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Funktion eines Sportstoßdämpfers

Wie funktioniert ein Sportstoßdämpfer?

Sportstoßdämpfer sind in ihrer Funktionsweise im Prinzip identisch mit normalen Stoßdämpfern. Lediglich die Kolbenstange ist bei vielen Sportstoßdämpfern verkürzt (man spricht von Rebound). Ein Stoßdämpfer ist in jedem Auto eines der sicherheitrelevantesten Bauteile, denn er bringt die Schwingungen der Räder und Achsen wie auch der Karosserie zum Abklingen. Technisch korrekt ist deswegen die Bezeichnung "Schwingungsdämpfer".

Wie oft fälschlicherweise angenommen, dient der Stoßdämpfer nicht dazu, die durch Fahrbahnunebenheiten ins Fahrzeug eingeleiteten Stöße abzufangen, denn dafür ist die Federung zuständig!

Beim Überfahren von Fahrbahn-Unebenheiten nimmt die Federung des Fahrzeugs den einwirkenden Stoß auf. Die Feder bzw. Tieferlegungsfeder möchte die dadurch gespeicherte Energie wieder abgeben. Durch die sehr kurze Abfolge dieser zwei sich wiederholenden Vorgänge entsteht eine Schwingung. Über die Kolbenstange werden die Schwingungen auf den (Sport-)Stoßdämpfer übertragen. Die dabei entstehende Bewegungsenergie wird durch hydraulische Widerstände in den Stoßdämpferventilen in Wärme umgewandelt. Ohne diese Energieumwandlung würde die gedämpfte Schwingung zu langsam abklingen. Die durch Fahrbahnunebenheiten erzeugten Schwingungen werden hierdurch auf ein nicht mehr wahrnehmbares Minimum reduziert.

Ein intakter Stoßdämpfer sorgt wesentlich für Fahrkomfort und Fahrsicherheit, denn er verhindert:

  • das Aufschaukeln bei aufeinander folgenden Unebenheiten
  • das Aufbäumen oder starke Eintauchen beim Beschleunigen oder Bremsen
  • das Springen der Räderan Vorder- und Hinterachse
  • das Ausbrechen des Fahrzeugs beim Bremsen
  • das Schleudern bei Kurvenfahrten mit mangelnder Spurhaltung

 

Funktionsprinzip des Einrohr-Dämpfers

Beim Einrohrdämpfer läuft der Arbeitskolben direkt im Dämpfergehäuse. Druck- und Zugstufenventil sind am Ende der Kolbenstange im Kolben integriert (gelb dargestellt). Die einwirkenden Kräfte erhöhen sich in Abhängigkeit der Geschwindigkeit, mit welcher der Stoßdämpfer zusammengedrückt bzw. auseinandergezogen wird. Typisches Merkmal ist der Trennkolben, welcher den unter hohem Druck stehenden Gasraum vom Öl trennt. Der Gasraum gleicht sowohl die Ölausdehnung durch Temperaturdifferenzen als auch die Volumenänderung beim Einfahren der Kolbenstange aus. Dabei bewegt sich der Trennkolben entsprechend hoch und runter. Im Ausgleichraum ist ein konstanter Gasdruck von 25-30 bar notwendig, um die Dämpfkräfte in Druckrichtung abzustützen.

Einrohr Sportstoßdämpfer

Druckstufe beim Einrohr-Dämpfer:
Schwingt das Fahrzeug nach unten, zur Fahrbahn hin, wird die Kolbenstange nach unten gedrückt. Das Druckstufenventil (gelb) oben am Kolben setzt dem Öl,das aus der Kammer unterhalb des Kolbens nach oben strömt, über Bohrungen einen Widerstand entgegen (lila dargestellt), und bremst somit die Abwärtsbewegung. Der Trennkolben wird dabei um das Volumen der einfahrenden Kolbenstange nach unten geschoben. Das Verschäumen des Öls über dem Arbeitskolben bei diesem Vorgang, wird durch den Gasdruck unterhalb des Trennkolbens verhindert.

Zugstufe beim Eintohr-Dämpfer:
Schwingt das Fahrzeug nach oben, von der Fahrbahn weg, wird der Stoßdämpfer wieder auseinander gezogen. Dabei beweht sich die Kolbenstange aus dem Dämpfergehäuse hinaus.
Das Zugstufenventil unten am Kolben angeordnet (ebenfalls gelb dargestellt), setzt dem Öl, das aus der Kammer oberhalb des Kolbens nach unten strömt, über Bohrungen einen hydraulischen Widerstand entgegen (grün dargestellt), was die Aufwärtsbewegung des Fahrzeugs bremst. Der Trennkolben wird dabei durch den Gasdruck um das Volumen der ausfahrenden Kolbenstange wieder nach oben geschoben.

 

 

Funktionsprinzip des Zweirohr-Dämpfers

Im Gegensatz zum Einrohrstoßdämpfer besitzt der Zweirohr-Dämpfer ein zusätliches Innenrohr, in dem der Zugstufenkolben arbeitet. Das Druckstufenventil ist als eigenständige Baugruppe unten am Gehäuse angeordnet. Der dadurch entstehende Zwischenraum zwischen Innenrohr und Zylindergehäuse wird als Ausgleichsraum genutzt. Volumenänderungen durch Temperatur und die Position der Kolbenstange selbst, verändern den Ölstand zwischen Zylindergehäuse und Innenrohr.

Zweirohr Sportstoßdämpfer

Druckstufe beim Zweirohr-Dämpfer:
Schwingt das Fahrzeug nach unten, zur Fahrbahn hin, wird die Kolbenstange mit dem Arbeitskolben nach unten geschoben und das von der Kolbenstange verdrängte Öl, wird durch Bohrungen im Druckstufenventil am unteren Ende des Innenrohrs in den Ausgleichsraum zwischen den Rohren gedrückt. Der Widerstand dort, verursacht dann die eigentlichen Druckstufenkräfte, welche die Einfederbewegung abbremsen. Öl von unterhalb des Kolbens, fließt dabei durch das Kolbenrückschlagventil mit geringem Widerstand nach oben.

Zugstufe beim Zweirohr-Dämpfer:
Schwingt das Fahrzeug nach oben, von der Fahrbahn weg, wird der Stoßdämpfer auseinander gezogen. Dabei bewegt sich die Kolbenstange aus dem Dämpfergehäuse hinaus. Das Zugstufenventil unten am Arbeitskolben setzt dem Öl, das aus dem Raum oberhalb des Kolbens nach unten strömt, durch Bohrungen einen Widerstand entgegen, wodurch die Aufwärtsbewegung gebremst wird. Beim Ausziehen der Kolbenstange aus dem Gehäuse wird deren Volumen ausgeglichen durch Öl, welches aus dem Ausgleichraum zwischen Zylinder- und Behälterrohr über das Rückschlagventil zurück ins Innenrohr fließt.

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