03 Federungsmodell Flashcards
Federungsmodelle zur auslegung der Federungssystems
- Simulation
- Prüfstände
- Fahrversuch
Vier Einrad-Federungsmodelle
- Hooke (nur Feder)
- Voigt-Kelvin (Feder/Dämpfer Parallel)
- Maxwell (Feder/Dämpfer Reihe)
- Gehmann (Feder para zu Feder/Dämpfer reihe)
Federungsmodell Bewertung
Hooke
konstanter Betragsverlauf ohne Phasenverzug, da keine Dämpfung
Federungsmodell Bewertung
Voigt-Kelvin
dynamische Federverhärtung mit zunehmeder Anregungsfrequenz (Ansteigender Betrag und Phasenverschiebung um +90Grad)
-> typisch für Gummireifen
Federungsmodell Bewertung
Maxwell
keine statische Federrate (Betrag starte bei null und wird zu 1, Phase 90 zu 0)
-> Als Reifenmodell ungeeignet
Federungsmodell Bewertung
Gehmann
dyn. Federverhärtung geht in Sättigung über, für hohe Frequenzen fällt der Phasenverlauf gegen 0 (Betrag steigt von 1 gegen 1,5, Phase immer gegen 0Grad mit kleinem Hügel)
Was ist das einfachste Ersatzsystem zur Modellierung der Fahrzeugfederung?
Das Einmassen-Ersatzsystem, bestehend aus einer Masse (Rad- und anteilige Aufbaumasse) und der Reifenfederung.
Welche Erweiterung bietet das Zweimassen-Ersatzsystem?
Es berücksichtigt zusätzlich zur Reifenfederung und -dämpfung die Aufbaufedern und -dämpfer.
Welche Frequenzbereiche sind für die menschliche Schwingungsempfindlichkeit besonders kritisch?
Radfrequenz: 8–14 Hz.
Aufbaueigenfrequenz: 1–4 Hz (je nach Aufbaugewicht und Federkonstanten).
Wie wirkt sich eine weichere Aufbaufeder aus?
- Niedrigere Aufbaueigenfrequenz.
- Geringere Aufbaubeschleunigung und dynamische Radlasten.
- Verbesserung von Fahrsicherheit und Komfort.
Was unterscheidet adaptive, semiaktive und aktive Federungssysteme?
Adaptive Systeme: Umschaltung zwischen festen Kennlinien basierend auf Einfederbewegung.
Semiaktive Systeme: Schalten schneller zwischen Kennlinien, ermöglicht dynamische Anpassung.
Aktive Systeme: Stellen die Federkraft unabhängig von der Bewegung ein, benötigen externe Energie.
Was ist ein Beispiel für ein semiaktives Federungssystem?
Das EDC-System (Electronic Damper Control) von BMW, das Dämpferkennlinien anhand von Sensorsignalen in drei Stufen variiert.
Weichere Reifenfeder cr
Resultat:
* Geringere Reifeneigenfrequenz
* Geringere dyna. Radlastschwankung
-> verbesserte Fahrsicherheit
Nachteil:
* Vergrößerung von Rollwiderstand und Walkarbeit
Weichere Aufbaufeder ca
Resultat:
* Geringere Aufbaueigenfreqenz
* Größere relative Dämpfung
* Geringere Aufbaubeschleunigung und dyna Radlast
-> verbesserte Fahrsicherheit und Komfort
Nachteil:
* Negativer Effekt auf Federweg, Wanken und Bremsnicken
Härtere Aufbaudämpfung ka
Resultat:
* Im Bereich der Eigenfrequenzen geringere Aufbaubeschleunigung und dynamische Radlasten
* Abseits der Eigenfrequenzen negativ für beide Größen
-> Kompromiss zwischen den Anforderungen der verschiedenen
Frequenzbereiche finden
-> Schaltbare Dämpfer
