Ideale Fahrwerksabstimmung – die Federung macht´s

Fahrspaß, Komfort und Fahrsicherheit – passt das unter einen Hut? Es gehört viel Fachwissen, Erfahrung und Liebe zum Detail dazu, um ein Fahrwerk zu entwickeln, das den hohen Ansprüchen heutiger Autofahrer genügt.


Die Entwicklung eines Fahrwerks

Egal, ob Sportwagen, Stadtlimousine oder Kleinstwagen, jedes Auto muss ein gewisses Maß an Komfort bieten und außerdem aktive Sicherheit gewährleisten. Das Fahrwerk ist das zentrale Mittel, um komfortable Fahrsicherheit zu realisieren. Die Entwickler von Fahrwerken stehen dabei vor einem speziellen Problem. Ein Fahrwerk, das für Komfort sorgt, hat generell andere technische Voraussetzungen als ein Fahrwerk, das auf Sicherheit setzt. Die Kombination beider Profile ist eine große Herausforderung. Um die Herausforderung zu bewältigen, ist ins Detail einzusteigen. Dabei lässt sich feststellen, dass ein zentraler Dreh- und Angelpunkt die Federung ist. Die Federn bestimmen maßgeblich die Eigenschaften eines Fahrwerks.



Guter Fahrbahnkontakt

Der Kontakt zur Fahrbahn wird durch die Räder hergestellt. Die Verbindung zwischen Rädern und Fahrwerk überträgt alle Kräfte, die sich aus der Fortbewegung ergeben. Egal, ob ein Fahrzeug beschleunigt, abbremst oder sich scharf in die Kurve legt, die Fliehkräfte wollen abgefedert und aufgefangen werden. Von großer Wichtigkeit ist, dass alle vier Räder zu jeder Zeit auf der Fahrbahn haften, denn sollte ein Rad einmal den Kontakt zur Fahrbahnoberfläche verlieren, kann es die Kräfte nicht mehr übertragen. Dann lastet alle Kraft auf den verbleibenden drei Rädern und damit auf den Federn. Diese werden über die Maßen belastet. Auch deshalb ist die Stabilität, Flexibilität und erstklassige Verarbeitung von größter Bedeutung.

Im Fokus: Fahrwerksfedern

Eine Schlüsselposition im Fahrwerk nehmen also die Federn ein. Sie müssen qualitativ hochwertig, belastbar und sehr stabil hergestellt sein. Die Materialwahl ist ebenso wichtig wie der Verarbeitungsweg. Je nach Fahrzeugtyp kommen unterschiedliche Federn in Betracht. Dass ein Kleinwagen, der fast ausschließlich im Stadtverkehr eingesetzt wird, anders abgefedert sein muss, als ein Fahrzeug, das weite Strecken mit einem sportlich agierenden Fahrer zurücklegt, liegt dabei auf der Hand. Automarken wie Ford, BMW, Audi, Hyundai, Skoda oder VW beziehen ihre Federn von Autoteilezulieferern wie H&R Federn.

Die Entwicklung einer Fahrwerksfeder

Fahrwerksfedern sind wichtig für die Fahrdynamik. Zur Entwicklung gehört viel fachliches Know-how. Die Königsklasse ist die Entwicklung einer Feder für ein Sportfahrwerk. Wenn der Gutachter vom TÜV zum Hersteller kommt, um eine Sportfeder zu prüfen, bereiten sich die Techniker akribisch auf den Termin vor. Sie vermessen das Fahrzeug und dokumentieren die Daten peinlich genau. Für eine Sportfahrwerksfeder ist es beispielsweise wichtig, dass sie im unbelasteten Zustand nicht viel kürzer ist als ein Standard-Serienexemplar. Für eine Sportfeder kommt deshalb nur eine progressive Federung infrage. Das bedeutet, dass die Federrate bei geringer Belastung entsprechend gering ist und mit hohen Belastungen zunimmt. Das Autogewicht liegt auf der Feder und drückt das Fahrzeug herunter. Es bestimmt maßgeblich den Federweg.

Hohe technische Produktanforderungen an Fahrwerksfedern
Die soeben beschriebene Progressivität muss berechnet werden. Das übernimmt eine Software und innerhalb weniger Stunden entsteht eine digitale Zeichnung von der optimalen Feder für ein bestimmtes Fahrzeug. Die Einflussfaktoren wie Gewicht, Aerodynamik und Fliehkräfte bestimmen das Profil der zu konstruierenden Feder. Anhand der entwickelten Zeichnungen wird eine Musterfeder hergestellt. Diese wird hinsichtlich ihrer Qualität und Einhaltung von vorgeschriebenen DIN-Normen überprüft. Für das erforderliche TÜV Gutachten wird sie in eine Federprüfmaschine eingespannt, die ein Kraft-Wege-Diagramm erstellt. Aus diesem Diagramm ist die so genannte Federkennlinie zu erkennen, die für die TÜV Prüfung ausschlaggebend ist.

Auf dem Prüfstand wird die neue Fahrwerksfeder 30-Stunden-lang einer Dauerbelastung ausgesetzt. Dabei wird sie 500.000-mal belastet. Umgerechnet auf den Straßenverkehr entspricht das einer Fahrstrecke von mehr als 100.000 km. Nach dem Prüfverfahren wird die Feder erneut unter die Lupe genommen. Selbst bei diesen hohen Belastungen dürfen die Federn nicht zu Bruch gehen. Eine Toleranz von 3 mm in der Länge ist jedoch zulässig. Bei hochwertigen Federn liegt dieser sogenannte Setzverlust unter 1 mm.

Der TÜV prüft neue Federn genau
Eine TÜV Prüfung für neu entwickelte Federn ist recht umfangreich. Der Sachverständige
• überprüft das Kraft-Wege-Diagramm der Feder Prüfmaschine,
• er rechnet die angegebenen Werte nach,
• nimmt Messungen am Fahrzeug hinsichtlich der Bodenfreiheit vor,
• und lässt sich die Freigängigkeit im Radkasten zeigen.
Bei der Freigebigkeit kommt es darauf an, wie sich die Feder im ein- und ausgehängten Zustand verhält, insbesondere, ob die Stabilisatoren frei bleiben und nirgendwo anecken. Doch der wichtigste Test ist der praktische Fahrtest. Der TÜV-Prüfer steigt in das Fahrzeug ein und unternimmt eine Probefahrt auf einer Teststrecke. Diese Teststrecke ist im Idealfall von engen Kurven geprägt, hat Schlaglöcher und Buckel in der Fahrbahnoberfläche. Nur unter diesen Belastungen kann der Prüfer feststellen, wie das Handling, die Freigängigkeit der Räder sowie das Lenk- und das Bremsverhalten des Fahrzeugs sind. Hat die neu konstruierte Feder alle Tests bestanden, kann sie in Serie gehen und steht dann nicht nur großen Autofirmen, sondern über den Fachhandel auch versierten Hobbybastlern zur Verfügung.

Quelle:
http://www.sportfahrwerk-billiger.d..ller/7/H&R.html
http://www.tuev-sued.de/hauptunters..rab-informieren


Bildnachweis:
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Autor: Helge Blischke