Federkugel-Parameter

[Softrider]

Hallo Leute,

ich hab zwei Fragen an die Federkugelexperten unter Euch:

1. Im XM ist als hintere Hydractivkugel eine mit 400 ccm / 50 bar in der Limousine und eine mit 500 ccm / 40 bar im Break eingebaut.

Da die Konstante (nach Boyle-Mariott) aus "Druck mal Volumen" bei beiden den selben Wert ergibt, was für einen Unterschied gibt es denn federungstechnisch?

Und wie würde es sich äussern, wenn die Break-Kugel in der Limousine eingebaut würde (härter, weicher, schaukeln, etc.)?

2. Gibt es zwischen beiden Kugeln einen Unterschied in den Abmessungen oder ist die Stahlhülle für beide Volumina gleich?

Gruss

/Axel

[Xsara-Fan]

Es sind beide Federkugeln gleich vom Volumen her. Das tauschen von Federkugel (Kombi-Limo) ist verboten, es erlischt die Betribserlaubniss und gleichzeitig der Versicherungsschutz, um dieser elenden Diskusion mal ein ende zu bereiten.

[ehem. accm wonebel]

Ich denke,er müsste härter werden,da das bei altersbedingtem Druckverlust

der Hydractivkugel auch passiert.

[Gast gelöscht[107]]

Äääähhhhmmm,

400 ccm und 500 ccm sind ja nun ganz offensichtlich nicht gleich ;-))))

Federungstechnisch wird beim Kombi etwas mehr Ölvolumen gebraucht wegen der höheren Zulasung/höherem Gewicht. Da die Dämpferwirkung jedoch zur Limousine gleich sein soll, wird im Gegenzug der Druck etwas zurück genommen.

Eine 400 ccm-Kuegl im Kombi erzeugt den Effekt des vorzeigen Federungsanschlags mit dem Risiko des Membranplatzens oder Leitungsplatzens wegen zu hoher Druckstöße.

Eine 500 ccm-Kugel inder Limousine erzeugt den Effekt des zu späten Federverhärtens im Einfederungsgrenzbereich. Damit besteht die Gefahr des unkontrolierten Ausbrechens wegen Aufschaukelns der Karrosserie.

Deshalb dürfen grundsätzlich NIE UND NIMMER Federkugeln eines zum Auto UNPASSENDEN Volumens und UNPASSENDEN Drucks und auch UNPASSENDEN Dämpfers verwendet werden. Wird ja gerne bei XMs gemacht mit CX-Kugeln, oder Komfortkugeln etcetcetc.. De potentiellen Selbstverletzer und Selbstmörder weilen unter uns.

Und um Xsara-Fan zu wiederholen: diese Debatte ist wahrlich elend :-)))) Und mit ABE und Versicherungsschutz hatter auch recht.

[Softrider]

Die Moralapostel sind doch allgegenwärtig und können das predigen nicht lassen.

Die ganze Diskussion ist nun beileibe nicht neu und alles Gesagte über Legalität/Risiken/Nebenwirkungen kann ich nur bestätigen und sind hinlänglich bekannt.

Mir war aber lediglich an einer Aussage zum technischen Zusammenhang gelegen. Von einer praktischen Umsetzung war nicht die Rede.

Ich möchte nur gerne das Zusammenspiel der Gasparameter mit dem Federungsverhalten verstehen (bin halt von Natur aus technisch neugierig) und in dieser Richtung hilft mir nur Peter's Antwort ein wenig weiter.

Verstehe ich Dich richtig, Peter, wenn also zwei Kugeln die gleiche Konstante aus

p x V aufweisen, dann verfügen sie über die gleiche anfängliche Federkraft (die dem Druck des LHM entgegenwirkt).

Die mit dem grösseren Volumen von 500 ccm erlaubt jedoch

a) einen längeren Federweg und

eine flachere Federkennlinie, da bei ihr eine Einfederung um z.B. 100 ml LHM nur eine 20%ige Volumenabnahme und damit gleichzeitig 20 %ige Druckzunahme bedeutet, während dies bei der 400 ccm bereits eine 25%ige Volumenabnahme und damit gleichzeitig 25 %ige Druckzunahme bedeutet.

Damit wird die kleinere Kugel schneller hart, die Kennlinie Kraft-versus-Federweg ist also steiler.

Liege ich damit richtig?

Gruss

/Axel

[Gernot]

Hallo,

die Geschichte ist etwas kniffelig.

Limousine

Radkugel: 400 cm³, 30 bar, Hydractivkugel 400 cm³ 50 bar

Durchmesser der Kolben: 35 oder 37 mm, je nach Baujahr.

Break

Radkugel: 400 cm³, 40 bar, Hydractivkugel 500 cm³ 40 bar

Durchmesser der Kolben: 42,5 mm.

Ohne Taschenrechner blicke ich da nicht durch, schon gar nicht, was den Dämpfungsgrad anbelangt.

Gernot

[Gast gelöscht[107]]

Hi Axel,

fast .... fast.....

Den Hinweis liefert Gernot mit den Durchmessern der Federkolben. Beim Break sind sie stärker als bei der Limousine. Deshalb braucht die Kugel mehr Volumen, weil für den gleichen Federweg mehr Öl bewegt werden muss. (Dadurch wird die Dämpfung etwas stärker, was aber durch das höhere Gewicht des Kombis wieder ausgeglichen wird.).

Insofern ist Deine Vermutung (a) in diesem speziellen Fall mit NEIN zu beantworten. Die Federwege sind gleich. Werden hypothetisch gleiche Federzylinder angenommen, stimmt aber Deine Vermutung (a).

Ebenso gehts Deiner Vermutung (, die richtig ist bei gleichen Federzylindern. Hieraus siehst Du aber auch die "Gefährlichkeit" der unterdimensionierten Federverhärtung (... nur 20%ige Druckzunahme....). Im speziellen Fall XM mit den größeren Break-Federzylindern ist die Antwort natürlich auch NEIN, weil der Effekt ebenfalls (sogar etwas über-) kompensiert wird.

Eine kleine Kugel im Kombi wird zu schnell hart. Das Fahrzeug hoppelt im Grenzbereich.

Eine große Kugel in der Limousine wird zu langsam hart. Das Fahrzeug schaukelt sich auf im Grenzbereich.

Gruß von P.

[...hannes]

Ganz so genau wie Peter nehmen es die Ersatzteillagerhalter bei Citroen mit den "auf jedes Fahrzeug fein abgestimmten" Kugeln nicht. So gibt es heute zB. als Ersatz für die nicht mehr hergestellte geschraubte 700 ccm Kugel des DS eine 500 ccm Kugel. Eigenartigerweise ist es genau die vom CX. Auch der CX hatte - solange er gebaut wurde - mehrere unterschiedliche Kugeln mit unterschiedlichen Bohrungen. Heute bekommt man noch 2 Typen: Eine für den GTi, die andere für alle anderen CX. Und auch lustig: Die hintere Kugel des CX ist wieder dieselbe, die man als Original Citroen Ersatzteil für den BX bekommt. Darum stehen auf der Schachtel eine ganze Reihe Citroens, zu denen die Kugeln passen.

Zusatz: Die CX-Kugeln (Nr. 95613813 vo, 95606143 hi) , welche ich in meinen hydropneumatischen XM geschraubt habe, besitzen eine härtere Dämpfung (steifere Blättchen bei identer Bohrung), haben aber durch das höhere Volumen eine flachere Federkennlinie.

lg ...hannes

[gutesguenstig]

Das die CX-Limousinenkugel die gleiche war wie beim BX-Break (beide hinten) war schon zu Lebzeiten der Autos so. Limousine-Limousine klappt auch heute nicht.

roman

[gutesguenstig]

hat denn mal jemand versucht, in einen XM V6 neueren Baujahres die "normalen" XM Kugeln zu schrauben? Das wäre an der Grenze des vertretbaren im Gegensatz zu Komfort....

roman

[Gast gelöscht[107]]

Dass C nicht für jedes Auto andere Kugeln hat, ist schon immer so gewesen. Früher konnte man nur nicht ohne weiteres erkennen, weil gleiche Kugeln je nach Auto unterschiedliche ET-Nummern hatte.

Mein GS Break hat vorne auch originale Kugeln des BX GTI vorne drin. Der Schwebezustand ist der gleiche.

Die heute noch von C angebotenen geschweißten Kugeln für den DS sind nur Ersatzteil für den letzten Jahrgang des DS, der serienmäßig bereits geschweißte Kugeln hatte. Als Ersatz für die geschraubten Kugeln sind die nicht vorgesehen.

Gruß von P.

[Softrider]

Peter, Gernot, Hannes,

ich danke Euch. Nun ist mein Bild über die Parameter der HP-Federung deutlich klarer geworden, auch wenn ich immer noch nicht behaupten könnte, mal eben schnell zu sagen welchen Einflusse (gross/klein, härter/weicher) das "Drehen" an einem einzelnen Parameter ganz genau hat.

Aber nochmal zurück zur Gefährlichkeit:

Ich meine, dass die Auswirkungen nicht so enorm sein würden, dass das Fahrwerk sich gleich von gut zu böse (sprich: lebensgefährlich) verändern würde. Immerhin sprechen wir hier "nur" über die Hydractivkugel; und deren Einfluss ist nun nur halb so gross (da nur eine pro Achse) wie der der Radfederkugeln. Es dürfte also eigentlich keine dramatische Veränderung stattfinden.

Und zweitens ist diese Kugel ja nur bei "ruhiger" Fahrt (kein starkes Beschleunigen, Bremsen oder Lenken) zugeschaltet, bei allen "fahrdynamischen" Situationen ist sie weg vom System.

Das alles ist aber nur eine Vermutung und die tatsächlichen Auswirkungen könnten wahrscheinlich nur durch einen Versuch in der Praxis nachvollzogen werden. Wer's bereits probiert hat möge doch mal seine Erfahrungen schildern.

(Auch ich warne hier wie das Fernsehen bei gewagten Aktionen:

Liebe Kinder, das dürft ihr auf keinen Fall nachmachen!!!!!!!!!!!!!!!)

Gruss

/Axel

[zeus50]

Hallo Freunde

Ich verstehe die ewigen Hinweise auf das Erlöschen der Betriebserlaubnis nicht ganz.

Ich fahre einen BMW oder MB ect. und tausche die originalen Stoßdämpfer gegen einen Monroe oder Sachs aus. Auch diese Dämpfer entsprechen nicht exakt dem Original.

Erlischt dann auch die ABE??? Diese Dämpfer haben genau den gleichen effekt wie andere Federkugeln bei den HP's. Zusätzlich noch sieht man den Austausch der Stoßdämpfer auf den ersten Blick, den der Kugeln wohl nicht.

Ich finde, man sollte den Nutzer des jeweiligen Fahrzeuges überlassen, welche Abstimmung er für seinen Wagen wählt. Ich fahre einen TZI mit 88 KW und habe die Kugeln der ersten BX-Serie eingebaut und verzichte dankend auf das - vorwiegend deutsche Motto - was hart ist ist gut.

[Christoph H.]

Hallo,

als Nicht-Physiker helfe ich mir in solchen Fragen mit einer Einheiten-Kontrolle (sehr empfehlenswert):

Die Konstante aus Volumen x Druck ergibt m^3 x N/m^2, also N x m (Newton mal Meter), also eine Art "Moment" (nicht etwa eine "Arbeit" oder "Energie", auch Nm bzw. Ws).

Die Federsteifigkeit (bitte nicht von Federkonstante sprechen, die Steifigkeit ist ja bei HPs genialerweise nicht konstant) ist aber N/m (Newton pro Meter)!

Man muß also die "Druck x Volumen"-Konstante (die ist vom Alter abgesehen wirklich konstant) noch durch die wirksame Fläche (also die Membranfläche) teilen, um auf die Federsteifigkeit der Kugel zu kommen.

Vermutlich ist die Membranfläche bei der 500ccm-Kugel anders als bei der 400ccm-Kugel (weis ich nicht), somit auch die Steifigkeit.

Die Steifigkeit wird dann noch über das Verhältnis Kolbenfläche zu Membranfläche "transformiert", also dicker Kolben = große Steifigkeit.

Die Volumen-Angaben 400ccm / 500ccm beziehen sich meines Wissens auf das Gasvolumen bei ausgebauter Kugel bei angegebenem Vordruck, die Membran liegt dann vermutlich komplett an der Gehäusewand an (habe selber noch keine gewechselt)?

Somit ist das Gasvolumen unter Betriebsdruck entsprechend kleiner.

Da die eingeschlossene Gasmenge bei 400ccm/50bar die gleiche ist wie bei 500ccm/40bar, sollte bei gleichen Flächen (membran und Kolben) und gleicher Gewichtskraft im Betriebszustand das Gas beider Kugeln aus das gleiche Volumen gedrückt worden sein.

Der einzige Unterschied, der aus den Angaben der unterschiedlichen Kugeln gemacht werden kann, ist also (wie von Peter erwähnt) die größere Ölmenge, die sich bei der 500ccm-Kugel im "Kugelrest" befindet.

Unterschiede zur Steifigkeit / Federkennlinie können aus den Angaben Volumen und Druck nicht hergeleitet werden.

Somit muß ich Peter widersprechen, daß eine 400ccm/50bar Kugel prinzipiell schneller "anschlägt", bzw. eine 500ccm/40bar Kugel prinzipiell später "verhärtet" (Jedenfalls nicht begründet durch diese beiden Parameter). Erst die wirksamen Flächen (haupsächlich wohl die des Kolbens, da dieser stärker variiert) begründen solche Effekte.

(Zugegeben alles nur per "Gedanken-Experiment" begründet.)

Gruß,

Christoph H.

[Christoph H.]

Ich muß mich 'mal selbst korrigieren:

Die 400ccm/50bar Kugel kann durchaus schneller "anschlagen".

Nicht jedoch beim Einfedern (genau genommen schlägt die Membran selbst hier nie an), sondern beim Ausfedern aufgrund der geringeren Ölmenge im "Kugelrest", die schneller aus der Kugel verdrängt wird.

War ich wohl zu schnell...

Gruß,

Christoph H.

PS.: Für die "Extrem-Softies" empfehle ich Membran-Ausdehnungsgefäße aus dem Heizungsbau (auch mit Stickstoff). Gerade selbst verbaut: 50 000 ccm / 1.5bar :-) (Die für Brauchwasser sind sogar grün.)

[Softrider]

Mensch Christoph, jetzt bringst Du mein Bild wieder durcheinander. Dachte gerade, ich hätt's a bisserl verstanden.............

Ich sehe schon, auch hier gilt der uralte Grundsatz:

Probieren geht über studieren!!!

Wenn ich eine Palette von Kugeln und eine Bühne/Grube hätte, würde ich das Experiment evtl. sogar angehen. Hab ich aber leider alles nicht.

Das mit den Heizungs-Ausdehnungsgefässen ist eine super Idee; da unterm Auto dafür leider kein Platz ist, hätte ich dann (bei HA mit 6 Kugeln) 6 von diesen Pötten im Kofferraum stehen. Na gut, wir lassen das Gepäck beim nächsten Urlaub zu Hause, Hauptsache weich............;-)))))))))))

Gruss

/Axel

[Christoph H.]

Hallo Axel,

Probieren geht hier nicht über studieren, da Du die zu betrachtenden Parameter Volumen / Druck nicht separat ändern / probieren kannst (den Einfluß der Membranfläche hast Du ja immer mit drin).

Die Amis sind bzgl. Heizungs-Ausdehnungsgefäß wohl schon weiter, siehe auch "Luft-Wasser-Federung" im Thema "SM: schlechtestes Auto aller Zeiten" :-).

Zum Platzbedarf: Zum Ausgleich kannst Du den Haupt-Druckspeicher weglassen, bei 300 Liter Stickstoff...