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By Wolfgang Bauer (auth.)
Dieses Buch gibt einen umfassenden Überblick über hydropneumatische Federungssysteme –Systeme, welche die positiven Federungseigenschaften von Gasfedern mit den Dämpfungseigenschaften einer Hydraulikflüssigkeit koppeln. Mit einer hydropneumatischen Federung werden additionally stets Federung und Dämpfung quasi "in Tateinheit" realisiert, used to be in vielen Bereichen, wie zum Beispiel dem Fahrzeugbau, große Vorteile bietet.
Ausgehend von einem Vergleich verschiedener Federungssysteme erläutert der Autor den theoretischen Hintergrund der Federungs- und Dämpfungseigenschaften hydropneumatischer Systeme, stellt die Konstruktionselemente dar, gibt einen Überblick über die Niveauregulierung und beschreibt wichtige Sonderfunktionen. Schließlich wird die Technologie anhand von Konstruktionsbeispielen aus der Fahrwerkstechnik illustriert und ein Ausblick auf künftige Entwicklungen gegeben.
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3 Dämpfungseigenschaften Um die Energie, die der Federung durch Anregungen von außen zugeführt wird, wieder abzubauen, sind Elemente erforderlich, welche eine Umwandlung der Bewegungs- bzw. Lageenergie vornehmen. Vorwiegend wird hier die Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt, indem während der Bewegung eine abbremsende Kraft aufgebracht wird. Diese Dämpfungskraft basiert üblicherweise auf dem Prinzip der Reibung. Dabei gibt es zwei wesentliche Prinzipien, die dafür ausgenutzt werden: • Die Festkörperreibung, auch trockene Reibung genannt.
Abb. 29. 3 Dämpfungseigenschaften 51 Dabei gibt es zwei Grundarten von Strömungswiderständen, die jeweils eine unterschiedliche Abhängigkeit des Druckverlustes vom Volumenstrom zeigen: • Drossel: Hier wird die Strömung über einen langsamen Übergang des Strömungsquerschnittes von weit auf eng wieder auf weit abgebremst. Im engen Querschnitt liegt dabei eine hohe Strömungsgeschwindigkeit vor, welche aufgrund des starken Geschwindigkeitsabfalles zur Wand hin hohe Scherkräfte und damit den Druckverlust erzeugt.
22 2 Grundlagen der Federungs- und Dämpfungseigenschaften hydropneumatischer Systeme bereits in Kap. 1 erwähnt, dass diese Kennlinie bei der mechanischen Federung grundsätzlich linear verläuft − durch spezielle Windungen und/oder Parallelschaltung von Federn sind auch andere Verläufe möglich. Bei der hydropneumatischen Federung hingegen ist immer ein progressiver Verlauf gegeben. Dieser lässt sich durch Veränderung der verschiedenen Einflussparameter in bestimmten Grenzen beeinflussen − welche dies sind, soll im Folgenden hergeleitet werden.