Ein hydraulisches System mit zwei Anschlägen
2017 wurde der neue C5 Aircross vorgestellt. Als Erstausrüstungs-Lieferant für Stoßdämpfer wählte Citroën KYB. Fahrberichte in den Medien beschreiben das Fahrzeug als einen äußerst komfortablen Hatchback mit einzigartiger Persönlichkeit und einer komfortableren Federung bei gleichzeitig moderaten Kosten. Das Ergebnis einer Testfahrt lautet:
„Noch bevor wir die erste Meile hinter uns hatten, waren die Verbesserungen sowohl im Fahrkomfort als auch allgemein verblüffend.“
Die aktive Federung wird zur Realität in Personenkraftwagen und immer mehr halbaktive Lösungen treten auf den Plan. Dank einer gemeinsamen Entwicklung von KYB und PSA entstand nun ein Federungskonzept, das zwar auf passiven Stoßdämpfern basiert, gleichzeitig aber in der Lage ist, höchste Leistung mit einem wettbewerbsfähigen Preis in Einklang zu bringen. Es kommt im Citroën C5 Aircross zum Einsatz. Citroën nennt es: „Progessive Hydraulic Cushions“.
Das Geheimnis des revolutionären Konzeptes liegt in einer Hydraulik mit zwei zusätzlichen Anschlägen. Sie unterteilen den Gesamthub des Stoßdämpfers in drei Abschnitte, von denen jeder eine eigene Dämpfcharakteristik aufweist. Erster Abschnitt ist die Mitte des Hubbereichs. Hier sorgen konventionelle Kolbenventile und Bodenventile für die Dämpfung. Die Abschnitte zwei und drei befinden sich am Ende der Zug- beziehungsweise der Kompressionsstufe. Hier wird mit Hilfe hydraulischer Kompression sowie der Anschläge zusätzliche Absorbtionskapazität bereitgestellt.
Durch die Segmentierung des Kolbenhubs können sich die Hauptventile des Stoßdämpfers auf die Bereitstellung des Fahrkomforts konzentrieren. In anspruchsvolleren Fahrsituationen dagegen übernehmen die hydraulischen Anschläge die Verantwortung. Um dieses Konzept wirksam umzusetzen, sind sowohl der Rebound- als auch der Kompressions-Anschlag in der Lage, ausreichend Energie aufzunehmen und flexibel zu reagieren. Die Folge ist ein bislang ungekannter Fahrkomfort und das, was Citroën als „Fliegender-Teppich-Effekt“ bezeichnet. Es fühlt sich an, als würde das Fahrzeug Hubbel und Löcher geradezu überfliegen.
Jean François Huan, bei KYB Europe General Manager für Produktmanagement im Aftermarket, erklärt:
„Dies ist ein weiteres, großartiges Beispiel für die Pionierrolle, die unsere OE-Ingenieure mit ihrer Forschung und Entwicklung einnehmen. Wir freuen uns bereits sehr darauf, zu sehen, wie die Technologie sich im Markt entwickelt.“
Bei der Entwicklung des Stoßdämpfers mit doppeltem hydraulischem Anschlag musste KYB diverse Herausforderungen bewältigen. Eine Herausforderung lag darin, sicherzustellen, dass die hydraulischen Anschläge die Hauptdämpfung des Stoßdämpfers nicht beeinflussen. Hierzu berechnete KYB die Hydraulik, wandte die FEA-Methode (Finite Element Analysis) an und führte umfangreiche Tests durch. Eine weitere Schlüsselanforderung bestand darin, die Komponenten so widerstandsfähig zu gestalten, dass sie selbst unter schlechtesten Betriebsbedingungen höchsten Ansprüchen genügen. Um die optimale Lösung zu finden, untersuchte KYB viele verschiedene Materialien und Geometrien. Nicht zuletzt war bei der Produktion aller Bauteile höchste Präzision gefragt.
Die Arbeitsweise des Zuganschlags basiert auf einem verstärkten Kunststoffbauteil, das im inneren Rohr des Stoßdämpfers zu finden ist. Je nachdem, wie stark es sich verformen lässt, lässt sich auch der Arbeitsbereich des hydraulischen Zuganschlags festlegen. Berührt der Zuganschlag dieses Kunststoffteil, entsteht durch die Verformung eine zusätzliche Ölkammer. Das eingetretene Öl entweicht dann kontrolliert durch eine Öffnung im Kunststoffteil und erzeugt so eine hydraulische Kraft, deren Größe abhängig von der Größe der Öffnung ist. Darüber hinaus lässt sich der Arbeitsbereich dieses hydraulischen Anschlags durch die Anpassung der Längenänderung des inneren Rohrs infolge der Deformation des Kunststoffteils erzielen.
Der hydraulische Kompressionsanschlag nutzt ein ähnliches Prinzip. Auch hier entsteht eine zusätzliche Ölkammer, allerdings geschieht dies durch das Zusammenspiel einer Polymer-Komponente im Stoßdämpferkolben und einer in die Ventilfußeinheit eingepressten Metallröhre. Das Polymer besitzt Ölkanäle, die eine Anpassung der Systemleistung ermöglichen. Um die gewünschte maximale Leistung zu erzielen, setzte KYB zudem ein vorverdichtetes Zusatzventil in einer Ventilfußuntereinheit ein. Die Verwendung des hydraulischen Kompressionsanschlags erlaubt dem Fahrzeughersteller, andere Federungskomponenten wie etwa den Anschlagpuffer weniger komplex auszulegen und einige Konstruktionsteile neu zu designen, da nur geringere Belastungen ans Fahrzeugchassis weitergegeben werden.
Insgesamt gelang es KYB, ein System zu entwickeln, das sowohl eine hohe Widerstandsfähigkeit als auch einen breiten Abstimmungsbereich besitzt. Die Folge: Ist Fahrkomfort gefragt, greift eine weiche Federung. Ist Kontrolle erforderlich, sorgen die Dämpfer für ausgezeichnetes Fahrverhalten. Das alles mit Hilfe eines passiven Systems mit hervorragender Reaktionszeit und zu wettbewerbsfähigen Kosten. Das System wird in weiteren Fahrzeugen für den Europäischen Markt zum Einsatz kommen, so etwa im Citroën C4 Cactus.
Quelle: KYB Europe
