Wenn man über moderne Aufhängungen spricht, hört man des Öfteren über Schwingarme, Stoßdämpfer oder Drehbolzen, jedoch ist das Federungs- und Seitenneigungsreduktionssystem der Karosserie wesentlich ausgebauter. Einer der Basis-Komponente der Aufhängung ist… die Aufhängungsfeder.
Theoretisch ist es nur ein Stück Draht, dass in hohen Temperaturen gewunden wurde. In Wirklichkeit muss dieses „Stück Draht“ angemessene Eigenschaften des Materials und einen entsprechenden Durchmesser haben, Wärmebehandlung durchgehen und die Anzahl der Windungen hat wichtigen Einfluss auf die Federungseigenschaften.
In Fahrzeugen sind Schraubenfedern oder Mini-Block-Federn populär. Wobei die Ersten eher klassische Lösungen sind, die jeder oft gesehen hat, sind die „Mini-Block“-Versionen typisch für ihre unterschiedlichen Drahtdurchmesser und unterschiedliche Durchmesser der verschiedenen Windungen. Solch eine Lösung ist sehr progressiv und ermöglicht zusätzlich Platz zu sparen und somit eine „eindrucksvollere“ Gestaltung der Karosserie.
Die Federn haben eine sehr wichtige Aufgabe, denn sie halten das Gewicht des Fahrzeugs aus und dämpfen darüber hinaus die Schwingungen, die durch das Fahren auf Unebenheiten entstehen. Sie sind progressiv – je mehr sie belastet, desto steifer werden die Federn. Dies beeinflusst die Frequenz der Schwingungen des Fahrzeugs positiv, wenn man auf Komfort und Gesundheit schaut (eigentlich geht es um die Häufigkeit, mit der unsere inneren Organe vibrieren). Zusammen mit den Stoßdämpfern (mehr über Stoßdämpfer schreiben wir im Text „Stoßdämpfer – die graue Eminenz von Komfort und Sicherheit“) versichern sie den Fahrtkomfort, die Haftung der Räder auf der Fahrbahn und ermöglichen ein sicheres Autofahren.
Das häufige Nutzen von Federn in Fahrzeugkonstruktionen kommt durch die Einfachheit ihrer Bauweise und davon, dass man sie nicht zusätzlich während der Nutzung bedienen muss. Dies bedeutet allerdings nicht, dass Federn nicht kontrolliert werden sollten. Wie alle Nutzungselemente, werden Aufhängungsfedern auch abgenutzt und nur die Kilometerzahl und die Nutzungsbedingungen (Straßentyp, Wetterbedingungen, Belastung) entscheiden, wie lange die Federn ihre technischen Eigenschaften behalten.
Leider ist der Stand polnischer Straßen, zwar von Jahr zu Jahr immer besser, immer noch ziemlich mangelhaft. Materialen von schlechter Qualität, die zum Straßenbau benutzt werden und keine Unterbauung führen dazu, dass jeden Winter zahlreiche Löcher, Abbrüche und Einfälle in den Straßen vorkommen. Wenn man mit dem Rad in ein solches Loch gerät, kann der Reifen auseinandergerissen werden, die Felge beschädigt, aber auch viele Aufhängungselemente beschädigt werden, besonders Stoßdämpfer und Federn.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass, wenn wir in kein Loch geraten, die Federn tadellos funktionieren werden. Die Federn können auch durch Wetterbedingungen und häufige Fahrten auf mit Salz bestreuten Straßen beschädigt werden. Dies kann zu Korrosion führen, die die Federn besonders schwächt und bewirkt, dass die korrekte Funktionsweise der Federn aufgrund des Verlusts der fabrikeigenen Steifheit verloren geht. Des Öfteren sind auch zu hohe Belastungen des Fahrzeugs ein Grund für Federschaden. In diesem Fall kommt es zu Veränderungen in der Federcharakteristik, später zu inneren Spannungen und im Endeffekt – zum Brechen.
Man muss auch bedenken, dass die Feder sogar im Stillstand arbeitet (belastet ist). Somit wird das Material ständig plastisch deformiert und verliert seine frühere Funktionalität nach gewisser Zeit.
Wie kann man erkennen, dass die Federn beschädigt sind?
Die einfachste Methode ist das Fahrzeug im Stillstand auf flacher Ebene zu beobachten. Wenn man sehen kann, dass das Auto auf eine Seite geneigt ist oder dass ein Kotflügel sich höher über dem Rad als ein anderer befindet, sollten wir die Federn genauer unter die Lupe nehmen. Um die Federn genau untersuchen zu können, muss das Fahrzeug auf einem Wagenheber angehoben werden (die Feder wird entlastet und wird sich somit entfalten) und dann muss geprüft werden, ob eine der Windungen gebrochen ist. Brüche passieren oft bei den äußersten Windungen, deswegen sollte man die Endungen der Federn umso genauer beobachten.
Nicht nur Materialrisse bewirken, dass die Feder ausgetauscht werden sollte. Wie vorhin erwähnt, unterliegt das Material einem ständigen Abnutzungsprozess und durch Überlastungen kommt es zu Strukturveränderungen. Deswegen ist es gut, das Fahrzeug bei Belastung zu beobachten (sowohl durch Passagiere, als auch durch die Ladung im Kofferraum) und zu sehen, ob die Karosserie gleichmassig tiefer liegt, oder ob sie an einer Stelle zu tief geneigt wird.
Am besten ist es, die Federn beim Prüfen der Stoßdämpfer auf der Diagnostikstation zu prüfen (also bei der obligatorischen technischen Überprüfung).
Warum tauscht man Aufhängungsfedern aus?
Ein Austausch der Federn soll die korrekte Höhe des Fahrzeugs hinsichtlich der Fahrbahn zurückbringen und den korrekten Kontakt der Räder mit der Oberfläche zu gewährleisten. Eine solche Vorgehensweise verbessert die Führung des Wagens und die Sicherheit durch Bewegungsstabilität. Ein Austausch gibt uns die Sicherheit, dass andere Elemente der Aufhängung nicht zu sehr abgenutzt werden und somit eine längere Lebensdauer haben.
Was muss man dabei bedenken?
Erstens, sollte man immer beide Federn auf einer Achse austauschen. Es wird nicht empfohlen, Federn nur auf einer Achse auszutauschen. Beim Wechsel sollten auch andere Elemente der Aufhängung geprüft werden, die nach der Demontage der Federn einfacher zugänglich ist. Dies ermöglicht eine schnelle Diagnose und weitere Demontagen können in der Zukunft vermieden werden.
Zweitens, ist es wichtig einen guten Produzenten zu wählen. Federn für Aufhängungen müssen aus hochqualitativem Draht aus Chrom-Silicium-Stahl hergestellt sein. Chrom verbessert die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, macht die Legierung elastischer und bremst die Spannungsrelaxation ab. Silicium hingegen macht das Stahl härter und bremst den Härteverlust beim Lösen. Natürlich kann niemand mit dem Auge erkennen, woraus eine Feder gemacht ist, daher sollten wir eher geprüften Firmen vertrauen. Da eine kleinere Firma eher schlechtere Produkte verkauft, um schnell Profit zu erzielen, wird eine große Firma ihre Reputation auf dem Markt eher nicht riskieren um an schlechteren Federn Profit zu machen. Solch eine Firmenpolitik würde zur Zerstörung des guten Namens der Firma für ihr ganzes Sortiment führen.
Drittens, wenn man neue Federn kauft, sollte man sich auch vor schlechten Wetterbedingungen schützen. Beispielsweise, bei den Federn, die von der Firma Master-Sport angeboten werden, wurde zusätzlich eine spezielle Epoxid-Schutzschicht angewendet, die die Feder vor Korrosion bewahrt. Durch ein solches Absichern der Feder halten diese eine vieljährige Nutzung in den schwierigsten Bedingungen aus.
Austausch der Aufhängungsfedern
Beim Austausch der Federn sollte man bedenken, dass der technische Zustand anderer Elemente der Aufhängung wie Schwingarme, Stoßdämpfer oder Stabilisatoren geprüft werden sollten. Dasselbe gilt für deren Kontakt mit der Karosserie.
Man sollte auch noch auf die korrekte Montage der Produkte Acht geben. Wenn dies unfachmännisch, fahrlässig und ohne korrekte Einschätzung der Qualität der einzelnen Elemente ausgeführt wird, kann es nicht nur zum schnelleren Aufbrauchen der Elemente kommen, sondern auch zu Beschädigungen anderer Autoteile. Deswegen sollte ein Austausch immer Fachkräften aufgetragen werden, deren Angestellten über die entsprechenden Qualifikationen verfügen.
