Federkugeln

[Manson]

Andreas, wenn ich in einen Federzylinder ein kleines Loch reinbohre dann wird sich die Hydropneumatik genau so verhalten wie bei deinem Versuch einen Reifen mit Loch aufzupumpen - ich weiß nicht was solche Vergleiche sollen?

[AndreasRS]

vor 3 Minuten schrieb Manson:

Ja, weil man die Luft komprimieren muss um eine Last nach oben zu bugsieren,

Und Du meinst, je höher der Wagen ist, desto stärker wird die Luft im Wagenheber zusammengedrückt?

[Manson]

vor 1 Minute schrieb AndreasRS:

Und Du meinst, je höher der Wagen ist, desto stärker wird die Luft im Wagenheber zusammengedrückt?

Ach bitte, lies und zitier doch bitte alles was ich schreibe und reisse nicht irgendwelche Wortfetzen aus dem Zusammenhang, ich hab doch geschrieben warum der Wagenheber das dann nicht weiter komprimiert!

[ACCM Claude-Michel]

vor 46 Minuten schrieb BX=Klassiker:

In keinem Fall wird der Druck von 75bar überschritten.

Er ist immer so genau auf 75bar, wie das die kleine Metallkugel im Druckregler regeln kann.

Oder?

Grüsse aus dem Westerwald

Ich weiß nicht wo diese 75 bar her kommen die du durch deinen ganzen Bericht erwähnst.

Wenn ich den Hydraulikdruck in den vorderen Federbeinen messe, sind es locker über 100 bar. (genauer kann ich es nicht sagen, da mein Manometer nur 100 bar kann)

[AndreasRS]

vor 2 Minuten schrieb Manson:

ich weiß nicht was solche Vergleiche sollen?

Der Vergleich soll:

• Wenn Du einen Reifen aufpumpst, der ein kleines Loch hat, kann die zusätzliche Luft entweichen.

• Wenn Du ein Gefäß, das an einem Ende einen beweglichen Kolben hat, mit Öl füllst, wird sich der Kolben bewegen. Das zusätzliche Öl kann in einen neu geschaffenen Platz laufen.

Grüße
Andreas

[AndreasRS]

vor 4 Minuten schrieb Manson:

Ach bitte, lies und zitier doch bitte alles was ich schreibe und reisse nicht irgendwelche Wortfetzen aus dem Zusammenhang, ich hab doch geschrieben warum der Wagenheber das dann nicht weiter komprimiert!

Weil er keinen permanten Ölzufluss hast, hast Du geschrieben. Und bei der Hydropneumatik macht das HK-Ventil auch irgendwann zu. Es ist dasselbe. Ehrlich!

[bx-basis]

vor 53 Minuten schrieb BX=Klassiker:

Er ist immer so genau auf 75bar, wie das die kleine Metallkugel im Druckregler regeln kann.

Oder?

Der Systemdruck wird vom Druckregler zwischen 140 bar (Einschaltdruck) und 170 bar (Abschaltdruck) geregelt, ist also alles andere als konstant.

[Manson]

vor 2 Minuten schrieb AndreasRS:

• Wenn Du ein Gefäß, das an einem Ende einen beweglichen Kolben hat, mit Öl füllst, wird sich der Kolben bewegen. Das zusätzliche Öl kann in einen neu geschaffenen Platz laufen.

und wenn am anderen Ende ein verdichtbares Medium sitzt dann wird auch das Platz schaffen.

Durch ein Loch entweicht alles bis nichts mehr da ist, deswegen empfinde ich deinen Vergleich als absolut unpassend ...und du verwendest genau wie bei der Ballontheorie nur 2 Medien die aufeinander wirken.

[Manson]

vor 2 Minuten schrieb AndreasRS:

Weil er keinen permanten Ölzufluss hast, hast Du geschrieben. Und bei der Hydropneumatik macht das HK-Ventil auch irgendwann zu. Es ist dasselbe. Ehrlich!

Nein, ich hab geschrieben weil da niemals auch nur annähernd die Druckunterschiede herrschen! d.h. du hast keinen Druckspeicher der bei Bedarf sofort Überdruck zur Verfügung stellt. Ich weiß jetzt absolut nicht was man mit der Hand je nach Hebellänge und Körpergewicht überhaupt für einen Druck in einem Wagenheber aufbauen kann um ein Auto anzuheben, aber es wird deutlich weniger sein. Schon allein weil es auch gar nicht nötig ist

Bearbeitet 2. Dezember 2019 von Manson

[AndreasRS]

Ich mache diese Woche ein Video. Dann wirst Du nie mehr Hydropneumaten fahren.

[Manson]

vor 4 Minuten schrieb AndreasRS:

Ich mache diese Woche ein Video. Dann wirst Du nie mehr Hydropneumaten fahren.

Oder du, gehst du mit?

Bearbeitet 2. Dezember 2019 von Manson

[bx-basis]

Wenn ich Öl einströmen lasse dann weichen sicherlich sowohl die Membran als auch der Kolben aus. Wenn ich dann die Ölzufuhr wieder stoppe wird sich in Federzylinder und Kugel aber - unter Vernachlässigung veränderter äußerer Kräfte durch Geometrieveränderung, Reibung etc. - wieder der gleiche Druck einstellen wie vorher. Wie geht das? Ganz einfach, das Fahrzeug wird sich nach dem Abstellen der Ölzufuhr noch weiter anheben, und zwar durch den wieder expandierenden Stickstoff weil sich in dem ruhenden System wieder der Druck einstellt der durch die unveränderte Fahrzeugmasse entsteht.

Beim Vorgang des Ein- und Ausfederns passiert das ja auch. Nehmen wir an wir haben in der Kugel in Ruhe einen Druck von 100 bar. Wenn ich den Wagen herunterdrücke dann komprimiere ich den Stickstoff in der Kugel (das Öl ist ja inkompressibel) und lenke die Membran aus, der Druck steigt meinetwegen auf 110 bar. Lasse ich den Wagen los dann drückt der Stickkstoff über die Membran den Wagen wieder in seine ursprüngliche Höhe zurück, die Membran nimmt wieder die gleiche Position an, der Druck beträgt wieder 100 bar.

Drücke ich den Wagen jedoch mit konstanter Kraft weiter nach unten dann öffnet nach einigen Sekunden der Höhenkorrektor und lässt Öl nachströmen bis die ursprüngliche Höhe wieder erreicht ist. Der Druck in Federbein und Kugel ist nun weiterhin bei 110 bar weil zusätzlich zur Fahrzeugmasse ja die kraft wirkt die ich ausübe. Lasse ich dann den Wagen dann los so schnellt er nach oben. Wer macht das? Richtig, der Stickstoff in der Membran, denn im Federzylinder stellt sich aufgrund der geringeren wirkenden Kraft wieder ein Druck von 100 bar ein, der Stickstoff expandiert und schiebt so über die Membran und das LHM die Kolbenstange weiter aus.

[MatthiasM]

vor 38 Minuten schrieb Manson:

 ...nur ist es halt beim Wagenheber so das mit den Pumpbewegungen kein permanenter Druck und Ölzufluss stattfindet und auch niemals auch nur annähernd den Druckunterschied erzeugt werden kann der in einer HP vorhanden ist.

Na wenn das Ventil schliesst, gibt es auch bei der Hydraulischen Federung keinen "permanenten Druck oder Oelzufluss", die Karosserie bleibt aber trotzdem oben. Mein hydraulischer Wagenheber hat ein Stempeldurchmesser von 48mm und traegt 10t, da kannst Du ja mal den Druck ausrechnen. Die Formel dazu ist ganz einfach: Druck ist Kraft durch Flaeche. Und beides aendert sich nicht, wenn der Wagenheber ausfaehrt, da kann die Luft sich noch so anstrengen.

Irgendwie ist deine Unterscheidung Wagenheber (mit Luft drin) zur Fahrzeughydraulik noch nicht so ueberzeugend !

 

Bearbeitet 2. Dezember 2019 von MatthiasM

[AndreasRS]

vor 10 Minuten schrieb bx-basis:

Ganz einfach, das Fahrzeug wird sich nach dem Abstellen der Ölzufuhr noch weiter anheben, und zwar durch den wieder expandierenden Stickstoff

Ich glaube, das ist genau der Knackpunkt. Detlef kann nicht glauben, dass der Stickstoff wieder expandiert, schon gar nicht auf das ursprüngliche Druckniveau.

Wenn der Wagen mit dem Dach die Garagendecke berührt, kann der Stickstoff nicht mehr expandieren, weil die andere Begrenzung des Öls (der Kolben) nicht mehr beweglich ist.

Detlef: Schiebe mal Deinen XM bei stehendem Motor und eingelegtem Gang nach ein Stück nach vorne. Dabei komprimierst Du Luft im Motor. Dann lasse den Wagen los. Er wird wieder auf die ursprüngliche Stelle zurückrollen, weil die zusammengedrückte Luft im Motor sich wieder ausdehnen will (und das auch tut). Und zwar in der Theorie exakt bis zur ursprünglichen Position. In der Praxis sind Reibungswiderstände zu berücksichtigen.

Grüße
Andreas

Bearbeitet 2. Dezember 2019 von AndreasRS

[schwinge]

1 hour ago, Manson said:

Wird der Druck im Federzylinder höher weil sich auch der Stickstoff hinter der Membran verdichtet [...]

Ich verstehe immer noch nicht, welcher Kausalität du hier folgst.

Der Druck des Öls im Federbein ist immer genau gleich dem Druck des Stickstoffs in der Kugel*. Und nur davon abhängig, welche Kräfte auf die Kolbenstange wirken. Die einzig richtige Lösung dieser Frage lautet also: Der Druck im Federzylinder wird höher, weil höhere Kräfte auf die Kolbenstange wirken.

*von hochdynamischen Vorgängen wie Einfedern mal abgesehen, wo die Druckverhältnisse sich bedingt durch die Dämpfungsbohrungen zeitlich verzögert angleichen.

Die Kugel ist lediglich ein Energiespeicher. Wie ein Kondensator in einer elektrischen Schaltung. Lässt man den weg, hat man weniger Glättung bei Spannungsschwankungen. Der fließende Strom bleibt aber in Summe gleich. Kennst du vielleicht von billigen PWM-Lüfterregelungen am PC, dann rattert der Lüfter. Lötet man einen Kondensator parallel, ist das Rattern weg, die Lüfterdrehzahl aber nicht langsamer oder schneller als vorher. Bei der Kugel ohne Gas wirds bockelig wenn man am Auto wackelt, oder gar fährt - der Druck im Federbein ist über die Zeit gemittelt exakt so hoch wie mit Kugel.

Der Kondensator bewirkt aber auch, daß beim Einschalten der Lüfter etwas langsamer anläuft, beim Ausschalten dafür etwas nachläuft. Das könnte man jetzt aufs Fahrzeug übertragen: Die Kugel bewirkt, daß die Anhebung des Fahrzeugs zu Beginn des Einströmens des Öls etwas verzögert wird, nach Ende des Einströmens des Öls noch etwas fortgesetzt wird. In der Praxis dürfte der Unterschied (mit oder ohne Kugel) beim der simplen Höhenänderung zu vernachlässigen sein. Ich bezweifle sogar, daß man ihn meßtechnisch (mit "normalem" Equipment) nachweisen kann. Dazu läuft das viel zu langsam. Im Unterschied zu Federungsvorgängen, da bewegen wir uns in Größenordnungen von 30cm/s (Schwellwert für die Erkennung des Parameters "schlechte Straße") und mehr.

Bearbeitet 2. Dezember 2019 von schwinge

[Manson]

@MatthiasM es freut mich das ich zu deiner Erheiterung beitragen kann. Im übrigen hat ja  Tim Schröder schon mit seinem Bild von den Druckverhältnissen im C5 meine Theorie bestätigt auch wenn ich einem Analogen Manometer an einer Leitung mehr vertraue als über Sensoren ausgegebenen Werten auf dem Bildschirm einer Lexia

[bx-basis]

Du darfst nicht vergessen dass es neben der Gewichtskraft des Fahrzeuges bei Änderungen der Fahrzeughöhe noch weitere Kräfte unbekannter Größe zu berücksichtigen gilt. Diese sorgen ganz sicher für eine Druckveränderung abhängig vom Fahrzeugniveau.

[BX=Klassiker]

vor 2 Stunden schrieb Manson:

Schön geschrieben ...nur leider ist es nicht ganz so, und da werden dir jetzt vermutlich sogar die Anhänger der Nichtdruckänderungstheorie widersprechen denn bei denen steigt der Druck auch, aber nur wenn man das Gewicht vom Auto ändert  Was er aber auch tut.

Das "Problem" sind die dünnen Leitungen, der sofortige Druckabfall der entsteht wenn die HK öffnen und die Tatsache das z.B. an Vorder und Hinterachse unterschiedliche Gewichte herrschen (Achslast). Die unterschiedlichen Kugeln mit unterschiedlichem Stickstoffdruck kommen auch nicht von ungefähr. Wenn es so wäre wie du schreibst, dann wäre jeder Hydropneumat hinten wesentlich Härter als vorne weil immer die 75bar gegen die Membran drücken würden und wenn der Druck des Stickstoffs deutlich niedriger ist dann wölbt es die Membran weiter aus. Auf Grund der unterschiedlichen Achslasten ist natürlich die sollhöhe wesentlich eher erreicht als 75bar in den federzylindern ankommen, ergo wird der HK reagieren und das Ventil schließen. Man kann das Verhalten auch gut beobachten wenn man einen Hydropneumaten der total entlastet am Boden liegt auf Fahrhöhe bringt. Die meisten heben sich vorn zuerst wegen dem kürzeren Weg der Leitungen, vor allem wenn Gewicht im Kofferraum ist. Ausnahmen sind die CX und evtl. die BX mit den großen Kugeln vorne (aber da fehlt mir die Erfahrung), die sollten sich mit leerem Kofferraum eigentlich immer zuerst Hinten heben weil weniger Gewicht vorhanden ist und weniger Volumen reingepumpt werden muss. Da ich im XM vorn die großen CX-Kugeln drin hab und hinten die vorderen Radfederkugeln mit mehr Druck als original an der Hinterachse vorgesehen hebt sich mein XM, wenn ich den Kofferraum leermache ziemlich gleichmässig auf beiden Achsen gleichzeitig, mit Gewicht im Kofferraum kommt auch der zuerst vorne.

Die Thematik dreht sich aber um die Streitfrage: Was passiert wenn ich das Auto aus Fahrstellung in die erhöhte Fahrstufe anhebe? Wird der Druck im Federzylinder höher weil sich auch der Stickstoff hinter der Membran verdichtet, bleibt er gleich weil das die Kugel nicht juckt oder sinkt er sogar wie gerade eben erst als dritte Option in die Diskussion eingebracht wurde?

Die unterschiedlichen Kugeln vorne zu hinten sind den unterschiedlichen Kolbenflächen und Hebelkinematiken geschuldet, würde ich sagen.

Wenn man hochfährt, öffnet so lange der HK bis die gewünschte Höhe erreicht ist. Es wird nur Volumen nach hinten gefördert, aber kein Druck erhöht.

Der Wagen wiegt in jeder Fahrhöhe das gleiche.

Die Federbeine vorne sind vom Kolbenstangen-Durchmesser her größer und benötigen weniger Hub um das Volumen zu fördern, das die Kugeln auf 75bar und damit zum Druckausgleich bringt.

Hinten sind die Zylinder viel kürzer und kleiner im Durchmesser.

Hinten ist der Hub des Federzylinder wesentlich geringer und noch umgelenkt, im Gegensatz zu vorne.

Die Kinematik -also quasi das Übersetzungsverhältnis-ist leicht anders in Tiefstellung,als wenn er in Fahrhöhe ist.

Diesen Widerstand gibt es vorne nicht, , wo es keine Umlenkung gibt.

Damit ist das Losbrechmoment hinten etwas höher und daher fährt ein normaler BX vorne eher hoch als hinten.

 

Die Frage ist: Ist der HK ständig leicht offen bei erhöhter Stellung?

Dann würde ich vermuten das dieser „Bypass“ das Eingangsventil der Federkugel überbrückt und es daher zu der holprigen Federung kommt. 

Der Druck im Federbein ist immer der der vom Druckregler kommt.Immer der Systemdruck.

Mehr als da geliefert wird, kann nirgendwo sein, ausser ich sperre Volumen ein und drücke drauf.

Wenn 75bar anliegen,ist die Membran in der Mitte der Kugel.

Wenn er hochgefahren ist, wird wieder so viel Menge nachgefördert bis das wieder der Fall ist.

 

Soweit meine Theorie. Schwierig das endgültig zu klären...

Bearbeitet 2. Dezember 2019 von BX=Klassiker

[BX=Klassiker]

vor 1 Stunde schrieb ACCM Claude-Michel:

Ich weiß nicht wo diese 75 bar her kommen die du durch deinen ganzen Bericht erwähnst.

Wenn ich den Hydraulikdruck in den vorderen Federbeinen messe, sind es locker über 100 bar. (genauer kann ich es nicht sagen, da mein Manometer nur 100 bar kann)

Ich schrieb dabei das ich es nicht mehr genau weiß und der Wert diente nur als Beispiel.

Ausserdem wird  im Druckregler auch ein Rückschlagventil sein.

Das heisst ,wenn die Pumpe zBspl 75bar macht und Du dann auf das Fahrzeug drückst, dann steigt der Druck aber die Membran gleicht das aus indem das Stickstoffpolster zusammengedrückt wird und mehr Volumen geschaffen wird bis zum Gleichgewicht.

Bearbeitet 2. Dezember 2019 von BX=Klassiker

[bx-basis]

vor 4 Minuten schrieb BX=Klassiker:

Die Frage ist: Ist der HK ständig leicht offen bei erhöhter Stellung?

[...]

Soweit meine Theorie. Schwierig das endgültig zu klären...

Ich denke Du stiftest nur noch mehr Verwirrung. Sobal der HK zum Federzylinder hin öffnet beginnt das Fahrzeug sich anzuheben, und zwar entweder bis zum mechanischen Anschlag oder bis der HK wieder schließt oder bis der Druck in den Federzylindern gleich dem Systemdruck ist (z.B. aufgrund unzulässiger Überladung).

[BX=Klassiker]

vor 4 Minuten schrieb bx-basis:

Ich denke Du stiftest nur noch mehr Verwirrung. Sobal der HK zum Federzylinder hin öffnet beginnt das Fahrzeug sich anzuheben, und zwar entweder bis zum mechanischen Anschlag oder bis der HK wieder schließt oder bis der Druck in den Federzylindern gleich dem Systemdruck ist (z.B. aufgrund unzulässiger Überladung).

Also ist der HK zu und es gibt eigentlich keinen Grund , warum das Auto bockelig fährt.

Da fehlt meiner Theorie ein Stück...Wie ist denn Euer Erklärungsansatz?

[schwinge]

2 minutes ago, BX=Klassiker said:

Also ist der HK zu und es gibt eigentlich keinen Grund , warum das Auto bockelig fährt.

Da fehlt meiner Theorie ein Stück...Wie ist denn Euer Erklärungsansatz?

Mein Angebot steht noch.

[MatthiasM]

vor einer Stunde schrieb Manson:

@MatthiasM es freut mich das ich zu deiner Erheiterung beitragen kann. 

Du hast den Wagenheber also nicht nachgerechnet. Da dann sage ich es dir: etwa 500 Bar. - Ein wenig mehr als in der HP.

 

vor 4 Minuten schrieb BX=Klassiker:

Also ist der HK zu und es gibt eigentlich keinen Grund , warum das Auto bockelig fährt.

Wenn eine HP "bockelig" faehrt, ist sie entweder am Anschlag oder kaum noch Gas im Zylinder.

[Juergen_]

Ich editiere: kaum noch Gas in der Kugel [emoji3]

[AndreasRS]

vor einer Stunde schrieb BX=Klassiker:

Es wird nur Volumen nach hinten gefördert, aber kein Druck erhöht.

Das Öl fließt nur, wenn auf der einen Seite der Druck höher ist als auf der anderen Seite (oder durch Schwerkraft).

vor einer Stunde schrieb BX=Klassiker:

Die Frage ist: Ist der HK ständig leicht offen bei erhöhter Stellung?

Ergänzend zur Antwort von @bx-basis: Präziser wäre wohl selten. Da das Lecköl des Federzylinders ausgeglichen werden muss. Bei intakten Dichtungen des Kolbens ist das wirklich wenig.

Grüße
Andreas