Teil der Radaufhängung ist. Das Dichtungs-/Führungspaket der Kolbenstange ist dabei deutlich höher belastet, aber ein Federbein ("Mc Pherson", nicht zu verwechseln mit dem gleichnamigen Supermodel) ist deutlich billiger herzustellen als eine Achse mit oberen und unteren Lenkern.



2. Federn:

Federn federn, wie der Name schon sagt. Sie nehmen Bodenwellen und Schlaglöchern ihren Schrecken und beeinflussen u.a. auch, wie stark sich ein Auto in Kurven neigt. Federelemente bei Autos haben stets einen Negativ- und einen Positivfederweg, können also von der Ruhelage aus- und einfedern. So bleibt im Idealfall das Rad stets am Boden, ohne dass der Aufbau wippt oder hoppelt.
Es gibt Blattfedern (alte Ford, viele Amis, Geländewagen, Züge), Drehfedern (Käfer, viele Franzosen), Luft-/Gasfedern (manche Benz, "Airride"-Systeme, Mountainbikegabeln) und Schraubenfedern (meistens, weil am einfachsten machbar) sowie Zusatzfedern aus geschäumtem Kunststoff bzw. Gummi ("Anschläge", die in Wirklichkeit aber genau dieses harte Anschlagen beim vollen Einfedern abfangen sollen)..

- Idealfall: Progressive Feder.
Sie federt bei kleinen Unebenheiten schnell und weich, wird aber mit zunehmendem Federweg härter. Machbar bei der Schraubenfeder z.B. duch unterschiedlichen Abstand zwischen den Windungen, unterschiedliche Windungsdurchmesser ("Tonnenfedern" bei BMW-Hinterachsen) oder vom einen zum anderen Ende veränderte Materialstärke (die teuerste und aufwendigste Variante).

- Federhärte: Beeinflussbar duch Material, Drahtstärke, Windungszahl (bei gleichem Material ist eine kürzere Feder härter!), äußere Abmessungen.

Harte Federn mindern die Aufbauneigung (was eigentlich schon Radaufhängung/Stabilisatoren draufhaben sollten...) und verschieben den Grenzbereich meistens in höhere Geschwindigkeitsbereiche, machen ihn aber oftmals auch "schmaler". Der Wagen fühlt sich meistens "exakter" und kontrollierbarer an, nervt aber auch den Fahrer mit Erschütterungen.
Harte Federn kompensieren durch kurze Federwege bei Straßenautos oftmals die wenig schlaue Auslegung der eigentlichen Radaufhängung: Was nicht viel federt, kann auch nicht viel falsch machen.
Harte Federn bei Geländewagen sind hingegen Unsinnn - vor allem auch, wenn man damit im echten Gelände flott unterwegs sein will.

Federn aus schlechtem Stahl können ermüden oder sogar brechen (gern bei Renault, manchmal auch bei älteren Accord). Das Auto legt sich dann im Laufe der Zeit gewissermaßen selbst tiefer - unter Umständen auch nur auf der Fahrerseite. Typisch bei Billigfahrwerken (Weitec, Jamex).



3. Kombination Feder/Dämpfer:

Und hier wird es interessant.
Feder und Dämpfer müssen zusammen passen und auch auf das Fahrzeug abgestimmt sein.
Harte Federn mit weichen Dämpfern erzeugen ein wippendes, polterndes Fahrverhalten, da der Dämpfer beim Ausfedern von der Federhärte überfordert wird, sich also zu schnell bewegt. Typisch bei Tieferlegungen mit Seriendämpfern.
Weiche Federn mit harten Dämpfern können durchaus eine gute Lösung sein, will man nicht zu heftig unterwegs sein. Diese Lösung verschenkt aber eigentlich Komfort und ändert nichts an der Aufbauneigung. Typisch: Gasdruckdämpfer mit Serienfedern bei Autos, die häufig Anhänger ziehen oder auf schlechten Feldwegen unterwegs sind.
Harte Federn und Dämpfer sind in leichten Autos meistens Unsinn und überfordern die Karosserie, bis diese unter Umständen sogar reißt.


4. Tieferlegung:

- mit kürzeren Federn: Damit die Tieferlegungsfeder beim Ausfedern nicht am Seriendämpfer schlabbert, hat sie anfangs einige sehr weiche Windungen mit ganz wenig Abstand, die im normalen Fahrbetrieb bzw. bei stehendem Fahrzeug komplett aufeinander liegen. Der Dämpfer ist stets ein Stück weit eingefahren, nutzt also seinen vollen Weg und seine volle Ölmenge nicht mehr aus. Eigentlich keine schöne Sache.

- mit kürzeren Federn und kürzeren Dämpfern (gekürzte Kolbenstangen): saubere Lösung, sehr viel besser abzustimmen.

- höhenverstellbare Fahrwerke, Gewindefahrwerke: Hier ist die Federhärte und/oder die Fahrzeughöhe durch große, auf dem Dämpfergehäuse sitzende Rändelmuttern bzw. in verschiedenen Stellungen einbaubare Federteller ("Nutenverstellung") einstellbar. Auch hier gibt es noch verschiedene Varianten, z.B. mit Pilotfeder oder ohne. Im Wesentlichen verändert man hierbei die Stellung der Feder auf dem Dämpfer bzw. deren Vorspannung (nicht jedoch die Kennlinie/Progression). Eigentlich ziemlicher Quark, denn wer macht so was schon, wenn er sein Fahrwerk einmal eingebaut hat? Interessant auf jeden Fall für ambitionierte Rennfahrer, die auf sehr unterschiedlichen Untergründen unterwegs sind, ihr Fahrzeug selbst möglichst feinfühlig abstimmen möchten (und können!) oder wechselnde, sehr unterschiedliche Reifen(-größen) fahren wollen.

- Sinn und Unsinn:
Tieferlegen senkt den Fahrzeugschwerpunkt. Das Auto "kippt" später und kann unter Umständen schneller, kontrollierbarer gefahren werden.
Tieferlegen verkürzt den Federweg und kann so konstruktive Fahrwerksschwächen mindern, verschenkt aber auch Komfort und auf schlechtem Untergrund sogar Bodenhaftung.
Tieferlegen verändert (außer bei Starrachsen) die Fahrwerksgeometrie, was das Fahrverhalten stark beeinflussen kann - durchaus oftmals auch in Richtung "schlecht". Die Stellung des Rades zum Fahrzeug/zur Straße hin ändert sich fast immer. Und zwar in die Richtung, die der Hersteller eigentlich für das eingefederte Rad vorgesehen hatte. Bei Einfedern erhalten viele Fahrwerke mehr Sturz ("X-Beine"), oftmals auch etwas Vorspur ("V-Form", von oben betrachtet). Häufig ändern sich Nachlauf (Reifenaufstandspunkt hinter Lenkachse) und Radstand. Dies alles, um dem einfedernden Rad bessere Führung zu geben.
Ständiges Fahren mit "X-Beinen" erhöht zwar die Seitenführung, aber auch den Reifenverschleiß - letzteren oftmals sogar ganz dramatisch.
Vorspur und vergößerter Nachlauf können den Wagen "störrisch" machen. Alles zusammen kann bei höheren Geschwindigkeiten starke Unruhe ergeben, bis in den tatsächlich gefährlichen Bereich hinein. Manchmal ist jedoch auch genau das Gegenteil der Fall - je nach werksseitiger Konstruktion und Auslegung der Radaufhängung. Auch "Bremsnicken" und "Naseheben" beim Gasgeben können sich stark verändern, jedoch fast immer zum besseren hin.

Idealerweise ist eine Radaufhängung in jeder Richtung einstellbar: Sturz, Spur, Nachlauf. Das allein bringt oftmals schon mehr als eine Tieferlegung. Für Honda gibt es da z.B. Sturzexzenter für die Vorderachse.
Gummilager mit veränderter Härte (meistens also härter) und Stabilisatoren mit anderen Materialstärken können das Fahrverhalten ebenfalls massiv beeinflussen. Der Stabilisator z.B. kümmert sich hauptsächlich um die Seitenneigung.
Allein schon ein höherer Reifendruck kann das Fahrverhalten drastisch verändern.



5. Abstimmung:

Du kannst nicht nur das gesamte Fahrzeug, sondern auch Vorder- und Hinterachse in Höhe und Härte getrennt voneinander abstimmen.
Willst Du einen Fronttriebler, der beim Lastwechsel schon ganz ohne Handbremse hinten (kontrollierbar...) ausbricht, wirst Du z.B. die Hinterachse härter als die Vorderachse abstimmen (z.B. Slalomfahrwerke; erste Serie Audi TT, hat aber die Käufer ziemlich verwirrt).
Willst Du genau dies verhindern, wählst Du hinten die größere Tieferlegung und negativen Sturz (viele Rundstreckenfahrwerke für Fronttriebler, z.B. Cup-Lupo).



Fazit:

Ein Gewindefahrwerk ist eine teure, selten wirklich notwendige Komplettlösung. Auch hier kann die Qualität stark schwanken.

Ein Sportfahrwerk besteht aus aufeinander abgestimmten Federn und Dämpfern und ist meistens eine sinnvolle Sache.

Keilformfahrwerke sind allein ein optischer Gag und bei Fronttrieblern meistens ziemlich sinnlos.

Nur Dämpfer oder nur Federn empfehlen sich eher, wenn Du schon recht genau weißt, was Du erreichen willst und die vielfältigen Möglichkeiten unterschiedlicher Kombinationen nutzen willst.

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[Andy-GTII]

ach noch intressant, soll von mir aus aber Keine Werbung für KW sein....

http://www.kw-suspensions.de/de/20_Tech ... chkeit.php

[d.e.]

Danke für die ausführlichen Infos !!!