Stoßdämpfer für Ferraris Formel 1 Renner

Ein altes Prinzip wird wieder jung

Stoßdämpfer von Sachs für Ferraris Formel-1-Renner

Die Entdeckung der segensreichen Wirkung hydraulischer Stoßdämpfer auf das Fahrverhalten eines Autos reicht mehr als 100 Jahre zurück.1923 hatte Lancia beim Lambda schon Teleskopstoßdämpfer vorgesehen, doch in Europa setzte sich der Hebelstoßdämpfer durch. Davon gab es zahlreiche Versionen, sie krankten allesamt an der Abdichtung. Das Öl in ihrem Inneren begann schon nach wenigen tausend Kilometern auszutreten, dann war es aus mit der Dämpferwirkung. Es war also kein Wunder, dass man leichten Herzens zum drucklosen Teleskopdämpfer wechselte, der über den Umweg aus Amerika zu uns kam. Der hielt trotz immer noch unzulänglicher Dichtungswerkstoffe ganz erheblich länger und beherrscht heute den Automobilbau. Der Hebelstoßdämpfer geriet völlig in Vergessenheit und diente heute allenfalls als Schreckmittel.
Bisher- denn nun hat ihn Sachs neu entdeckt. Und zwar ausgerechnet für die höchste Form der Automobilkunst, die Formel 1. Vor knapp zwei Jahren fragte Ferrari bei Sachs nach Stoßdämpfern mit geringstem Platzbedarf an, weil die bis dahin verwendeten Teleskopstoßdämpfer am immer schlankeren Heck nicht mehr unterzubringen waren. Darauf entwickelte Sachs Hebelstoßdämpfer, die unter dem Namen Rotationsdämpfer alle Ferrariwünsche erfüllten. Das sind nur noch faustgroße Geräte, die gleichzeitig die Enden der Drehstabfedern aufnehmen. Während bei den alten Hebelstoßdämpfern die Gehäuse fest mit der Karosserie verschraubt waren und der bewegliche Hebel im Inneren des Gehäuses einen Flügel im dämpfenden Öl bewegte, steht bei Ferrari der Flügel fest, während das Gehäuse über eine Druckstange vom Radträger bewegt wird. Für die Funktion des Dämpfers ist das unerheblich.
Das Prinzip ist einfach. Bei den alten Hebelstoßdämpfern saß der bewegliche Hebel fest auf einer Welle, die im Inneren des Gehäuses einen ebenfalls fest mit ihr verbundenen Flügel trug. Der teilte die ölgefüllte Kammer in zwei Hälfte und trug auch meist das Dämpferventil, mit dem der Dämpfungsgrad eingestellt wurde. Federte das zugehörige Rad ein, bewegte der mit dem Radträger verbundene Hebel den Flügel in der Ölkammer, der das Öl über das Ventil in die zweite Kammerhälfte presste. Sachs hat das Dämpfungsventil zum leichteren Austausch nach draußen verlegt. Damit die Dämpfungswirkung genau auf die jeweilige Rennstrecke abgestimmt werden kann, liefert Sachs mehrere Ventile unterschiedlicher Charakteristik an Ferrari.
Da die Bauteile eines Rennwagens nichts wiegen dürfen, fertigt Sachs sie aus Titan. Kein Wunder, dass ein Stoßdämpfer etwa 10 000 Euro kostet. Das Öl im Dämpfergehäuse wird mit 10 bis 15 bar vorgespannt, während die beim Ein- und Ausfedern in den beiden Ölkammern entstehenden Drücke bei etwa 100 bar liegen. Die Betriebstemperatur auf dem Getriebegehäuse, das auch die beiden Hinterraddämpfer trägt, bewegt sich um 120 Grad Celsius. Wichtig war neben der Platzersparnis, dass dieses neue Dämpfersystem zwischen 50 und 70 Gramm leichter ist. Während ein Stoßdämpfer für den VW Golf zwischen 2 und 2,5 Kilogramm wiegt, bringt es das komplette Dämpfersystem für die Hinterachse des Ferrari auf weniger als ein Kilo. Zu den beiden Rotations-Raddämpfern gehört noch eine waagerecht auf dem Getriebe liegender Teleskopstoßdämpfer, der die zwei miteinander verbindet.
Wer die Formel –1-Rennen am Fernseh- Bildschirm verfolgt, wird feststellen, dass die Ferraris deutlich ruhiger liegen als die Wettbewerber: ein Erfolg der ausgezeichneten Stoßdämpfung. Dennoch wäre die ganze Entwicklung für die Formel 1 nur eine kurze Erwähnung wert, wenn sie künftig nicht für den Alltags- Automobilbau Bedeutung erlangen könnte. Die Konstrukteure dürften bald bei Sachs nach ähnlichen Lösungen für normale Autos fragen. Denn die meist senkrecht stehenden Teleskopstoßdämpfer beanspruchen Platz, der dem Kofferraum verloren geht und bei Kombis die Durchladebreite einschränkt.

Die bereits 70Jahre alte Zeichnung zeigt den Aufbau eines Hebelstoßdämpfers:
1) das mit der Karosserie verschraubte Gehäuse, 2) die Welle, die Hebel 3 )und Flügel 4) miteinander verbindet. 6) und 7) Bohrungen für durch den Öldurchtritt, 5) Dämpferventil.

Die Rotationsdämpfer dagegen könnten ihre Arbeit irgendwo unter dem Gepäckraumboden verrichten. Es gäbe viele Einbaumöglichkeiten, ohne ihre Funktion einzuschränken. Für große Serien würde man sie allerdings nicht aus Titan fertigen, sondern aus Stahl und Aluminium, während das Dämpferventil wieder in den Flügel wandert. Auch der Ausgleich für den leichten Ölhauch, mit dem die Dichtungen der Welle geschmiert werden, ist kein Problem. Solche Rotationsdämpfer hätten neben dem geringen Platzbedarf den großen Vorzug, dass sie kein „Losbrechmoment“ wie Teleskopstoßdämpfer besitzen, das durch die Abdichtung der Kolbenstange erzwungen wird. Kombiniert man die Rotationsdämpfer wie bei Ferrari mit Drehstabfedern, verschwinden Federung und Dämpfung völlig im Untergrund. Das lässt sich bis zur variablen Dämpfung weiterspinnen. Letztlich wird die Frage entscheiden, zu welchem Preis solche Stoßdämpfer hergestellt werden können. Auf die häufig gestellte Frage, welchen Sinn die Rennerei für die Fortentwicklung von Serienautos hat, sind die Rotationsdämpfer eine Antwort.
Quelle: Frankfurter Allgemeine Zeitung

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Gepostet am

11. Januar 2017