1. Einleitung

Jeder Autobesitzer hat ihn. Jeder Autobesitzer weiß, dass er ihn hat. Aber weiß auch jeder, wie wichtig er ist? Es gibt ihn in vielen verschiedenen Ausführungen, seine Funktion ist jedoch immer dieselbe. Der Stoßdämpfer ist eines der wichtigsten Bindeglieder zwischen Auto und Straße. Er ist vielmehr ein Bindeglied zwischen Fahrer und Fahrbahn. Der Schwingungsdämpfer, wie er auch genannt wird, trägt Zweifels ohne zur Qualität eines Kraftfahrzeuges bei und damit auch für dessen Popularität auf dem Fahrzeugmarkt. Der Spagat zwischen Fahrsicherheit und Fahrkomfort ist für die Konstruktion von maßgeblicher Bedeutung. Luxuslimousinen legen ein verstärktes Augenmerk auf den Fahrkomfort, wohin gegen in einem Sportwagen dem Fahrkomfort eine eher marginale Bedeutung zukommt. Für die unterschiedlichen Ansprüche werden verschiedene Leistungsmerkmale und damit auch unterschiedliche Stoßdämpferarten benötigt. Um diesem Problem entgegenzuwirken, bedient sich die Industrie, oder vielmehr der Konstrukteur, einer Normgebung für die optimale

Dämpfereinstellung. Diese Norm wird als ‚mittlerer Beladungszustand‘ beschrieben. ¹ Charakterisiert wird dieser durch die Anzahl von „zwei Personen und 75kg Handgepäck“ ² . Nicht nur der Unterschied der Fahrzeugklassen beeinflusst die Dämpferabstimmung, sondern auch die fahrzeugeinsatzstypischen Fahrbahnanregungen, welche von Fahrzeug zu Fahrzeug individuell gestaltet werden können. In der vorliegenden Arbeit setzt sich der Autor mit dem Thema ‚Der Stoßdämpfer‘ auseinander und geht dabei auf dessen Bedeutung für die Konstruktion eines Kraftfahrzeuges (KFZ) ein. Es werden zwei Arten genauer betrachtet und deren Aufbau und Funktionsweisen erläutert. Zu Beginn wird der Begriff Stoß- oder auch Schwingungsdämpfer definiert, um einen Ausgangspunkt für die Aufarbeitung des Themas zu legen und Missverständnisse zu vermeiden. Fortführend werden Aufbau und Funktion der Ein- und Zweirohrdämpfer genau erläutert um Vor- und Nachteile der Systeme im Vergleich darzustellen. Zusätzlich geht der Autor auf die Problematik Stoßdämpfertest ein, um darzulegen, welche Möglichkeiten bestehen deren Funktionalität zu überprüfen. Abschließend wird eine zukunftsgestaltende Idee erläutert, welche sowohl Fahrkomfort als auch Fahrsicherheit miteinander verbindet und den Fahrbahngegebenheiten entsprechend anpasst.

¹ vgl. Reimpell 2000, S. 358

² Reimpell 2000, S. 358

2. Begriffsbestimmung des Stoßdämpfers

In der Wissenschaft spricht man von Stoßdämpfer oder auch Schwingungsdämpfer. Diese sind Metallhülsen, in denen ein beweglicher Kolben die Belastungen der Karosserie abfedert. Sie drücken die Räder auf die Straße und sorgen dadurch für fundamental sicherheitsrelevante Aspekte wie Fahrsicherheit. Aber auch Fahrkomfort ist eine ihrer Aufgaben, die es zu bewältigen gilt. Den nötigen Widerstand gewährleistet eine Kolbenfüllung mit Öl oder Stickstoff bei einem Druck bis 25 bar. Schwingungsdämpfer werden in vielen verschiedenen Arten hergestellt und ihr Einsatzspektrum, wie zu vermuten, reicht weit über das des Schwingungsdämpfers, befestigt an Achse und Karosserie, hinaus. Bekannte Formen sind der Einrohrdämpfer drucklos und druckbelastet und der Zweirohrdämpfer drucklos und druckbelastet. Die drucklosen Varianten finden jeweils Anwendung in Bereichen wie Heckklappen und Motorhaubenlifter. Auch werden sie als Motorschwingungsdämpfer, Fahrersitzdämpfer und Lenkungsdämpfer

eingesetzt. ³ Vorwiegend werden jedoch Einrohr-dämpfer (siehe Abbildung 1) verwendet, da diese auf Grund ihrer dünneren Bauweise auch in schwer Abbildung 1: Haubenlifter

zugänglichen Stellen ihren Platz finden. Diese drucklosen Varianten werden in der Ausarbeitung nicht weiter betrachtet, da sie keine Verwendung als Fahrzeugdämpfer finden und somit für Erarbeitung des Themas keine Rolle spielen. Die druckbelasteten Varianten unterscheiden sich durch einen Gehäuseinnendruck von bis zu 25 bar. Der Zweirohrdämpfer bedient sich eines Gasdruckes von ca. sechs bis acht bar und der Einrohrdämpfer bis zu den bereits angesprochenen 25 bar. Sie werden als Schwingungsdämpfer verwendet, welche im Bereich der Fahrzeugaufhängung ihre Funktion finden.

³ vgl. Reimpell 2000, S. 374

3. Der Zweirohrdämpfer druckbelastet 3.1. Aufbau

Der Zweirohrdämpfer, druckbelastet setzt sich

zusammen aus zwei Befestigungsgelenkenjeweils oben und unten - einem Arbeitszylinder und einem Behälterrohr. In dem Arbeitszylinder befinden sich die Kolbenstangenführung, die Kolbenstangendichtung, die Kolbenstange mit einem Durchmesser von elf Millimeter mit Kolbenventil und das Bodenventil. In dem Behälterrohr befindet sich der Ölvorratsraum. Dieser ist gefüllt mit Mineralöl und Luft. Diese hat einen Druck von sechs bis acht bar. Umgeben ist dieses System zum Teil von einem Schutzrohr. Für die Dämpfungs-leistung verantwortlich sind zwei Ventile. Zum einen das Kolbenventil, welches bei der Zugstufe die alleinige Dämpfung übernimmt und zum anderen Teil das Bodenventil, welches hauptsächlich die Auf-wärtsbewegung bremst. ⁴ Das durchschnittlich in Abbildung 2: Der Zweirohrdämpfer druckbelastet einem KFZ verbaute Kolbenventil hat eine für die Zugstufe verantwortliche Fläche von 478

mm ² . Das für die Druckstufe verantwortliche Bodenventil hat eine Fläche von nur 95 mm ² . Zweirohrdämpfer, druckbelastet „haben Zylinderdurchmesser von ca. 22 mm bis maximal 36 mm. In Nutzkraftwagen werden im Prinzip die gleichen Dämpfer verwendet. Der

Durchmesser erweitert sich jedoch nach oben bis auf 70 mm“ ⁵ .

⁴ Vgl. Heißing, S.270

⁵ Heißing, S.270

3.1.1. Kolbenventil (Zugstufenventil) „Das Zugstufenventil

Zweirohrdämpfern Allgemeinen eine Kombi-nation von konstantem Durchlaß und federbelastetem Kolben 1 ist mit der Mutter 3 am unteren Kolbenstange 2 befestigt. Die seitliche Zylinderrohr 4 übernimmt der Kolbenring 5, die Mittenzentrierung des Kolbens der Zapfen Z1. Das eigentliche Ventil besteht aus dem Ventilteller Abbildung 3: Zugstufenventil 6, der von der Schraubenfeder 7 gegen die Dichtkante K1 gedrückt wird. Mit Hilfe der Mutter 8 erfolgt die Regulierung der Anpreßkraft. Zwischen der Dichtkante K3 und der oberen Abdeckscheibe sind sogenannte Bypass- oder Veröffnungsquerschnitte eingeprägt, deren Durchschnittsflächen den eigentlichen konstanten Durchlaß ergeben. Beim Hochgehen des Kolbens strömt Öl durch die Bohrung B1, um dann sowohl den konstanten Durchlaß als

auch nach Abheben des Ventiltellers das eigentliche Ventil zu passieren“ ⁶ .

⁶ Vogel, S. 363-364