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Federung,

 

Kraftfahrzeugtechnik: elastische Verbindung zwischen Achsen und Rahmen oder Aufbau von Kraftfahrzeugen durch Federn zur Erhöhung des Fahrkomforts und Verbesserung der Fahrsicherheit sowie zur Schonung der Bauteile und der Ladung. Die Federung soll die durch Unebenheiten der Fahrbahn hervorgerufenen Stöße ohne Beeinträchtigung der Lenkung und der Straßen- und Kurvenlage in Schwingungen umwandeln und (im Zusammenhang mit den Schwingungsdämpfern) die Bodenhaftung der Räder gewährleisten. Um die Federungsbewegungen im Fahrzeugaufbau rasch abklingen zu lassen, erhalten die Fahrzeuge Schwingungsdämpfer, da die Eigendämpfung, z. B. durch Reibung, nur unzureichend und ungenügend regulierbar ist. Maßgebend für die Auslegung der Federung und Dämpfung ist eine für den Menschen gut verträgliche Schwingungsfrequenz (0,8 Hz bis 1,2 Hz) sowie die Gestaltung des Federweges. Aus Sicherheitsgründen werden möglichst geringe dynamische Radlastschwankungen (z. B. durch große Dämpfkraft, kleine Achsmasse und weiche Reifen), aus Gründen des Fahrkomforts kleine vertikale Beschleunigungen (z. B. durch weiche Federung) angestrebt. Allerdings dürfen weiche Federung und weiche Reifen das Fahrverhalten in der Kurve nicht negativ beeinflussen. Die Abstimmung von Federung und Schwingungsdämpfung ist daher auch ein Kompromiss zwischen Fahrkomfort und Fahrsicherheit.

 

Zu den wichtigsten Federungselementen aus Stahl gehören meist die geschichteten Blattfedern, die auch die Achs- oder Radführung übernehmen und bei denen durch Kunststoffzwischenlagen (bei Personenkraftwagen) Verschleiß und Reibung vermieden werden können, weiter verschleiß- und wartungsfreie Schraubenfedern ohne Eigendämpfung, Stabfedern aus Rund- oder Flachstahl sowie Stabilisatoren, u-förmig gebogene Stabfedern, die zur Verhärtung der Federung bei einseitigem Ein- und Ausfedern führen, und Labisatoren (Ausgleichsfedern), z-förmig gebogene Stabfedern, die die Steuerungstendenzen der Stabilisatoren entgegensetzt beeinflussen.

 

Bei der Luftfederung, die vorzugsweise bei Lastkraftwagen und Omnibussen anzutreffen ist, werden anstelle der Federn Federbälge aus Gummi eingesetzt, die unter einem der Last entsprechenden Luftdruck gehalten werden. Das eigentliche Federungselement kann auch mit einem Schwingungsdämpfer zu einer Einheit kombiniert werden. Bei der hydropneumatischen Federung befindet sich in einem fast völlig mit Hydrauliköl gefüllten Gefäß eine hermetisch abgeschlossene Gasmenge, die (durch eine Gummimembran vom Öl getrennt) entsprechend der Last von diesem verdichtet wird. Durch ein Drosselventil im Ölraum kann das Federelement auch zur Schwingungsdämpfung eingesetzt werden. Bei beiden Ausführungen ist eine Niveauregulierung möglich, durch die unabhängig von der Ladung eine unveränderliche Höhenlage des Fahrzeughauptteils erzielt werden kann: bei Luftfederung durch Zupumpen oder Ablassen von Luft, bei der hydropneumatischen Federung durch Änderung des Ölvolumens. Neben der mechanischen Niveauregulierung ist auch eine elektronisch gesteuerte Regulierung möglich.

 

Literatur:

 

H. Buschmann u. P. Koessler: Hb. der Kraftfahrzeugtechnik, 2 Bde. (Neuausg. 1976);

 J. Reimpell: Fahrwerktechnik. F. u. Fahrwerkmechanik (²1983);

 M. Mitschke: Dynamik der Kraftfahrzeuge, Bd. B: Schwingungen (²1984);

 

Kraftfahrtechn. Tb., hg. v. der Robert-Bosch-GmbH (²⁰1987).