Verstellbare Fahrwerke bieten Individualität in Serienfahrzeugen.
Die Strassenlage eines jeden Fahrzeugs – die Sammlung von Teilen, die es tragen, seine Last vor Stössen schützen und es ihm ermöglichen, sich zu drehen – stellt einen Kompromiss der Designer dar.
Die Automobilhersteller müssen bei der Konstruktion der Fahrwerke eines Fahrzeugs zahlreiche Faktoren berücksichtigen, einschliesslich:
- Gewicht
- Kosten
- Dimensionen
- Gewünschte Handhabungseigenschaften
- Gewünschter Fahrkomfort
- Erwartete Belastung (Passagiere und Fracht) – Minimum und Maximum
- Abstand sowohl unter der Fahrzeugmitte als auch vorne und hinten
- Geschwindigkeit und Sportlichkeit, mit der das Fahrzeug gefahren wird.
- Stabilität bei Unfällen
- Wartungshäufigkeit und -kosten
Mit all dem im Hinterkopf ist es ein Wunder, dass die Autohersteller so gut abschneiden wie sie es beim Ausgleich der verschiedenen Faktoren tun.
Die Aufhängung jedes modernen Pkw, Lkw und SUV ist so konzipiert, dass sie einer Reihe von unterschiedlichen Bedingungen und Erwartungen gerecht wird.
Kein Fahrwerk ist in allen Eigenschaften perfekt und nur sehr wenige sind bei fast alle perfekt. Aber in den meisten Fällen bekommen die Fahrer das, was sie erwarten.
Wer braucht verstellbare Fahrwerke?
Der Ferrari-Besitzer erwartet eine hervorragende Leistung bei Hochgeschwindigkeitsmanövern zu einem Preis, der dem Fahrkomfort entspricht. Der Rolls-Royce-Besitzer hingegen erwartet typischerweise eine äusserst komfortable Fahrt von seinem Auto und erhält ein Fahrwerk, das auf der Rennstrecke nicht zu gebrauchen wäre.
Diese Kompromisse sind für viele Menschen gut genug. Aber einige Fahrer – und einige Hersteller – mögen keine Kompromisse eingehen, wenn sie es nicht müssen.
Hier kommen verstellbare Fahrwerke zum Einsatz.
Einige Fahrwerke ermöglichen eine Anpassung, sei es durch den Fahrer oder automatisch durch das Fahrzeug selbst, um bestimmte Änderungen der Bedingungen zu berücksichtigen.
In der Tat funktioniert ein Auto mit verstellbaren Fahrwerken je nach Bedarf als zwei oder mehr unterschiedlich gefederte Fahrzeuge.
Einige Neuwagen werden mit verstellbaren Fahrwerken verkauft, während andere verstellbare Fahrwerke als «Aftermarket»-Lösungen angeboten werden.
Diese werden vom Kunden nachträglich gekauft und durch eine Werkstatt eingebaut.
Unabhängig ob OEM (Originalhersteller – der Automobilhersteller) oder Aftermarket, die heutigen verstellbaren Fahrwerke ermöglichen typischerweise die Einstellung eines oder mehrerer der folgenden Parameter.
Fahrhöhe
Einige hochwertige Automobile können ihre Karosserien nach Bedarf anheben oder absenken, oft automatisch.
So hebt sich beispielsweise das Tesla Modell S beim Betreten von Einfahrten automatisch an, um Kratzer zu vermeiden. Ausserdem senkt es sich bei Autobahngeschwindigkeiten, um die Aerodynamik zu verbessern.
Und einige SUVs können auf glatten Strassen auf eine niedrigere Federungshöhe eingestellt werden, um Stabilität und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Oder höher beim Fahren im Gelände, um die Bodenfreiheit zu erhöhen. Diese Einstellung kann teilweise automatisch wie beim Ford Expedition (dessen Fahrwerk sich beim Einkuppeln des Allradantriebs selbst anhebt) oder vollständig manuell erfolgen.
Eine Variation der Fahrhöhenverstellung ist die gewichtsabhängige Einstellung, bei der die Höhe zum Ausgleich schwerer Lasten eingestellt wird.
In der Regel befindet sich die Last im hinteren Teil des Fahrzeugs und das System reagiert, indem es die hinteren Dämpfer nach oben hebt, bis das Fahrzeug wieder waagerecht steht.
Die Einstellung der Fahrhöhe erfolgt in der Regel über Luftpolster, die in die Federn integriert sind.
Die Änderung des Luftdrucks verändert die Hubhöhe. Andere Hersteller verwenden Hydrauliksysteme, um dasselbe zu erreichen, wobei Pumpen, die Hydraulikdruck liefern, um das Fahrzeug anzuheben.
Eine extreme Variation der Fahrhöhenverstellung ist das Aftermarket-System «Airbag», das ein extremes Absenken und Anheben des Fahrzeugs ermöglicht. Diese Systeme sind in erster Linie für die Ästhetik bestimmt, nicht für das Fahren oder die Leistung.
Steifigkeit des Fahrwerks
Einige wenige Fahrzeuge (die Mercedes S-Klasse ist eine davon) bieten aktive Aufhängungen an, die Hochgeschwindigkeitsmanöver durch automatische Versteifung des Fahrwerks ausgleichen.
Sie erfüllen diese Aufgabe mit einem pneumatischen (Luft) oder hydraulischen (Flüssigkeit) Behälter mit unterschiedlichem Druck.
Die Einstellung der Fahrsteifigkeit ist auch in Aftermarket-Systemen integriert, die über einstellbare Federraten und/oder Stossdämpferleistung verfügen.
Im Allgemeinen erfordern diese Systeme, dass man unter das Auto steigt und etwas manuell ändert. Am häufigsten befindet sich eine Skala am Stossdämpfer, die die Tendenz des Stossdämpfers zur Dämpfung der Bewegung ändert. Cockpit-einstellbare Systeme, die normalerweise mit Luftpolstern arbeiten, sind weit weniger verbreitet.
Beachten Sie, dass eine «Sport»-Fahrwerkseinstellung, d.h. eine Einstellung, die steifer als normal ist, nicht mit einer «Sport»-Einstellung bei einem Automatikgetriebe verwechselt werden sollte.
Diese bedeutet in der Regel, dass die Schaltpunkte auf eine etwas höhere Motordrehzahl als normal eingestellt sind, was die Beschleunigung verbessert und gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch verringert.
Andere Aufhängungsgeometrie
Fahrzeuge für spezielle Anwendungen ermöglichen manchmal noch mehr Einstellmöglichkeiten, oft durch Drehbolzen oder andere Beschläge. So kann die Grundgeometrie des Systems verändert werden, beispielsweise durch Verschieben der Befestigungspunkte der Überrollbügel.
Ebenso bieten Lkw und Anhänger, die schwere Lasten tragen müssen, manchmal eine variable Federgeometrie – die Bewegung der Befestigungspunkte der Federn – um diese Lasten aufzunehmen.
Ein erfahrener Rennmechaniker kann einen Rennwagen an jede einzelne Strecke anpassen. In geringerem Masse können solche Systeme jedoch an Strassenfahrzeugen eingesetzt werden.
Da die Einstellung in der Regel spezielle Werkzeuge und immer ein Anhalten des Fahrzeugs erfordert, kann sie nicht zur Anpassung an unmittelbare Veränderungen wie beispielsweise höhere Geschwindigkeiten verwendet werden.
Die höhenverstellbare Federung wird immer häufiger als werkseitiges Angebot eingesetzt, da die Sorge um den Kraftstoffverbrauch wächst.
Die meisten Autos sind aerodynamischer, was auch einen höheren Kraftstoffverbrauch bedeutet, wenn sie niedriger sind.
Die anderen oben aufgeführten Arten von einstellbaren Aufhängungen finden sich vor allem in Aftermarket-Systemen, insbesondere in einstellbaren Dämpfern und «Gewindefahrwerken». Das sind Systeme, die eine Schraubenfeder und einen zugehörigen einstellbaren Dämpfer oder Federbein umfassen.
Aber in beiden Fällen ist die Absicht die gleiche: Integrieren Sie eine Anpassung, um unterschiedliche Bedürfnisse oder Bedingungen zu berücksichtigen.
Elektromechanische verstellbare Fahrwerke
Im allgemeinen Zusammenhang mit dem Kraftstoffverbrauch und der Emissionsreduzierung der Fahrzeuge kann die Minimierung des Luftwiderstands nicht unerhebliche Vorteile in Bezug auf die Umweltprobleme bieten.
Die Einstellung der Fahrzeughöhe ist eine der möglichen Möglichkeiten, um eine Reduzierung der Widerstände gegen die Fahrzeugbewegung zu erreichen. Und das zusätzlich zu den daraus resultierenden Aspekten der erhöhten Vielseitigkeit des Fahrzeugs.
Heute legen die Hersteller besonderes Augenmerk auf elektromechanische Systeme, die aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und relativ geringen Kosten die nächsten Trends für zukünftige Fahrzeuge darstellen.
Ein solches Verfahren ist in der Lage, den effizientesten Arbeitspunkt zu erreichen, auch bei Vorhandensein von Einschränkungen unterschiedlicher Art.
Die ersten Prototypen wurden bereits entworfen, produziert und getestet, um die Möglichkeiten elektromechanischer Höhenverstellsysteme aufzuzeigen. Bis zur Marktreife für den Massenmarkt werden noch einige Jahre vergehen.
Fazit
Verstellbare Fahrwerke erhöhen die Vielseitigkeit des Fahrzeugs.
Neben praktischen Gründen wie Anpassung des Fahrwerks an die tatsächliche Nutzlast spielen auch Komfort und Strassenlage eine entscheidende Rolle.
Zugleich ermöglichen verstellbare Fahrwerke eine Optimierung des Verbrauchs und Emissionsreduzierung durch verringerten Luftwiderstand.