Innovationen im Autofahren: Stoßdämpfer

Der lange Weg zum reibungslosen Fahrverhalten des modernen Autos

Von Preston Lerner | Veröffentlicht am 19. September 2012, 6:28 Uhr EDT

Sprung/Rückprall

Der Begriff „Stoßdämpfer“ ist eine Fehlbezeichnung. Entgegen der scheinbar selbstverständlichen Bedeutung des Wortes absorbieren Stoßdämpfer keine Stöße. Sie dämpfen die Schwingungen der Federn. Deshalb macht der britische Name für sie – Dämpfer – viel mehr Sinn.

Nachdem eine Feder ausgelenkt wurde, springt sie über ihre ursprüngliche Position zurück und schwingt weiter, bis ihre Energie durch ein natürliches Phänomen, bekannt als Hysterese, abgebaut wird. Eine Hochleistungsfeder, die in der Aufhängung eines Automobils verwendet wird, würde noch sehr lange schwingen, wenn diese Bewegung nicht kontrolliert würde. Daher werden Stoßdämpfer eingebaut, um die Schwingungen zu dämpfen. (Technisch gesehen wandeln Stoßdämpfer die kinetische Energie, die durch den Federweg erzeugt wird, in Wärmeenergie um, die von der Hydraulikflüssigkeit abgeführt wird.) Aus diesem Grund besteht der klassische Schattenbaumtest für die Wirksamkeit von Stoßdämpfern darin, kräftig auf eine der vier Ecken Ihres Autos zu drücken und Sehen Sie, wie lange es noch auf und ab hüpft. (Eigentlich sagt ein Vertreter eines bekannten Stoßdämpferherstellers, das sei eine dumme Idee. Siehe:)

Die ersten Autos – eigentlich pferdelose Kutschen – waren nicht mit Stoßdämpfern ausgestattet. Doch mit zunehmender Geschwindigkeit stieg auch der Bedarf an einer Federungsdämpfung. Frühe Stoßdämpfer, die bis in die 1930er-Jahre Bestand hatten, waren in der Regel sogenannte Reibungsdämpfer. Dem Franzosen Maurice Houdaille wird zugeschrieben, dass er die ersten Stoßdämpfer erfunden hat, die sich die hervorragenden Dämpfungseigenschaften von Hydraulikflüssigkeit zunutze machten. Er erhielt sein erstes Patent im Jahr 1907 und seine Produkte wurden schließlich 1927 zur Standardausrüstung des äußerst beliebten Ford Modell A.

Unter den amerikanischen Herstellern war Monroe der 800 Pfund schwere Gorilla. Das Unternehmen stellte 1926 seinen ersten hydraulischen Stoßdämpfer vor. 1951 kam der Monro-Matic auf den Markt und etablierte den Industriestandard für den bis heute verwendeten Teleskopstoßdämpfer. Es besteht aus einem Rohr mit einem Kolben, der sich durch eine Kammer, die mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist, die häufig mit Stickstoff angereichert ist, auf und ab bewegt. Durch die Bewegung des Kolbens wird Flüssigkeit durch Löcher, sogenannte Öffnungen, angesaugt oder verdrängt. Die Größe und Platzierung der Öffnungen bestimmen die Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers. (Hier ist eine gute Veranschaulichung, wie der Prozess funktioniert:)

Je nachdem, wie ausgereift das Gerät ist, kann ein Dämpfer sowohl beim Stoßen (der Kolben fährt nach oben) als auch beim Rückprall (der Kolben fährt wieder nach unten) auf Leistung bei hoher und niedriger Geschwindigkeit eingestellt werden. Aus verschiedenen Gründen ist das Tuning von Stoßdämpfern so etwas wie eine schwarze Kunst, aber es ist eine entscheidende Fähigkeit für den Erfolg im Rennsport, wo Federn dazu neigen, unglaublich steif zu sein. Daher ist die Anpassung der Dämpfereinstellungen eine der wenigen Möglichkeiten, mit denen Ingenieure dramatische Änderungen vornehmen können die Fahreigenschaften eines Autos. Tatsächlich ist es nicht ungewöhnlich, einen Mann zu haben, der sich nur mit dem Tuning von Stoßdämpfern beschäftigt, und viele Teams verfügen über eigene Stoßdämpferprüfstände, um Dämpfer zu testen.