P1, 8_Fahrwerk
Diagnostiker, P1, 8.1_Radaufhängung, 8.2_Federung,Dämpfung, 8.3_Schwingungsdämpfung, 8.4_Aktive Fahrwerksysteme
Diagnostiker, P1, 8.1_Radaufhängung, 8.2_Federung,Dämpfung, 8.3_Schwingungsdämpfung, 8.4_Aktive Fahrwerksysteme
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C. S.
C. S.
Diese Lernkarten befassen sich mit Aufbau, Funktion und Regelung moderner Fahrwerke, insbesondere aktiver und semiaktiver Systeme wie ABC, Hydractiv oder Skyhook. Im Mittelpunkt stehen Komponenten wie Federung, Dämpfer, Stabilisatoren und Sensoren sowie deren Zusammenspiel zur Optimierung von Komfort, Stabilität und Fahrsicherheit. Ideal für Mechatronik-Studierende oder Fachkräfte, die ihr Wissen über Fahrwerkstechnik vertiefen oder anwenden möchten.
Flashcards
72
Students
2
Language
German
Category
Mechatronics
Level
Other
Created / Updated
22.05.2026 / 05.09.2026
Was zeigt eine Dämpferkennlinie?
- Sie zeigt den Zusammenhang zwischen Kolbengeschwindigkeit und Dämpfkraft.
- Daraus erkennt man, ob ein Dämpfer progressiv, linear oder degressiv arbeitet.
Was ist der Unterschied von variablen Schwingungsdämpfern betr. Dämpferkennlinie?
- Sie weisen in Ihrer Kennlinie drei verschiedene Bereiche auf.
- 1. Bereich:
- kleine Unebenheiten einer glatten Fahrbahn durch die progressive Kennlinie gut getilgt
- 2. Bereich:
- degressiver Verlauf im mittleren Bereich dämpft auch grössere Unebenheiten einer welligen Fahrbahn
- 3. Bereich:
- sichert die progressive Kennlinie bei hohen Geschwindigkeiten die Fahrsicherheit auch bei welligen Fahrbahnen
Beschreibe das folgende Dämpfer-Diagramm?
Warum ist die Prüfung eingebauter Stossdämpfer schwierig?
- Weil nicht nur der Dämpfer gemessen wird.
- Reifen, Luftdruck, Federn, Lager, Radmassen, Karosseriemasse und Fahrwerkszustand beeinflussen das Ergebnis.
- Daher nur eine Referenzmessung mit sehr viel Toleranz
Was misst die EUSAMA-Methode?
- Sie misst im Resonanzbereich die minimale Radaufstandskraft.
- Daraus wird der Bodenaufstandswert in Prozent der statischen Radlast berechnet.
- Je höher der Wert, desto besser bleibt das Rad auf der Fahrbahn.
- Prüfverfahren:
- Sinusförmige Fusspunkterregung eines einzelnen Rades mit einer Amplitude von 6 mm und 25 Hz
- Während Ausschwingvorgang zwischen 25 und 0 Hz wird mit Hilfe von Gewichts- und Frequenzmessung die minimale Radaufstandskraft erfasst
- Als Beurteilungsgrösse wird die kleinste Radaufstandskraft mit der dazugehörenden Schwing frequenz erfasst
Warum ist die Wippmethode nur bedingt brauchbar?
- Beim Wippen von Hand werden die realen Kolbengeschwindigkeiten im Fahrbetrieb nicht erreicht.
- Dynamische Einflüsse und Resonanzbereiche werden kaum erfasst.
Beurteile die folgenden Auswertungsbilder.
Welche Vorteile bringt eine Niveauregulierung?
- Sie hält das Fahrzeugniveau unabhängig von Beladung konstant, erhält Bodenfreiheit und Federwege, reduziert Spur-/Sturzänderungen und verbessert Komfort, Reifenverschleiss und Fahrsicherheit.
- Vorteile:
- Das Fahrzeug kann komfortabler abgefedert werden.
- Das statische Fahrzeugniveau ist unabhängig der Beladung immer gleich.
- Erhaltung der maximalen Aus- und Einfederwege in allen Zuständen
- Erhaltung der vollen Bodenfreiheit auch bei maximaler Zuladung
- Keine ladungsabhängige Cw-Wert-Änderungen
- Keine Spur- und Sturzveränderungen bei Zuladungsänderungen und dadurch weniger Reifenverschleiss.
Wie funktioniert der Nivomat?
- Der Nivomat nutzt die Relativbewegung zwischen Achse und Aufbau während der Fahrt.
- Er pumpt das Fahrzeug nach Beladung selbstständig wieder auf Normalhöhe, ohne externe Energiequelle.
Unterschied pneumatische und hydropneumatische Niveauregulierung?
- Die pneumatische Niveauregulierung arbeitet mit Luftdruck im Luftbalg.
- Die hydropneumatische arbeitet mit Öl, Gasdruckspeicher und Hochdruckpumpe in einem geschlossenen System.
Welche Aufgaben erfüllt ein aktives Fahrwerksystem?
- passt Federung, Dämpfung und Fahrzeugniveau an die aktuelle Fahr- und Fahrbahnsituation an
- reduziert Wank-, Nick- und Vertikalbewegungen, hält die Fahrzeughöhe möglichst konstant
- verbessert dadurch Fahrkomfort, Fahrstabilität und Bodenhaftung
Welche Sensorsignale benötigt ein aktives Fahrwerk und wofür werden sie verwendet?
- Raddrehzahlen für Fahrzeuggeschwindigkeit und Radbewegungen
- Lenkwinkel und Lenkgeschwindigkeit zur Erkennung einer Kurvenfahrt
- Gierrate zur Erfassung der Drehung um die Hochachse
- Querbeschleunigung zur Erkennung von Wankbewegungen
- Längsbeschleunigung zur Erkennung von Brems- und Beschleunigungsvorgängen
- Vertikalbeschleunigung zur Erkennung von Bodenwellen
- Niveausignale zur Bestimmung der Aufbauhöhe
- Bremsdruck zur Beurteilung der Verzögerungsanforderung
Erkläre die Skyhook-Regelstrategie.
- Bei der Skyhook-Regelstrategie wird angenommen, der Fahrzeugaufbau sei an einem imaginären Haken am Himmel aufgehängt.
- Der Aufbau soll möglichst ruhig bleiben, während sich die Räder den Fahrbahnunebenheiten anpassen.
- Dafür wird die Dämpfung laufend verändert. Ziel ist ein guter Kompromiss zwischen weichem Fahrkomfort und straffer Fahrstabilität.
Wie schaltet das Citroën-Hydractive-System zwischen komfortabler und sportlicher Federung um?
- Pro Achse ist eine zusätzliche dritte Federkugel vorhanden. Elektroventile können diese Kugel zum hydraulischen Kreislauf zuschalten oder davon trennen.
- Bei zugeschalteter Zusatzkugel ist das wirksame Stickstoffvolumen grösser. Dadurch wird die Federung weicher und komfortabler.
- Bei abgeschalteter Zusatzkugel ist das Gasvolumen kleiner, die Federrate steigt und das Fahrwerk wird straffer.
- Das Steuergerät entscheidet anhand der Fahrsituation über die Umschaltung.
Was unterscheidet Hydractiv 3+ vom ursprünglichen Hydractive-System?
Hydractiv 3+ besitzt zusätzlich eine automatische Regelung der Bodenfreiheit, eine leistungsfähigere Elektronik und eine variable Dämpferregelung.
Die integrierte Hydroelektronik-Einheit enthält Steuerung und elektrisch angetriebenen Hydraulikgenerator.
Getaktete Dämpferventile ermöglichen 16 unterschiedliche Stellungen. Dadurch können Federrate, Dämpfung, Fahrzeughöhe und Fahrzeugneigung in Echtzeit angepasst werden.
Erklären Sie Aufbau und Funktion des Plungers im ABC-Federbein.
Das ABC-Federbein enthält eine Stahlfeder und einen hydraulisch verstellbaren Plunger.
- Wird Öl in den Hydraulikzylinder gefördert, verstellt sich der Plunger und spannt die Stahlfeder stärker vor. Dadurch nimmt die Federkraft zu. Wird Öl abgeleitet, sinken Vorspannung und Federkraft.
- Ein Plungerwegsensor überwacht die Stellung. Da jedes Federbein einen eigenen Regelkreis besitzt, können an allen vier Rädern unterschiedliche Federkräfte erzeugt werden.
Wie unterdrückt ABC das Wanken bei einer Kurvenfahrt?
- Der Querbeschleunigungssensor erkennt die Kurvenfahrt. Das ABC-Steuergerät leitet Arbeitsdruck zu den kurvenäusseren Federbeinen und erhöht dort die Federvorspannung.
- Gleichzeitig werden die kurveninneren Federbeine mit dem Rücklauf verbunden und entlastet.
- Die unterschiedlichen Federkräfte erzeugen ein Gegenmoment zur Wankbewegung. Dadurch kann auf einen herkömmlichen mechanischen Querstabilisator verzichtet werden.
Wie regelt ABC beim Bremsen und beim Beschleunigen?
- Beim Bremsen erkennt der Längsbeschleunigungssensor die Verzögerung. Die Federn der Vorderachse werden stärker gespannt und die Federn der Hinterachse entspannt. Dadurch wird das Eintauchen der Fahrzeugfront reduziert.
- Beim Beschleunigen erfolgt die Regelung umgekehrt: Die Vorderachsfedern werden entspannt und die Hinterachsfedern gespannt. Dadurch wird das Anheben der Front beziehungsweise das Einsinken des Hecks vermindert.
Welche Aufgaben haben die Regelventile, Sperrventile und Druckspeicher im ABC-System?
- Die Regelventile verbinden die Federbeine entweder mit dem Arbeitsdruck oder mit dem Rücklauf. Damit erhöhen oder verringern sie die Federkraft.
- Die Sperrventile schliessen den Vorlauf bei stehendem Motor, Fahrzeugstillstand oder Systemfehlern. Sie verhindern Druckverluste und unerwünschte Bewegungen der Federbeine.
- Die Druckspeicher speichern hydraulische Energie, stellen kurzfristig Ölvolumen bereit und dämpfen Druckpulsationen. Dadurch sind schnelle und gleichmässige Regelvorgänge möglich.
Wie arbeiten Luftfederung und CDC-Dämpferregelung zusammen?
- Die Luftfederung trägt das Fahrzeug und regelt durch Zu- oder Abführen von Druckluft die Fahrzeughöhe.
- Dadurch bleibt das Niveau auch bei unterschiedlicher Beladung konstant.
- Luftdruck, wirksame Fläche und Luftvolumen bestimmen die Federwirkung.
- CDC regelt dagegen die Dämpfkraft. Ein elektromagnetisch betätigtes Ventil verändert den Öldurchfluss im Dämpfer.
- Ein grosser Durchfluss ergibt eine geringe Dämpfkraft, ein kleiner Durchfluss eine hohe Dämpfkraft.
- Rad- und Karosseriebeschleunigungssensoren liefern die erforderlichen Signale.
- Federung und Dämpfung werden somit getrennt, aber aufeinander abgestimmt geregelt.
Welche Hauptaufgabe hat die Radaufhängung?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Die Radaufhängung verbindet Räder und Fahrzeugaufbau.
- Sie muss statische Kräfte wie Fahrzeuggewicht und Zuladung sowie dynamische Kräfte wie Bremskräfte, Antriebskräfte und Seitenkräfte aufnehmen.
- Gleichzeitig soll sie die Radstellung beim Ein- und Ausfedern möglichst günstig beeinflussen.
- Ziel sind Fahrsicherheit, Komfort, präzises Fahrverhalten und geringer Reifenverschleiss.
Welche Anforderungen werden an Bauteile der Radaufhängung gestellt?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Sie sollen
- Kräfte sicher übertragen
- eine geringe Masse besitzen
- geräuschisolierend wirken
- leicht beweglich sein
- eine hohe Führungsgenauigkeit ermöglichen.
- Besonders wichtig ist, dass Lager und Lenker zwar beweglich sind, aber möglichst wenig ungewollte Nachgiebigkeit aufweisen.
Was ist der Unterschied zwischen Einfachlenker und Dreieckslenker?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Einfachlenker
- überträgt hauptsächlich Zug- oder Druckkräfte und kann je nach Einbaulage Längs-, Quer- oder Hochkräfte aufnehmen.
- Dreieckslenker
- besitzt zwei Befestigungspunkte am Aufbau und kann dadurch sowohl Längs- als auch Querkräfte übertragen.
- Er führt das Rad stabiler.
Wie beeinflussen verschiedene Lenkerarten Radstand, Spurweite, Sturz und Spur?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Längslenker:
- beeinflusst vor allem den Radstand, aber kaum Spurweite, Sturz oder Spur.
- Querlenker:
- beeinflusst Spurweite und Sturz.
- Schräglenker:
- beeinflusst Radstand, Spurweite, Sturz und Spur.
- Mehrlenker- oder Raumlenkerachsen erlauben die gezielte Beeinflussung aller Radstellgrössen.
Was versteht man unter einem Fahrschemel?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Ein Fahrschemel oder Hilfsrahmen ist eine vormontierte Baugruppe aus Achsträger, Lenkern, Federn und Dämpfern.
- Er ist meist elastisch mit der Karosserie verbunden. Dadurch werden Abrollgeräusche und Schwingungen besser vom Aufbau entkoppelt.
Welche Aufgabe hat ein Panhardstab?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- führt eine Achse in Querrichtung.
- Ein Ende ist am Aufbau, das andere an der Achse befestigt.
- Beim Einfedern beschreibt die Achse wegen der Bogenbewegung des Stabes einen seitlichen Versatz.
- Ein langer und möglichst waagrecht eingebauter Panhardstab reduziert diesen Versatz.
Welche Vorteile hat ein Wattgestänge gegenüber einem Panhardstab?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Ein Wattgestänge führt die Achse genauer und reduziert den seitlichen Versatz beim Ein- und Ausfedern.
- Es kann sowohl zur Längs- als auch zur Querführung eingesetzt werden.
- Gegenüber dem Panhardstab ist die Rad- und Achsführung symmetrischer und fahrdynamisch günstiger.
Welche Aufgabe haben Radlager?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- ermöglichen die leichte Drehbewegung der Räder
- übertragen gleichzeitig Radführungskräfte.
- Sie müssen hohe radiale und axiale Belastungen aufnehmen können.
- Verwendet werden unter anderem Kegelrollenlager oder zweireihige Schrägkugellager.
Welche Lenkerlagerungen werden verbaut?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Silentbloc-Gelenke
- nehmen sehr hohe Kräfte in radialer Richtung auf.
- Sie ermöglichen Verdrehwinkel von +/-30° und gestatten Winkelabweichungen der Längs achse von +/- 7°
- wirken geräuschdämmend.
- Flanbloc-Gelenke
- haben am Aussenrohr und am Gummi einen flanschartigen Ansatz.
- Dadurch können sowohl Radial- als auch einseitig auf den Flansch wirkende Axialkräfte übertragen werden.
- übertragen Kräfte und ermöglichen Verdrehwinkel von 360° um die Längsachse bei gleichzeitigen Winkelabweichungen um bis zu 40°
Was kennzeichnet eine Starrachse?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- beide Räder sind durch einen starren Achskörper verbunden.
- Ein Stoss auf ein Rad wirkt sich auch auf das andere Rad aus.
- Vorteile:
- Robustheit
- einfache Konstruktion.
- Nachteil:
- grosse ungefederte Masse
- ungünstige Radbewegungen bei einseitigem Einfedern.
Welche Arten von Starrachsen gibt es?
- Banjo Achse:
- angetriebene Hinterachse die in ihrer Form an ein Musikinstrument dem "Banjo" er innert.
- Der Antrieb ist ungefedert, ein Stück.
- Die Seitenführung erfolgt durch ein Panhardstab oder Wattgestänge
- De-Dion-Achse:
- Um die grosse ungefederte Masse einer angetriebenen Starrachse zu vermeiden, wird der Achsantrieb am Aufbau befestigt
- --> Antrieb ist von der Federung entkoppelt.
- Die Seitenführung des starren, gebogenen Hinterachsrohrs erfolgt durch ein Wattgestänge oder Panhardstab
- Um die grosse ungefederte Masse einer angetriebenen Starrachse zu vermeiden, wird der Achsantrieb am Aufbau befestigt
- Deichselachse:
- Achse mit einer exakten Führung.
- Über den weit nach vorne gerückten Deichselbefestigungspunkt werden die Anfahr- und Bremskräfte übertragen.
- Trichterachse:
- wird auch als Flanschachse bezeichnet.
- Geringes Gewicht und einfache Herstellung.
- Schwierigere Reparaturarbeiten
Welche Arten von Halbstarrachsen kennst du?
- Verbundlenkerachse:
- Zwei Längslenker sind mit einem Profilstab (U Profil oder Rohr) aus Federstahl verschweisst.
- Federt gleichmässig wenn beide Rädern einfedern
- Wirkt als Drehstahb-Stabilisator wenn nur ein Rad federt
- Koppellenkerachse:
- Eigenschaften wie Verbundlenkerachse
- Jedoch deutlich spurgenauer, da stabiler
Was sind verschiedene Arten von Einzelradaufhängungen als Hinterachse?
- Pendelachse:
- Es wurden Ein- und Zwei-Gelenkpendelachsen eingesetzt.
- Grosse Sturz- und Spuränderungen beim Einfedern
- Erhöhter Reifenverschleiss
- Es wurden Ein- und Zwei-Gelenkpendelachsen eingesetzt.
- Längslenkerachse:
- Wird als Hinterachsaufhängung beim Frontantrieb eingesetzt.
- Eine Doppel-Längslenkerachse wurde beim VW-Käfer verwendet.
- Keine Sturz- und Spurweitenveränderungen
- Schräglenkerachse:
- Mischbauart zwischen der Längs- und Quer lenkerachse.
- Durch den «Schrägungswinkel» kann dem Rad eine gewünschte Sturz- und Spurbewegung gegeben werden.
Warum sind ungleich lange Querlenker bei Doppelquerlenkerachsen vorteilhaft?
- Der obere Querlenker ist kürzer als der untere.
- Beim Einfedern entsteht dadurch negativer Sturz.
- Das kurvenäussere Rad bleibt besser auf der Fahrbahn abgestützt, wodurch die Kurvenstabilität verbessert wird.
- Gleichzeitig bleibt die Spuränderung gering.
Warum kann ein McPherson-Federbein bei leistungsstarken Fronttrieblern problematisch sein?
- Beim klassischen McPherson-Federbein kann der Störkrafthebelarm relativ gross sein.
- Antriebskräfte wirken dann stärker auf die Lenkung und können Lenkradzerren oder Lenkradstossen verursachen.
- Weiterentwicklungen wie
- RevoKnuckle (Ford)
- ISAS (Renault)
- HiPerStrut (Opel)
Was bewirken spurkorrigierende Hinterachslager?
- Spurkorrigierende Hinterachslager ermöglichen ein gezieltes Mitlenken der Hinterräder bei Kurvenfahrt.
- Durch Seitenkräfte verschiebt sich der Aufbau gegenüber der Hinterachse.
- Die schräg angeordneten Lager bewirken eine Spurverstellung, wodurch der Schräglaufwinkel reduziert und das Eigenlenkverhalten verbessert wird.
Welche Hauptaufgaben hat die Fahrzeugfederung?
- Fahrsicherheit
- die Räder müssen möglichst ständig Kontakt zur Fahrbahn behalten, damit Brems-, Lenk- und Antriebskräfte übertragen werden können
- Fahrkomfort
- Stösse und Vibrationen sollen von den Insassen ferngehalten werden
- Betriebssicherheit
- die Federung verhindert zu hohe Belastungen an Karosserie, Achsteilen und Anbauteilen.
Was versteht man unter Amplitude, Periode und Frequenz?
- Amplitude:
- ist der grösste Ausschlag der schwingenden Masse aus der Ruhelage.
- Periode
- ist die Zeitdauer für eine vollständige Schwingung.
- Frequenz
- gibt an, wie viele Schwingungen pro Sekunde stattfinden. Sie wird in Hertz angegeben.
Was ist Resonanz und warum ist sie im Fahrzeug unerwünscht?
Resonanz entsteht, wenn eine Masse immer im Rhythmus ihrer Eigenfrequenz angeregt wird.
Dadurch wird die Amplitude immer grösser.
Im Fahrzeug kann das zu Aufschaukeln, Komfortverlust, schlechter Radführung und im Extremfall zu gefährlichem Fahrverhalten führen.
Was bedeutet Federrate?
- Die Federrate beschreibt das Verhältnis von Federkraft zu Federweg.
- Eine hohe Federrate bedeutet eine harte Feder, eine niedrige Federrate eine weiche Feder.
- Sie gibt also an, wie stark eine Feder bei einer bestimmten Belastung einfedert.
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Cartes-fiches
Warum ist die Zugstufe oft stärker gedämpft als die Druckstufe?
- Beim Einfedern wirken Federkraft und Dämpferkraft zusammen.
- Eine zu harte Druckstufe würde Komfort und Radführung verschlechtern.
- Die stärkere Zugstufe verhindert dagegen das schnelle Ausfedern und Nachschwingen des Aufbaus.
- Erhöhung des Komforts
Erkläre den Einrohr-Gasdruckdämpfer.
- Beim Einrohrdämpfer befinden sich Arbeitsraum, Öl und Gas in einem Rohr.
- Ein Trennkolben trennt Öl und Gas.
- Das Gaspolster gleicht das Volumen der einfahrenden Kolbenstange aus und verhindert Ölverschäumung sowie Dampfblasenbildung.
- Keine feste Einbaurichtung
Warum steht der Einrohr-Gasdruckdämpfer unter hohem Druck?
- Der Gasdruck von etwa 20–35 bar erhöht den Siedepunkt des Hydrauliköls und verhindert Kavitation bzw. Dampfblasenbildung bei hohen Temperaturen.
Was ist der Hauptunterschied zwischen Einrohr- und Zweirohrdämpfer?
- Beim Einrohrdämpfer liegt der Arbeitsraum in einem Rohr mit Gasraum/Trennkolben.
- Beim Zweirohrdämpfer gibt es einen inneren Arbeitszylinder und einen äusseren Ausgleichsraum mit Bodenventil.
- Einbaurichtung muss beachtet werden
Welche Funktion hat das Bodenventil beim Zweirohrdämpfer?
- Das Bodenventil regelt den Ölfluss zwischen Arbeitsraum und Ausgleichsraum, besonders zur Volumenkompensation der ein- und ausfahrenden Kolbenstange.
Warum kann ein Dämpfer mit Prallscheibe nicht beliebig eingebaut werden?
- Weil Öl und Gas nicht vollständig getrennt sind. Der Gasraum muss oben liegen, damit sich Öl und Gas nicht vermischen.
Was ist ein Federbeinstossdämpfer?
- Ein Federbeinstossdämpfer ist Teil eines Federbeins.
- Er bildet zusammen mit Schraubenfeder und Achsbefestigung eine tragende Einheit und nimmt zusätzlich Biegekräfte auf.
- McPhearson (wenn Teil des Achsschenkels)
Wie funktionieren Dämpfer mit variabler Dämpfung?
- Veränderung der Durchströmgeschwindigkeit des Öl's durch die Ventile
- Dies ändert die Dämpferhärte und Geschwindigkeit
- Zug- und Druckstufe.
- Dies kann folgendermassen realisiert werden:
- Mechanische Einstellschraube
- Elektromechanisch
- Bypass für variable Dämpfung (Beladungsabhängig)
- el. Magnetventil für Bypass
Was ist CDC?
- CDC bedeutet Continuous Damping Control.
- Es ist ein elektronisch geregeltes System, das die Dämpfkraft stufenlos und radindividuell an Fahrzustand, Geschwindigkeit, Radbewegung und Fahrerreaktionen anpasst.
Wie funktioniert CDC?
- Bei schneller und sportlicher Fahrt erhöht CDC die Dämpfkraft, um die Bodenhaftung des Fahrzeugs zu verbessern und so den Bremsweg zu verkürzen
- Bei ruhiger Fahrt reduziert CDC die Dämpfkraft und verbessert so den Fahrkomfort
- Die Erfassung der Fahrsituation erfolgt dabei über Sensoren, die neben der Bewegung der Räder und des Aufbaus auch Einflussgrössen wie Fahrbahnzustand, Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrerreaktionen detektieren
- Die Regelung erfolgt dabei nach dem „Skyhook“ Prinzip
Erkläre das Skyhook-Prinzip
- Das Skyhook-Prinzip versucht, den Fahrzeugaufbau möglichst ruhig zu halten, als wäre er an einer imaginären festen Schiene am Himmel aufgehängt.
- In der Praxis wird zusätzlich die Raddämpfung berücksichtigt, damit der Reifen Bodenkontakt behält.
- Aktuell in der 3. Generation mit folgenden Verbesserungen:
- gute Aufbaudämpfung
- geringe Radlastschwankung
- gute Aufbauisolierung bei kleineren Anregungen.
Wie funktioniert ein magnetorheologischer Dämpfer?
- Das Öl enthält magnetisierbare Partikel.
- Wird ein Magnetfeld angelegt, richten sich die Partikel aus und verändern die Viskosität des Öls.
- Dadurch kann die Dämpfung innerhalb weniger Millisekunden angepasst werden.
Was zeigt eine Dämpferkennlinie?
- Sie zeigt den Zusammenhang zwischen Kolbengeschwindigkeit und Dämpfkraft.
- Daraus erkennt man, ob ein Dämpfer progressiv, linear oder degressiv arbeitet.
Was ist der Unterschied von variablen Schwingungsdämpfern betr. Dämpferkennlinie?
- Sie weisen in Ihrer Kennlinie drei verschiedene Bereiche auf.
- 1. Bereich:
- kleine Unebenheiten einer glatten Fahrbahn durch die progressive Kennlinie gut getilgt
- 2. Bereich:
- degressiver Verlauf im mittleren Bereich dämpft auch grössere Unebenheiten einer welligen Fahrbahn
- 3. Bereich:
- sichert die progressive Kennlinie bei hohen Geschwindigkeiten die Fahrsicherheit auch bei welligen Fahrbahnen
Beschreibe das folgende Dämpfer-Diagramm?
Warum ist die Prüfung eingebauter Stossdämpfer schwierig?
- Weil nicht nur der Dämpfer gemessen wird.
- Reifen, Luftdruck, Federn, Lager, Radmassen, Karosseriemasse und Fahrwerkszustand beeinflussen das Ergebnis.
- Daher nur eine Referenzmessung mit sehr viel Toleranz
Was misst die EUSAMA-Methode?
- Sie misst im Resonanzbereich die minimale Radaufstandskraft.
- Daraus wird der Bodenaufstandswert in Prozent der statischen Radlast berechnet.
- Je höher der Wert, desto besser bleibt das Rad auf der Fahrbahn.
- Prüfverfahren:
- Sinusförmige Fusspunkterregung eines einzelnen Rades mit einer Amplitude von 6 mm und 25 Hz
- Während Ausschwingvorgang zwischen 25 und 0 Hz wird mit Hilfe von Gewichts- und Frequenzmessung die minimale Radaufstandskraft erfasst
- Als Beurteilungsgrösse wird die kleinste Radaufstandskraft mit der dazugehörenden Schwing frequenz erfasst
Warum ist die Wippmethode nur bedingt brauchbar?
- Beim Wippen von Hand werden die realen Kolbengeschwindigkeiten im Fahrbetrieb nicht erreicht.
- Dynamische Einflüsse und Resonanzbereiche werden kaum erfasst.
Beurteile die folgenden Auswertungsbilder.
Welche Vorteile bringt eine Niveauregulierung?
- Sie hält das Fahrzeugniveau unabhängig von Beladung konstant, erhält Bodenfreiheit und Federwege, reduziert Spur-/Sturzänderungen und verbessert Komfort, Reifenverschleiss und Fahrsicherheit.
- Vorteile:
- Das Fahrzeug kann komfortabler abgefedert werden.
- Das statische Fahrzeugniveau ist unabhängig der Beladung immer gleich.
- Erhaltung der maximalen Aus- und Einfederwege in allen Zuständen
- Erhaltung der vollen Bodenfreiheit auch bei maximaler Zuladung
- Keine ladungsabhängige Cw-Wert-Änderungen
- Keine Spur- und Sturzveränderungen bei Zuladungsänderungen und dadurch weniger Reifenverschleiss.
Wie funktioniert der Nivomat?
- Der Nivomat nutzt die Relativbewegung zwischen Achse und Aufbau während der Fahrt.
- Er pumpt das Fahrzeug nach Beladung selbstständig wieder auf Normalhöhe, ohne externe Energiequelle.
Unterschied pneumatische und hydropneumatische Niveauregulierung?
- Die pneumatische Niveauregulierung arbeitet mit Luftdruck im Luftbalg.
- Die hydropneumatische arbeitet mit Öl, Gasdruckspeicher und Hochdruckpumpe in einem geschlossenen System.
Welche Aufgaben erfüllt ein aktives Fahrwerksystem?
- passt Federung, Dämpfung und Fahrzeugniveau an die aktuelle Fahr- und Fahrbahnsituation an
- reduziert Wank-, Nick- und Vertikalbewegungen, hält die Fahrzeughöhe möglichst konstant
- verbessert dadurch Fahrkomfort, Fahrstabilität und Bodenhaftung
Welche Sensorsignale benötigt ein aktives Fahrwerk und wofür werden sie verwendet?
- Raddrehzahlen für Fahrzeuggeschwindigkeit und Radbewegungen
- Lenkwinkel und Lenkgeschwindigkeit zur Erkennung einer Kurvenfahrt
- Gierrate zur Erfassung der Drehung um die Hochachse
- Querbeschleunigung zur Erkennung von Wankbewegungen
- Längsbeschleunigung zur Erkennung von Brems- und Beschleunigungsvorgängen
- Vertikalbeschleunigung zur Erkennung von Bodenwellen
- Niveausignale zur Bestimmung der Aufbauhöhe
- Bremsdruck zur Beurteilung der Verzögerungsanforderung
Erkläre die Skyhook-Regelstrategie.
- Bei der Skyhook-Regelstrategie wird angenommen, der Fahrzeugaufbau sei an einem imaginären Haken am Himmel aufgehängt.
- Der Aufbau soll möglichst ruhig bleiben, während sich die Räder den Fahrbahnunebenheiten anpassen.
- Dafür wird die Dämpfung laufend verändert. Ziel ist ein guter Kompromiss zwischen weichem Fahrkomfort und straffer Fahrstabilität.
Wie schaltet das Citroën-Hydractive-System zwischen komfortabler und sportlicher Federung um?
- Pro Achse ist eine zusätzliche dritte Federkugel vorhanden. Elektroventile können diese Kugel zum hydraulischen Kreislauf zuschalten oder davon trennen.
- Bei zugeschalteter Zusatzkugel ist das wirksame Stickstoffvolumen grösser. Dadurch wird die Federung weicher und komfortabler.
- Bei abgeschalteter Zusatzkugel ist das Gasvolumen kleiner, die Federrate steigt und das Fahrwerk wird straffer.
- Das Steuergerät entscheidet anhand der Fahrsituation über die Umschaltung.
Was unterscheidet Hydractiv 3+ vom ursprünglichen Hydractive-System?
Hydractiv 3+ besitzt zusätzlich eine automatische Regelung der Bodenfreiheit, eine leistungsfähigere Elektronik und eine variable Dämpferregelung.
Die integrierte Hydroelektronik-Einheit enthält Steuerung und elektrisch angetriebenen Hydraulikgenerator.
Getaktete Dämpferventile ermöglichen 16 unterschiedliche Stellungen. Dadurch können Federrate, Dämpfung, Fahrzeughöhe und Fahrzeugneigung in Echtzeit angepasst werden.
Erklären Sie Aufbau und Funktion des Plungers im ABC-Federbein.
Das ABC-Federbein enthält eine Stahlfeder und einen hydraulisch verstellbaren Plunger.
- Wird Öl in den Hydraulikzylinder gefördert, verstellt sich der Plunger und spannt die Stahlfeder stärker vor. Dadurch nimmt die Federkraft zu. Wird Öl abgeleitet, sinken Vorspannung und Federkraft.
- Ein Plungerwegsensor überwacht die Stellung. Da jedes Federbein einen eigenen Regelkreis besitzt, können an allen vier Rädern unterschiedliche Federkräfte erzeugt werden.
Wie unterdrückt ABC das Wanken bei einer Kurvenfahrt?
- Der Querbeschleunigungssensor erkennt die Kurvenfahrt. Das ABC-Steuergerät leitet Arbeitsdruck zu den kurvenäusseren Federbeinen und erhöht dort die Federvorspannung.
- Gleichzeitig werden die kurveninneren Federbeine mit dem Rücklauf verbunden und entlastet.
- Die unterschiedlichen Federkräfte erzeugen ein Gegenmoment zur Wankbewegung. Dadurch kann auf einen herkömmlichen mechanischen Querstabilisator verzichtet werden.
Wie regelt ABC beim Bremsen und beim Beschleunigen?
- Beim Bremsen erkennt der Längsbeschleunigungssensor die Verzögerung. Die Federn der Vorderachse werden stärker gespannt und die Federn der Hinterachse entspannt. Dadurch wird das Eintauchen der Fahrzeugfront reduziert.
- Beim Beschleunigen erfolgt die Regelung umgekehrt: Die Vorderachsfedern werden entspannt und die Hinterachsfedern gespannt. Dadurch wird das Anheben der Front beziehungsweise das Einsinken des Hecks vermindert.
Welche Aufgaben haben die Regelventile, Sperrventile und Druckspeicher im ABC-System?
- Die Regelventile verbinden die Federbeine entweder mit dem Arbeitsdruck oder mit dem Rücklauf. Damit erhöhen oder verringern sie die Federkraft.
- Die Sperrventile schliessen den Vorlauf bei stehendem Motor, Fahrzeugstillstand oder Systemfehlern. Sie verhindern Druckverluste und unerwünschte Bewegungen der Federbeine.
- Die Druckspeicher speichern hydraulische Energie, stellen kurzfristig Ölvolumen bereit und dämpfen Druckpulsationen. Dadurch sind schnelle und gleichmässige Regelvorgänge möglich.
Wie arbeiten Luftfederung und CDC-Dämpferregelung zusammen?
- Die Luftfederung trägt das Fahrzeug und regelt durch Zu- oder Abführen von Druckluft die Fahrzeughöhe.
- Dadurch bleibt das Niveau auch bei unterschiedlicher Beladung konstant.
- Luftdruck, wirksame Fläche und Luftvolumen bestimmen die Federwirkung.
- CDC regelt dagegen die Dämpfkraft. Ein elektromagnetisch betätigtes Ventil verändert den Öldurchfluss im Dämpfer.
- Ein grosser Durchfluss ergibt eine geringe Dämpfkraft, ein kleiner Durchfluss eine hohe Dämpfkraft.
- Rad- und Karosseriebeschleunigungssensoren liefern die erforderlichen Signale.
- Federung und Dämpfung werden somit getrennt, aber aufeinander abgestimmt geregelt.
