Forum

[quote=Pit]
Hallo,
ich hab jetzt doch mal kurz mit konkreten Zahlen gerechnet. Vorausgesetzt habe ich, dass der Tarierdruck so ist, dass sich die Membran statisch in der Mittellage befindet.
[/quote]

Hallo Pit,

die statische Mittellage der Membran ist sicher sinnvoll und die geschraubten Kugeln sind wohl auch urspruenglich so konstruiert (wie Uli Schwinn in seinem HP-Artikel ja auch ausfuehrt). Wenn ich bei der (konstruktionsbedingten?) Reduktion des Volumens der Kugeln aus gepresstem Blech aber auf (annaehrnd) gleiche Federrate kommen will, so muss ich deren Druck erhoehren.
Mittellage der Membran und Federrate sind also bei variablem Kugelvolumen unabhaengig voneinander. Auf die Mittallage der Membran kann vermutlich verzichtet werden, solange die Membran innerhalb der Endanschlaege bleibt (Bauer nennt 10%).
Die erste Annahme in deiner Ausfuehrung trifft auf die geschweissten Kugeln also nicht zu. (Eigentlich auf die geschraubten Kugeln bei spaeten DS wegen des hoeheren Gewichtes gegenueber Ur-DS mit gleich gefuellten Kugeln auch nicht.)
Gruss,

Tom

[quote=hgk]
In der TR 1276/76 sind auch alle Vergleichsfederelemente aufgeführt.[/quote]

Hallo Hans,

kleine Korrektur zum Finden: das Rundschreiben heisst TR 1216/76.
Gruss,

Tom

Geschraubte Federkugeln: Meinem Verständniss nach befinden sich die Membranen nicht in der Mittellage. Dies wäre bei der Vorderachse zum Beispiel erst bei einer Vorderachslast von 1040 kg der Fall (statt meiner Annahme von 800 kg Vorderachslast bei unbeladenem Fahrzeug). Nach der Formel P1xV1 = P2xV2 habe ich ausgerechnet, dass das Gaskugelvolumen bei Beladung (59barx700 ccm/90bar)=454 ccm ist. Ich hoffe, diese Faustformel ist korrekt. Ich habe mir mal kürzlich ein Excel-Blatt gemacht, basierend auf den Grundlagen von Uli Schwinns Artikel incl. der dort angegebenen Hebelarme. Für die HA sieht es kompett anders aus. Hier beträgt das Gasvolumen bei 400 kg Achslast noch 317 ccm.
Geschweißte Federkugeln, selbe Berechnung: VA 412 ccm, HA 305 ccm.
Das Gasvolumen der geschraubten HA sieht zunächst recht niedrig aus, ist aber genug, da die Volumenänderung (ausgerechnet über die Verdrängung der Kolbens im Federzylinder 35 mm) bei 20 cm Federweg nur VA 86ccm / HA 68 ccm beträgt.
Wenn man in meine Excel-Tabelle niedrigere Kugelfülldrücke eingibt, sieht man, dass das Gasvolumen unter Last schnell recht klein wird und sich die Federkonstante sehr stark ändert. Das erklärt leicht das hopplige Fahrverhalten mit (fast) platten Kugeln.
Um zur Grundfrage geschweißt gegen geschraubt zurückzukommen, ist der Unterschied in den Federkonstanten gar nicht so hoch, wenn die Kugeln korrekt befüllt sind. Ich hatte mir das Blatt eigentlich auch gemacht, um für mich diese Frage zu beantworten.
Ich komme bei meiner Berechnung am Rad auf VA geschraubt 8,3 N/mm, geschweißt 9,1 N/mm, an der HA geschraubt 5,9 N/mm, geschweißt 6,2 N/mm. Bitte beachten, ich beziehe meine Berechnung auf das Rad und nicht auf den Federzylinder, mit Übersetzung VA 0,45 und HA 0,36 nach Uli Schwinn. Rechne ich die Werte von Pit auf das Rad und auf N/mm um , komme ich auf VA geschraubt 11,3 und geschweißt 16,0 N/mm. Die Unterschiede liegen wohl in der Annahme von Pit, dass die Membranen sich in Mittellage befinden.
Ich hoffe ich habe richtig gerechnet. Fehler bitte melden.
=> Fazit: geschweißte Kugeln sind gar nicht so schlecht.

Hallo

In der Gleichung fehlt Polytropenexponent und wirksame Fläche.

Siehe auch Fahrwerkhandbuch Springer Verlag von Stefan gies.

Ich meine bei den Kugeln ist die Fläche über den federweg nicht konstant und daher in der Betrachtung der Federrate relevant.

Gruß

Andreas

Hallo Andreas,
ich bin vereinfachend von isothermen Vorgängen ausgegangen, da hat der Exponent den Wert 1. Aber bitte verbessere die Gleichungen! Was du mit "wirksamer Fläche" meinst, weiß ich nicht. Beachte bitte auch, dass die Wärmeleitung und -kapazität der Kugeln unterschiedlich ist!
Grüße,
pit

Hallo,
ich finde es faszinierend und auch inhaltlich interessant, wie Ihr hier versucht, "mit Bordmittel" nachzurechnen, wie es denn sein könnte.

Ist es nicht recht wahrscheinlich, dass es damals bei Citroën Ingenieure gab, die beim Umstieg von "geschraubt" auf "geschweisst" solche Berechnungen professionell gemacht und in der Dimensionierung berücksichtigt haben?

Immerhin war doch die Federung damals - auch wenn es das Wort vielleicht noch nicht gab - ein "USP/Alleinstellungsmerkmal" von Citroën, das bestimmt nicht leichtfertig durch "zufällige Auslegungen" aufs Spiel gesetzt wurde.

Ich habe da großes Vertrauen. Trotzdem würde mich der direkte Vergleichstest in (m)einem Auto interessieren. Hat das schon jemand mal halbwegs objektiv mit dem "Popometer" verglichen?

Gruß Thorsten

[quote=anieder]
Hallo

In der Gleichung fehlt Polytropenexponent und wirksame Fläche.

Siehe auch Fahrwerkhandbuch Springer Verlag von Stefan gies.

Ich meine bei den Kugeln ist die Fläche über den federweg nicht konstant und daher in der Betrachtung der Federrate relevant.

Gruß

Andreas[/quote]

Ich glaube nicht, dass man sich gleich so weit in die Thermodynamik reinknien muß. Für unsere amateurhaften Betrachtungen langt die Physik der 8. Klasse. Wikipedia meint "Bei technischen Vorgängen kann der Polytropenexponent als konstant angesehen werden", und "n=1 : isotherm". Weiter möchte ich da gar nicht gehen, da ich froh war, die Thermodynamikprüfung irgendwie bestanden habe, und sie seit dem nicht mehr wirklich gebraucht habe.

Das Fahrwerkhandbuch habe ich auch, aber nicht griffbereit. Bezieht sich der Autor auf die Hydropneumatik oder die Luftfeder? Die wirksame Fläche ist für mich die Kolbenfläche (962 mm²), die ändert sich nicht. Das in die Federkugel eingeschobene Volumen ist proportional zum Federweg (geringfügige Änderungen durch die Achskinematik mal vernachlässigt). Die Luftfederberechnung ist komplizierter, soweit ich weiß.

Nils

Hallo Tom,
"Mittellage der Membran und Federrate sind also bei variablem Kugelvolumen unabhaengig voneinander"
Den Satz verstehe ich nicht ganz.
Wenn man auf die Mittellage bei der geschweißten Kugel verzichtet, was wohl realistischer ist, komme ich zu folgender Überlegung:
In meiner Berechnung spielt nur das verbleibende Volumen über der Membran eine Rolle (beim Einfedern, wenn man irgendwelche Anschläge außer acht lässt. Das heißt, wenn man die geschweißte Kugel so aufpumpt, dass dieses Restvolumen genauso groß ist wie bei der geschraubten Kugel, ist die Federrate auch gleich! Das ist doch eigentlich ganz einfach!
Dann sind 70% des Volumens über der Membran. Der Negativfederweg ist umso begrenzter. Wenn ich von meinen benötigten 900bar ausgehe (nach Schwinn S.32 Mittelwert für vorn voll und vorn leer bei einer leichten 56er DS) lande ich bei einem Tarierdruck von 63bar für die geschweißte Kugel bzw. 45bar für die geschraubte Kugel. Dann müsste die Federhärte gleich sein.
Besser?
Die Antwort auf die oben gestellt Frage wäre also: Der Tarierdruck in der kleinen Kugel muss 1,4mal so groß sein, wie in der großen Kugel (700:500=1,4).
Grüße,
pit

Puh, ich sehe gerade,das Ergebnis hatte Claude schon im zweiten Beitrag.
Pit

Hallo Pit,
macht doch nichts, hilft zum besseren Verständnis.
Bestätigt aber wieder 700 : 500 = 75 : 59 = ca. 1,4 : 1
Gruß Thorsten