Vibracoustic bringt schaltbares Drei-Kammer-Luftfedersystem in Serie

Darmstadt, 27. Februar 2018. Um den Zielkonflikt zwischen Komfort und Fahrdynamik zu lösen, hat Vibracoustic schaltbare Luftfedern mit einem Drei-Kammer-Konzept entwickelt. Indem einzelne Luftkammern von einer intelligenten Steuerung zu- oder abgeschaltet werden, können die Luftfedern je nach Fahrsituation in vier verschiedenen Steifigkeiten eingestellt werden. Die Fahrt wird dadurch nicht nur komfortabler oder dynamischer, sondern auch sicherer.

Viele Autofahrer wünschen sich von ihrem Fahrzeug ein komfortables Fahrverhalten und gleichzeitig eine hohe Fahrdynamik. Luftfedern können das ermöglichen, unter anderem weil sie das Fahrzeug auf einem konstanten Niveau halten – unabhängig davon, wie schwer es beladen ist. In höheren Fahrzeugklassen kommen Luftfedern meist an allen vier Rädern zur Anwendung, weil hier häufig viel Wert auf hohen Komfort gelegt wird. Um dabei den Zielkonflikt zwischen Komfort und Fahrdynamik zu lösen, hat Vibracoustic schaltbare Luftfedern entwickelt. Dadurch kann die Steifigkeit der Feder während der Fahrt verändert werden, um die Fahreigenschaften eines Autos gezielt zu beeinflussen. In der neuen SUV-Baureihe eines deutschen Premiumherstellers kommen jetzt schaltbare Luftfedern von Vibracoustic mit einem Drei-Kammer-Konzept zum Einsatz. Dadurch können je nach Fahrsituation und Bedarf vier verschiedene Steifigkeiten dargestellt werden.

Luftfedern bestehen aus einem mit Druckluft gefüllten Topf und einem Abrollkolben mit mechanischer Verbindung zur Achse. Zwischen beiden befindet sich ein Balg und ein Kolben, die die Wirkfläche für die Druckluft bilden. Bei schaltbaren Luftfedern unterteilt Vibracoustic die Druckluft in drei Kammern. Mit Hilfe von Ventilen können diese Kammern dann zu- oder abgeschaltet werden, um das Luftvolumen zu verändern. Je mehr Volumen zur Verfügung gestellt wird, umso weicher ist die Feder; bei weniger Luftvolumen verhält sie sich entsprechend härter. Auf diese Weise lassen sich die drei Kammern so kombinieren, dass die jeweils erforderlichen Federeigenschaften erreicht werden, von sehr komfortabel bis besonders sportlich. In aktuellen Vibracoustic-Anwendungen lässt sich die Steifigkeit der Feder dabei von einer ganz weichen bis zu einer möglichst harten Auslegung in vier Stufen nahezu verdoppeln.

Für die Schaltstrategie der Ventile kann Vibracoustic die Grundlagen bereitstellen und die Automobilhersteller auch bei der Parametrisierung unterstützen. Die Schaltventile können je nach Anwendung sowohl manuell schaltbar als auch automatisch schaltend ausgelegt werden. Schaltbar bedeutet, dass der Fahrer manuell seinen gewünschten Fahrmodus einstellt, zum Beispiel einen Sport- oder einen Komfortmodus. Automatisch schaltende Luftfedern greifen demgegenüber direkt in die Fahrdynamik ein. So können beispielsweise die Wankbewegung eines Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt verringert werden, indem ihre Ventile je nach Fahrsituation eine oder zwei Kammern abschalten und so die Feder härter einstellen. Ein anderes Szenario ist, mit einer automatischen Schaltung während der Geradeausfahrt das Nicken des Fahrzeugaufbaus beim Bremsen zu reduzieren. Das Steuergerät berücksichtigt dabei unter anderem Längs- und Querbeschleunigung sowie den Lenkradwinkel und regelt nicht nur die Federrate, sondern auch die Dämpfung und das Fahrzeugniveau.

Eine wichtige Rolle spielen bei den neuen Luftfedern auch die Schaltventile, die den Durchfluss regeln. Die Ingenieure von Vibracoustic entwickelten ein Ventil, das speziell auf die Anforderungen von schaltbaren Drei-Kammer-Systemen ausgelegt ist. So müssen beispielsweise die Schaltzeiten kurz genug sein, um eine Schaltung überhaupt erst zu ermöglichen. Außerdem muss der Durchlass groß genug dimensioniert sein. Die Entwickler minimierten aber auch mit Hilfe einer Membran das Schaltgeräusch, damit dies nicht für Fahrer oder Passagiere im Fahrzeug wahrnehmbar ist. Diese Eigenschaft kann insbesondere bei Elektrofahrzeugen eine Rolle spielen, bei denen keine Geräusche und Vibrationen des Verbrennungsmotors solche Geräusche überdecken.

In Zukunft wird Vibracoustic schaltbare Luftfedern auch in Zwei-Kammer-Systemen zur Verfügung stellen. Mit diesen Systemen können zwar nur zwei verschiedene Steifigkeiten dargestellt werden, mit der entsprechenden Regelung ist aber auch so beispielsweise eine effektive Wankstabilisierung möglich. Vibracoustic will damit dazu beitragen, den Kundenwunsch nach mehr Komfort und Fahrdynamik auch in Mittelklassefahrzeugen zu erfüllen.

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Drei-Kammer-Luftfedersystem