Interessante Tatsache: Nicht alle Kfz-Luftfedersysteme funktionieren nach dem gleichen Prinzip! Deshalb muss eine Fachwerkstatt wissen, an welchem System sie arbeitet: an einem herkömmlichen System mit offenem Regelkreis oder an einer so genannten „closed loop“-Luftfederung, also einem geschlossenen System. Das technische Know-how zur korrekten Diagnose möglicher Systemfehler oder -defekte von letzterem System unterscheidet sich von dem auf herkömmliche Luftfederungen mit offenen Regelkreis anwendbaren. Die „closed-loop“-Luftfederung verlangt nämlich ein spezifisches Vorgehen, um nach einem Luftfederungsleck das System zu überprüfen oder neue Luftfederungskomponenten zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft einzubauen. In diesem Artikel gibt Arnott weitere Einblicke in Systeme mit geschlossenem Regelkreis.
Druckauf- und Druckabbau
Da wir nun wissen, dass ein spezifisches technisches Wissen und Verständnis erforderlich sind, wollen wir uns zunächst die allgemeinen Unterschiede zwischen den Funktionsprinzipien der beiden Systeme ansehen, bevor wir tiefer in das Thema einsteigen.
Aus dem obigen Diagramm geht hervor, dass die Funktionsweise des Kompressors in einem geschlossenen Regelkreis ganz anders ist. Während in einem offenen System der Kompressor die Umgebungsluft komprimiert, um den Druckspeicher und/oder den Luftfederbalg zu füllen, nutzt ein Kompressor im geschlossenen Kreislauf den bereits im System vorhandenen, mit Druck beaufschlagten Stickstoff. Zudem wird bei einem herkömmlichen Luftfederungssystem überschüssige Luft ins Freie abgelassen. Bei einem geschlossenen System verbleibt der Stickstoff dagegen im System und überschüssiger Druck wird in den Druckspeicher zurückgeführt. Dies ist ein wichtiger Aspekt, der bei der Arbeit an diesem System berücksichtigt werden muss.
Für Druckaufbau oder zusätzlichen Druck verwendet das geschlossene System zwei Umschaltventile, die sich zum Ventilblock hin öffnen. Dann öffnet sich das Magnetventil für die entsprechende Luftfeder und der zusätzliche Druck wird übertragen. Zum Druckabbau wird der Überdruck nicht in die Umgebung abgelassen, sondern durch Öffnen der beiden Umkehrventile in die andere Richtung geschickt und in den Druckspeicher zurückgeführt. Der Überdruck wird also zurück in den Druckspeicher geleitet. Das nachstehende Druckflussdiagramm zeigt, wie der unter Druck stehende Stickstoff geleitet wird, wenn eine Luftfeder mit Druck beaufschlagt oder Druck abgelassen wird.
Eine Eigenart
Obwohl das System als „geschlossenes“ System bezeichnet wird und das obige Diagramm zeigt, wie der komprimierte Stickstoff von einem Bereich zu einem anderen übertragen wird, um den Druck im System zu erhöhen oder zu vermindern, sollten Sie sich nicht täuschen lassen! Ein geschlossenes System kann durchaus geringe Stickstoffverluste durch Ansaugen und Verdichten von atmosphärischer Luft ausgleichen. Wenn ein Leck im System auftritt, versucht es, den erforderlichen Betriebsdruck aufrechtzuerhalten, indem es den (Umgebungs-)Lufteinlass öffnet. Es kann jedoch nur einen geringen Stickstoffverlust ausgleichen, und wenn die komprimierte Stickstoffmasse zu gering wird, funktioniert das System nicht mehr.
Symptome
Genau wie bei einer herkömmlichen Luftfederung fällt der Systemdruck allmählich ab, wenn ein großes Luftleck vorhanden ist. Ein Symptom für ein System mit unzureichend Druck ist daher die mangelnde Funktionstüchtigkeit. In einem System mit geschlossenem Regelkreis berechnet das ECU (Elektronisches Steuermodul) jedoch kontinuierlich die „Stickstoffmasse“ als Indikator für einen normalen Betriebsstatus. Ist der Wert zu niedrig, können Fehlermeldungen wie „maximale Zuladung überschritten“ auf dem Armaturenbrett erscheinen (je nach Fahrzeughersteller).
Ein Anzeichen für ein System mit überhöhtem Druck ist das hörbare Ablassen von Überdruck. Dies ist nur dann der Fall, wenn ein Mechaniker beim Auffüllen des Systems nach einer Leckreparatur nicht die richtige Vorgehensweise befolgt hat. Es versteht sich von selbst, dass ein System mit übermäßigem Druck neben schwerwiegenden sicherheitstechnischen Folgen auch zu beschädigten und defekten Bauteilen führen kann.
Tipps und Tricks
Nachdem Arnott nun einige der grundlegenden Funktionsprinzipien eines Luftfederungssystems mit geschlossenem Regelkreis erläutert hat, möchten wir Ihnen einige wichtige Richtlinien für Reparatur und Austausch von Komponenten einer geschlossenen Luftfederung mit auf den Weg geben, die Sie beachten sollten:
– Die Luftfedern/Federbeine müssen ersetzt werden, wenn das Fahrzeug mit einem oder mehreren leeren Luftfederbälgen gefahren/bewegt wurde.
– Die Einbauanweisungen des jeweiligen Fahrzeugherstellers müssen stets befolgt werden. Werden die Anweisungen und Vorgaben nicht korrekt ausgeführt, werden weiterhin Fehler im System und Funktionsmängel auftreten.
– Ein mit „leerer“ Luftfederung angehobenes Fahrzeug darf nicht auf die Räder abgelassen oder gefahren werden. Wenn die Luftfedern/Federbeine leer sind und das Fahrzeug angehoben wird, entsteht in den Luftbälgen ein Unterdruck. Wird das Fahrzeug anschließend abgesenkt, können sich Falten im Luftfederbalg bilden, die zu einem vorzeitigen Ausfall des Teils führen.
– Befolgen Sie stets das korrekte Befüllungsverfahren. Die Nichtbeachtung dieser Verfahren kann zum Abscheren der elektrischen Anschlüsse oder zu anderen zusätzlichen Schäden am Teil führen. Wird der Befüllungsvorgang nicht korrekt ausgeführt, kann die Luftfeder aufgrund von Druck in der falschen Komponente oder eines zu hohen Drucks sogar bersten.
– Der Stickstoff, der zur Druckbeaufschlagung der Luftfedern verwendet wird, muss sich im System befinden, damit der Kompressor seine Aufgabe erfüllen kann. Ein Kompressor im geschlossenen System kann einen Druckabfall nur teilweise ausgleichen. Wenn der Systemdruck unter einen bestimmten Wert fällt, muss das System nachgefüllt werden.
– Im Allgemeinen muss der Ausgangsdruck im System 17 bar betragen, nachdem ein Bauteil wie eine Luftfeder, ein Luftfederbein, der Kompressor oder ein Ventil ausgetauscht wurde. Überprüfen Sie die Herstellerangaben für den genauen erforderlichen Ausgangsdruck und befolgen Sie stets das vom Hersteller beschriebene Befüllungsverfahren. Werden der Befüllungsvorgang und die Druckbeaufschlagung nicht korrekt ausgeführt, kann die Luftfeder aufgrund von Druck in der falschen Komponente oder eines zu hohen Drucks sogar bersten.