In dieser Arbeit wurde das seit vielen Jahren bekannte Luftfederdämpferprinzip mit Zusatzvolumen gezielt für den Einsatzfall im Nutzfahrzeug und bei Verwendung eines vari-gedrosselten Ventilprinzips untersucht. Wesentliche Voraussetzungen zur Modellbildung für die Simulation eines Nutzfahrzeugs wurden ermittelt. Dies betraf im Wesentlichen die komplexe Dämpfer- und Balgkinematik und den Nutzfahrzeugreifen. Dabei wurden mathematische Modelle für die wesentlichen Nichtlinearitäten erarbeitet und deren Vergleichbarkeit mit realem Fahrzeugverhalten nachgewiesen. Weiterhin wurden zwei heute am Markt befindliche Fahrzeuge auf ihr Federungs- und Dämpfungsverhalten untersucht. Auffällig war dabei das teilweise sehr niedrige Dämpfungsniveau in Sattelaufliegern mit einem Lehr'schen Dämpfungsmaß von 0,08 und Vergrößerungen der Aufbau- und Radwegamplitude im Resonanzfrequenzbereich von ca. 6. Für Luftfederdämpfersysteme mit konstanter Drosselfläche wurde ein thermodynamisch/mechanisches Simulationsmodell erstellt sowie ein vereinfachtes linearisiertes Modell, anhand dessen weitere einfache mathematische Kennwerte abgeleitet werden konnten. Dabei zeigte sich, dass bei realen Sattelaufliegern mit diesen Dämpfertypen die Amplitudenüberhöhung der Achse selbst schwach gedämpfter hydraulischer Aggregate überschritten wird. Es wurden für die Achse im Resonanzbereich Vergrößerungsfaktoren von ca. 10 erreicht. Weitere Möglichkeiten zur Erhöhung der Dämpfung mit einem Luftfederdämpfer mit Zusatzvolumen und Konstantdrossel wurden gefunden und mathematisch bewertet. Durch die die Dämpfkraft erhöhenden Maßnahmen konnte die Überhöhung im Resonanzbereich auf 7,7 reduziert werden. Trotzdem wurden die Werte der hydraulischen Aggregate nicht erreicht. Weiterhin wurde die Luftfederdämpferlösung um eine semi-aktive Steuerungskomponente, das vari-gedrosselte Ventil, erweitert. Das Prinzip wurde anhand eines linearisierten Modells beschrieben. Die Möglichkeiten und Grenzen wurden aufgezeigt. Dabei zeigte sich, dass mit vari-gedrosselten Lösungen Amplitudenüberhöhungen im Resonanzbereich von unter 5 möglich sind. Es wurden zwei konkrete Lösungen für das vari-gedrosselte Prinzip vorgestellt und mathematisch und technisch beschrieben. Vergleiche mit den hydraulischen Systemen zeigten Gleichwertigkeit und teilweise Vorteile der Luftfederdämpfer. Die vari-gedrosselten Systeme wurden zur Sicherstellung der wirtschaftlichen Sinnhaftigkeit solcher Systeme in ein Sattelauflieger-Fahrzeugumfeld eingebettet. Die minimal erforderlichen Systemkomponenten hierfür wurden überprüft und Aussagen zu deren Notwendigkeit gemacht.


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    Titel :

    Luftfederdämpfer-Systeme für Nutzfahrzeuge, Schriftenreihe Automobiltechnik


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    180 Seiten, Bilder, Tabellen, 50 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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