Ausgabe 10/2012: Unter Spannung

Unter SpannungFahrwerkstechnik – In Pkw von acht Marken, darunter Audi und Land Rover, findet man inzwischen Stoßdämpfer mit magnetorheologischer Flüssigkeit. Wie funktionieren diese Dämpfer? Was ist bei ihrer Prüfung und Entsorgung zu beachten? von Peter DiehlSo genannte Zielkonflikte entstehen bei der Entwicklung und Auslegung von Automobilen gleich mehrfach, u. a. beim Fahrwerk. Stoßdämpfer sollen, je nach Fahrbahn- und Gemütszustand, komfortabel oder sportlich ansprechen. Dazu hat man zahlreiche Lösungen entwickelt, die entweder mit Bypässen oder schalt-/regelbaren Ventilen arbeiten. Eine Lösung jüngeren Datums verzichtet auf diese Details und nutzt die variable Viskosität magnetorheologischer Flüssigkeiten.Aufbau ähnlich, Funktion verändertDie Entwicklung magnetorheologischer Flüssigkeiten geht auf die 1940er Jahre zurück. Im Autobau kennt man sie seit rund zehn Jahren, als Zulieferer Delphi und Automobilhersteller General Motors mit ihrem Einsatz in Pkw-Stoßdämpfern starteten.Der Aufbau eines Stoßdämpfers mit magnetorheologischer Flüssigkeit ähnelt dem eines konventionellen Stoßdämpfers. Statt des Kolbens mit Ventilen für Zug- und Druckstufe kommt ein Kolben mit integrierter Magnetspule und Ölkanälen zum Einsatz. Das Dämpferöl wird durch ein synthetisches Kohlenwasserstoff-Öl ersetzt. In diesem Öl befindet sich eine Vielzahl magnetisch polarisierbarer Partikel, meist Carbonyleisenpulver, im Durchmesserbereich von fünf bis zehn Mikrometer. Die Partikel sind globular, wirken also kaum abrasiv, wozu auch die Verchromung der Dämpferrohr-Innenfläche (Kolbenlaufbahn) beiträgt. Sedimentation wird über Additivzugabe verhindert. Und so funktionieren die Stoßdämpfer mit magnetorheologischer Flüssigkeit: Im spannungslosen Zustand der Magnetspule ist die Ausrichtung der Partikel zufällig. Liegt eine Spannung an, entsteht ein Magnetfeld, das die Partikel polarisiert und in Ketten entlang der Feldlinien ausrichtet – je höher die Spannung und somit die Feldstärke, umso intensiver. Die Ausrichtung der Partikel verändert die Viskosität des synthetischen Kohlenwasserstoff-Öls in Richtung niedrigviskos. Das Öl wird dickflüssiger, die Dämpfung straffer. Gegenüber anderen variablen Dämpfersystemen hat dieses den Vorteil der Schnelligkeit: Die Ausrichtung der Partikel ist nicht zeitintensiv, das Ansprechverhalten kann somit in Sekundenbruchteilen verändert werden. Geregelt wird dabei die Spannung, und zwar stufenlos. Die elektrische Leistungsaufnahme einer Magnetspule liegt bei maximal 20 Watt.Einrohrdämpfer, vorn „upside down“ eingebautDie Details eines Dämpfersystems mit magnetorheologischer Flüssigkeit – vom Aufbau über Handhabung und Prüfung bis zur Entsorgung – am Beispiel des Audi TT der Baureihe 8J:Magnetic Ride, so der Name des Dämpfersystems bei Audi, wird beim TT optional und beim TTS in Serie eingebaut. So wie bei allen anderen Anwendungen handelt es sich auch beim Audi TT um Einrohrdämpfer, hinten konventionell und vorn (wegen des Mc Pherson-Federbeins) „upside down“ eingebaut. Über einen Taster am Mitteltunnel, unmittelbar hinter dem Schalthebel, kann der Fahrer das Grund-Kennfeld wählen: Normal- oder Sport-Modus (vgl. Bild auf der gegenüberliegenden Seite oben). „Im Modus ‚Normal‘ bewegen sich das TT Coupé und der TT Roadster ausgewogen – agil und komfortabel zugleich. In der Betriebsart Sport unterdrücken hohe Dämpfkräfte das Rollen weitgehend. Der TT ist knackig-straff an die Straße angebunden, sein Setup höchst dynamisch“, so der Originalton von Audi.Radselektive DämpfungsanpassungIm Fahrbetrieb passt das unter dem Bei-fahrersitz verbaute Steuergerät die Dämpfung radselektiv an, und zwar unter Be- rücksichtigung dieser Informationen:KarosserieniveauFahrgeschwindigkeitLenkwinkelQuerbeschleunigungDämpfungsmodusZwar scheiterte die Integration der Achsdämpfungsprüfung in den Umfang der Hauptuntersuchung (HU) wiederholt, doch sind zahlreiche Werkstätten und Autohäuser mit Prüfständen ausgestattet. Unabhängig von deren Prinzip muss ein Audi TT mit Magnetic Ride-Option vor dem Befahren des Prüfstands konditioniert werden: Hält man den genannten Taster am Mitteltunnel länger als sechs Sekunden gedrückt, schaltet das Steuergerät auf Bestromung auch im Stand. Mit diesem Trick lässt sich das Dämpfersystem reproduzierbar prüfen. Alternativ zur konventionellen Achsdämpfungsprüfung arbeitet man bei der FSD Fahrzeugsys-temdaten GmbH, der gemeinsamen Tochter der deutschen Prüforganisationen mit Sitz in Dresden, an der Achsdämpfungsprüfung mittels so genanntem HU-Adapter. Beim Überfahren einer definierten Schwelle mit ebensolcher Geschwindigkeit soll über Beschleunigungssensoren ein Messwert generiert werden. Nach dieser Prüfung befragt, antwortete Audi: „Hier handelt es sich um den immer bestromten Fahrzustand, es wird normal geregelt auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radwegsensorsignale.“Definitiv die falsche Antwort gab man beim Autobauer auf die Frage, auf welche Lebensdauer die Dämpfer ausgelegt sind: „MR-Dämpfer werden genauso wie hydraulische Dämpfer auf die Lebensdauer des Fahrzeugs ausgelegt. Die Dauerlaufabsicherung ist ausgerichtet auf 300.000 km, entsprechend einem Fahrzeugleben.“ Erfahrene Werkstattprofis klopfen sich jetzt vor lauter Lachen auf die Schenkel. Sie wissen, dass Stoßdämpfer spätestens nach 100.000 Kilometern auf den Tester gehören und ganz sicher keine 200.000 Kilometer Fahrleistung erleben. Anders formuliert: Fahrzeuge mit solchen Stoßdämpfern würde man auch ohne Tester erkennen. Wo bleibt die Sicherheit?Entsorgung: Öl absaugen und filternEin gutes Stück aufwändiger als gewohnt gestaltet sich die Entsorgung verschlissener Stoßdämpfer mit magnetorheologischer Flüssigkeit. Hier wird zusätzlich zur Absaugung des Öls dessen Filterung und separate Entsorgung fällig, was für Dämpfererneuerung und Fahrzeugverschrottung gleichermaßen gilt. Originalton der Audi-Fachabteilung auf Anfrage von AUTOHAUS: „Das Öl wird analog zu hydraulischen Dämpfern abgesaugt. Anschließend findet eine Filterung der Partikel statt, die zusammen mit anderen Rückständen wie zum Beispiel Motorölschlamm entsorgt werden.“ ■Lesen SIe hier...... wie Stoßdämpfer mit magnetorheologischer Flüssigkeit eingesetzt werden und worauf im Servicefall geachtet werden muss.Pkw mit MR-StoßdämpfernMarkeBaureihenAudiA3 (8V), S3 (8P), TT (8J), TTS, R8BuickLucerneCadillacCTS-V, DTS, Seville, SLS (Shanghai GM), SRX, STS, XLR, XLR-VChevroletCorvette (C5, C6, ZR1)Ferrari458 Italia, 599 GTB, California, F12 Berlinetta, FFHoldenHSV Grange, HSV GTS, HSV Senator Signature, HSV W427HondaAcura MDX, Acura ZDXLand RoverRange Rover EvoqueQuelle: BWI

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