Alles über Stoßdämpfer
Der Stoßdämpfer ist ein Schwingungsdämpfer. Bei Kraftfahrzeugen ist er ein sicherheitsrelevantes Bauteil des Fahrwerks. Ein Stoßdämpfer dient dazu, die Schwingungen der ungefederten Massen zu unterdrücken bzw. schnell abklingen zu lassen.
Bei allen Teleskopstossdämpfern wird durch den Widerstand, den ein Arbeitskolben in einem mit Öl gefüllten Rohr überwinden muß, Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt und ein Schwingen des Fahrzeuges verhindert.
1. Man unterscheidet zwei Teleskop Stossdämpfer Konstruktionen:
Einrohr Stossdämpfer (auch Gasdruck Stossdämpfer genannt) und Zweirohr Stossdämpfer.
Die Dämpfung erfolgt bei beiden durch das gleiche Prinzip: Der Arbeitskolben mit der Kolbenstange bewegt sich in einem mit Öl gefüllten Rohr. Beim Einfahren der Kolbenstange wird entsprechend dem Volumen des eingefahrenen Teils der Kolbenstange Öl verdrängt. Der Dämpfer braucht daher einen Ausgleichsraum.
Beim Einrohr Dämpfer übernimmt diese Funktion eine mit Gas gefüllte Kammer, beim Zweirohr Dämpfer das zweite Rohr.
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| Der Einrohr Stoßdämpfer (Gasdruck) | Der Zweirohr Stossdämpfer | Der Zweirohr Niedergasdruck Dämpfer |
| Beim Einfahren der Kolbenstange (1) wird Öl verdrängt. Der bewegliche Trennkolben (2) drückt jetzt das Gaspolster (3) zusammen. Beim Ausfahren der Kolbenstange drückt das Gas den Trennkolben wieder in seine Ausgangslage zurück. | Beim Einfahren der Kolbenstange (1) wird das Dämpferöl durch ein Bodenventil (2) in das äußere Rohr (3) gedrückt Beim Ausfahren der Kolbenstange fließt das Öl zurück. | Funktionsprinzip des normalen Zweirohrdämpfers. Vom zusätzlichen Niedergasdruck wird die Kolbenstange aus dem Dämpfungsrohr gedrückt. |
2. Zug- und Druckstufe
Ein direkt angelenkter hydraulischer Stoßdämpfer wird beim Ausfedern auf Zug und beim Einfedern auf Druck beansprucht. Deshalb wird die Dämpfung beim Ausfedern als Zugstufe, beim Einfedern als Druckstufe bezeichnet.
Aus der Federkennlinie und der auf die Feder wirkenden Kraft ergibt sich der Hubweg. Die Dämpferrate multipliziert mit der Hubgeschwindigkeit ergibt die Dämpfungskraft, die dem Hub entgegen wirkt. In Fahrzeugen werden Dämpfer eingesetzt, die verschiedene Dämpferraten für Zug- und Druckstufe haben.
Damit beim Überfahren einer Bodenwelle die Feder ihre Aufgabe erfüllen kann und den dabei entstehenden Stoß des Rades nach oben (in Richtung Karosserie) auffangen kann, ist die Dämpfungsrate der Druckstufe niedriger als die der Zugstufe. Der Grund dafür ist, dass die entstehende Druckstufendämpfungskraft in derselben Richtung wirkt wie die Federkraft, die Zugstufendämpfungskraft in entgegengesetzter Richtung.
| Druckstufe beim Einfedern Beim Druckhub bewegt sich der Kolben (6) im Zylinder (4) nach unten. Ein Teil des Öls unterhalb des Kolbens fließt durch die Bohrungen A, B, C und D in den größer gewordenen Raum oberhalb des Kolbens. Der Öldruck ist dann unterhalb und oberhalb des Kolbens gleich groß. Die dem eintauchenden Kolbenstangen- volumen entsprechende Menge Öl wird über das Bodenventil dabei in den Ausgleichsraum gedrückt. |
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Zugstufe beim Ausfedern
Beim Zughub bewegt sich der Kolben (6) im Zylinder (4) nach oben. So wird auf das Öl oberhalb des Kolbens ein Druck ausgeübt, wodurch dieses durch die Bohrungen A, B, C und E in den Raum unterhalb des Kolbens strömt und so die Dämpfungs* stärke in der Zugstufe erzeugt. Durch das Bodenventil (10) wird gleichzeitig Öl aus dem Ausgleichsraum (5) in den Raum unter dem Kolben angesogen, um das Volumen der ausfahrenden Kolbenstange aufzufüllen. |
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