Die Hersteller von PKWs setzen zunehmend auf Luftfederungen. Es wird derzeit erwartet, dass die weltweite Nachfrage nach Luftfedern mit einer beeindruckenden durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 5,3% von 2023 bis 2033 zunehmen wird*. Aber was macht eine Luftfederung aus, wie funktionieren Luftfedern und wie verbessern sie den Fahrkomfort? Finden Sie es heraus!

Willkommen zurück in der Welt der Fahrwerkstechnologie. In meinem ersten Blog "Federung und Dämpfung" habe ich erklärt, warum und wie Federn und Dämpfer - zwei der am meisten unterschätzten Fahrzeugkomponenten - für Sicherheit und Komfort im Auto sorgen. Heute lade ich Sie in die Welt der Luftfedern ein.

Wie Sie vielleicht schon wissen, gleichen Luftfedern Schlaglöcher, Unebenheiten und Fahrbahnschwellen aus, sodass das Auto leicht über die Fahrbahn gleitet. Und was vielleicht noch wichtiger ist: Sie sorgen dafür, dass die Räder des Fahrzeugs in Kontakt mit der Fahrbahnoberfläche bleiben, was für Stabilität und Sicherheit sorgt.

Wie funktionieren die Federn genau?

Bei einem schwer beladenen Auto werden die Federn komprimiert, was zu einer geringeren Bodenfreiheit führt (der Raum zwischen dem Fahrgestell und der Straße). Siehe Abbildung 1 in der Bildergallerie unterhalb.
 

Luftfedern: mehr Komfort und Vielseitigkeit

Luftfedern bieten im Vergleich zu herkömmlichen Federungssystemen mehr Komfort und Qualität beim Fahren. Sie können jedes Gelände bewältigen und eine Vielzahl von Lastgewichten tragen und bieten zudem die Möglichkeit, den Kraftstoffverbrauch zu senken.

Damit das Fahrzeug unabhängig von seiner Beladung eine konstante, sichere Bodenfreiheit behält, werden die Luftfedern wie ein Luftballon durch Hinzufügen oder Ablassen von Luft ein- und ausgefahren. Luftfedern werden seit Jahrzehnten im LKW eingesetzt, da der Gewichtsunterschied zwischen unbeladenen und beladenen Fahrzeug erheblich ist. LKWs sind das perfekte Beispiel für den Bedarf an Luftfedern!

Die Vorteile von Luftfedern auf einen Blick:

• Sie ermöglichen eine höhere Beladung
• Auch bei voll beladenem Fahrzeug bleibt der volle Federweg erhalten
• Im Gegensatz zu Stahlfedern, die bei Belastung stark komprimiert werden, können Luftfedern die Zusatzlast kompensieren, was wiederum den Fahrkomfort erheblich verbessert
• Geringerer Verschleiß des Federungssystems und der Fahrzeugkomponenten durch geringere Vibrationen, insbesondere beim Transport schwerer Lasten
• Die Bodenfreiheit kann an die Umgebungsbedingungen angepasst werden: eine höhere Bodenfreiheit bei Geländefahrten und eine geringere Bodenfreiheit bei Fahrten auf der Autobahn. Dies ermöglicht Kraftstoff-/Stromeinsparungen bei Autobahnfahrten von bis zu 5 % und erhöht die Reichweite von Elektrofahrzeugen.

Woraus besteht ein Luftfederungssystem?

Ein Luftfederungssystem besteht aus den folgenden Komponenten:

• Ein Luftkompressor, der Luft in das System pumpt
• Ein Druckluftspeicher, der zusätzliche Druckluft speichert, damit sie bei Bedarf verfügbar ist. So kann der (laute) Luftkompressor speziell bei höheren Geschwindigkeiten eingeschalten werden, sodass die Motor- und Luftgeräusche im Kompressor übertönt werden
• Ein Ventilblock, der die Druckluftzufuhr und -abgabe des Kompressors regelt. Er ist mit allen Luftfedern verbunden
• Die Luftfedern mit Kammern, die sich wie ein Ballon auf- und abblasen lassen

Ventile für Mehrkammer-Luftfedern

Luftfedern passen die Bodenfreiheit des Fahrzeugs stufenlos an und garantieren so eine sanfte Fahrdynamik. Bei einem Mehrkammerkonzept können die Federhärte je nach Fahrsituation unterschiedlich eingestellt werden - "weich/komfortabel" oder "straff/sportlich".

Stellen Sie sich vor, Sie haben zwei Luftfedern (oder Zylinder), die um "x" zusammengedrückt werden. Es ist einfacher, den Zylinder mit dem größeren Volumen zusammenzudrücken als den mit dem kleineren Volumen. Siehe Abbildung 2 in der Bildergallerie unterhalb.

Ein Ventil für Mehrkammer-Luftfedern teilt das Volumen in Kammern auf, die dann durch Ventile aktiviert oder deaktiviert werden können. Siehe Abbildung 3 in der Bildergallerie unterhalb.