Hoher Nutzen für den Anwender

Dieser neu entwickelte Prüfstand bietet dem Anwender gleich mehrere markante Vorteile: Schnelle und einfache Ermittlung der Achsdämpfungsqualität an PKWs, eindeutige Qualitätsangabe als Zahl, hohe Genauigkeit des Wertes und somit gute Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit. Der Prüfvorgang wird ohne Demontage oder Veränderungen am Fahrzeug durchgeführt.

Der MSD 3000 erfüllt alle Aspekte zeitgemäßer Service- und Prüfeinrichtungen. Mit seinen Eigenschaften, schnell aussagefähige Prüfergebnisse zu erhalten und der einfachen und sicheren Handhabung sind die Anforderungen an Wirtschaftlichkeit voll erfüllt und somit höchste Alltagstauglichkeit in der Werkstattsituation gegeben.

Intakte Achsdämpfung für Fahrsicherheit

Die Prüfung der Qualität der Achsdämpfung ist lebenswichtig. Mit zunehmender Laufleistung nutzen sich die Dämpfungskomponenten wie Stoßdämpfer etc. infolge von Alter, Schmutz und Korrosion durch Salz und Nässe ab. Der Leistungsverlust vollzieht sich schleichend, sodass sich der Autofahrer an die schlechter werdende Dämpfungswirkung gewöhnt und der Schaden lange unentdeckt bleibt. In Gefahrsituationen können diese Defekte jedoch schwerwiegende Folgen haben.

Eine verpflichtende Prüfung, durch den Gesetzgeber, wie bei der Bremsprüfung, gibt es derzeit noch nicht. Diese ist jedoch mindestens genauso wichtig, weil auch davon die Fahrsicherheit maßgeblich abhängt. Fachleute wissen um die Bedeutung dieser Prüfung und innovative Dienstleis ter bieten sie ihren Kunden längst an.

Die wichtigsten Elemente für die Achsdämpfung sind die Stoßdämpfer. Sie verschleißen mit zunehmender Laufleistung des Fahrzeugs und verlieren somit an Wirkung. Geschieht dies, werden Bremswege länger, Aquaplaning tritt bereits bei niedrigen Geschwindigkeiten auf – kurzum, das Sicherheitsrisiko steigt enorm.

Reifen und Fahrwerke verschleißen schneller, die Wirkung elektronischer Sicherheitssysteme wie z. B. ABS, ESP oder ASR ist beeinträchtigt. Ursache dafür ist der mangelhafte Bodenkontakt bei schlechter gewordener Achsdämpfung.

Die Veränderung des Fahrverhaltens der Fahrzeuge macht sich vor allem bei Seitenwind und Kurvenfahren bemerkbar, es bricht schneller aus und neigt stark zum Untersteuern.

Intakte Stoßdämpfer bewirken neben hoher Fahrsicherheit auch maximalen Fahrkomfort. Ein Ausbrechen des Fahrzeugs beim Bremsen, schleudern durch mangelnde Spurhaltung beim Kurvenfahren, nachschwingen des Fahrzeugaufbaus, aufschaukeln bei aufeinander folgenden Fahrbahnunebenheiten oder ein aufbäumen des Fahrzeugaufbaus beim Beschleunigen sind Eigenschaften nicht intakter Stoßdämpfer. Da die Dämpfungswirkung durch Verschleiß der Dämpfungselemente aber nicht schlagartig, sondern langsam abnimmt, wird sie vom Fahrzeugführer oft nicht rechtzeitig wahrgenommen. Das Risiko ist somit enorm hoch. Um diese Unsicherheiten auszuschalten – dafür ist die regelmäßige Prüfung der Dämpfungsqualität nötig. In diesem Bewusstsein entwickelte MAHA den MSD 3000.

Status der aktuellen Unsicherheit an Fahrzeugen im heutigen Straßenverkehr

Nach Schätzungen von Experten ist gegenwärtig bei ca. 14% der Fahrzeuge in Deutschland (also etwa bei jedem siebten Fahrzeug) mindestens ein Stoßdämpfer defekt. Damit stellen 5 bis 6 Mio. Fahrzeuge Unsicherheitsrisiken dar. Die beiden Diagramme zeigen sehr deutlich die Defektrate durch mangelhafte Achsdämpfung in Abhängigkeit von der Laufleistung bzw. vom Alter der Fahrzeuge.

Der MSD 3000 beruht auf dem Theta-Prinzip – einer streng physikalisch-mathematischen Methode

Die MAHA hat die sog. Resonanzmethode nach BOGE aufbereitet und zur Entwicklung und Auslegung des Achsdämpfungsprüfstandes MAHAShock- Diagnostic MSD 3000 anwendungsreif gemacht. Wichtig dabei sind zwei Dinge:

Zum ersten kann damit der Dämpfungsgrad D (auch Dämpfungsmaß genannt), berechnet werden. Das erledigt die Prüfstandsteuerung selbst. Der so ermittelte Zahlenwert ist das eindeutige Maß für die Dämpfungsqualität. Der ideale Wert liegt zwischen 0,15 und 0,3.

Die Gleichung hierfür lautet:

D = der zu berechnende Dämpfungsgrad oder die Dämpfungskonstante (ohne Enheitsbezeichnung)

d oder auch Theta, Einheit kg/s, ist die Dämpfungskonstante. Sie wird auch Abklingkonstante genannt und gibt numerisch den zeitlichen Abklingverlauf der max. Schwingungsamplitude an. Sie wird eben falls nach einer mathematischen Formel mit bei der Fahrzeugprüfung gemessenen Größen selbsttätig in der Prüfstandsteuerung ermittelt und verwendet.

c = Zahlenwert für die Federkonstante des Prüfstandes, Einheit N/m.

m = Fahrzeugmasse mit der Einheit kg.

Für die Berechnung wesentlich ist die Auswahl der erforderlichen zutreffenden Resonanzfrequenz. Auch für die relevante schwingende Baugruppe „Achse mit Rad bzw. Rädern und weiteren Bauteilen“ können – wie bei anderen Schwingungsgebilden auch – mehrere Resonanzbereiche existieren.

Die Prüfmethode – Basis für den Prüfstand

Die Räder einer Achse stehen hierbei auf den horizontal gehaltenen Prüfplatten des MSD 3000. Zur Prüfung schwingen diese gesteuert vertikal (Erregerschwingung).

Mit dem Prüfablauf beginnen die Platten die Räder mit den direkt dazugehörigen Massen in Schwingungen zu versetzen. Die sehr viel größere Fahrzeugmasse schwingt dabei nicht oder nur unwesentlich mit. Die Frequenz der Erregerschwingung wird zunächst auf den höheren Wert von 10 Hz gesteuert und dann auf den Wert von nahezu 0 Hz geregelt. Beim Ausschwingen nimmt die Schwingungsfrequenz stetig ab. Dabei durchläuft sie auch den Bereich der Resonanzfrequenz der schwingenden Masse der Achse mit Rädern. An der Resonanzstelle sind die Schwingungsausschläge am größten.

Die an der Resonanzstelle entstehenden Schwing-Geschwindigkeiten entsprechen denen einer normalen Straßenfahrt. Deshalb kommt die Resonanzmethode den durchschnittlichen Fahrsituationen recht nahe.

Die Schwingungsausschläge werden über die Bewegungen der dem Rad folgenden Prüfplatte elektronisch aufgezeichnet und ausgewertet.

Relevanter Resonanzbereich

Beim Ausschwingen nimmt die Schwingungsfrequenz stetig ab und durchläuft dabei auch den Bereich der Resonanzfrequenz der an Fahrzeugfeder und Stoßdämpfer hängenden Massen. Die während der Er - regung im Schwingungssystem gespeicherte Energie treibt die Massen bei Annäherung an die Resonanzstelle zu immer weiteren Ausschlägen; das Maximum wird bei der Resonanzfrequenz (bei ca. 6 bis 7 Hz) erreicht. Insbesondere die weitere zeitliche Betrachtung nach der Resonanzfrequenz (Dämpfungs- oder Abklingkonstante) wird für die Ermitt - lung vom Dämpfungsgrad benötigt.

Aufbau und Funktion des MSD 3000

Der Prüfstand besteht im Wesentlichen aus folgenden Elementen: Die Bodengruppe (max prüfbare Achslast 2,5 t, Maße L x B x H = 2.320 x 800 x 280 mm) mit den zwei Prüfplatten (parallelogrammgeführt) für die Schwingungsanregung der Achsgruppe in vertikaler Richtung. Auf diesen Prüfplatten werden die beiden Räder der zu prüfenden Achsgruppe positioniert. Wahlweise können beide Platten gemeinsam oder jede allein betrieben werden. Die Prüfplatten sind mit Elektromotoren (2 x 1,1 kW Leistung) angetrieben, deren steuerbare Drehzahlen die Anregungsfrequenz ergeben. Diese Bodengruppe (für Spurbreiten von 800 bis 2.200 mm) ist als komplette Baueinheit im Werkstattboden eingelassen. Sie kann auch in eine Prüfstraße integriert werden. Anzeige und Dokumentation der Messwerte erfolgen dann grafisch und digital in übersichtlicher Darstellung am Bildschirm. Die Messwerte können jederzeit wieder aufgerufen und ausgedruckt werden.

Eine Alternative ist der separate Elektroschrank (Standkonsole) mit Steuerund Anzeigeelementen. Auf zwei übersichtlich gestalteten Ziffernanzeigen sind die Prüfeergebnisse ablesbar. Optional wird ein Drucker für die Dokumentation der Messwerte angeboten.

Leistungsbeschreibung:

• Vollautomatischer Prüfablauf mit automatischem Prüfstart nach Belastung beider Prüfplatten.
• Schwingungserregung der Prüfplatten mit Elektromotoren auf zunächst 10 Hz.
• Geregelter Auslauf bis zum Stillstand mit Ermittlung der maximalen Schwingungsamplituden im Resonanzbereich durch induktive elektronische Wegmessung.
• Automatische Ermittlung und Benutzung aller erforderlichen Rechengrößen.
• Auswertung und Anzeige des Messergebnisses, das als ein einziger Zahlenwert für den Dämpfungsgrad bzw. das Dämpfungsmaß D angegeben wird. Messbereich D = 0,02 bis 0,3. Weiterhin werden angezeigt: Die Differenz zwischen Messergebnis rechts und links, der Befund, das Achsgewicht.

Der ermittelte Wert für D als wichtigstes Ergebnis

Grenzwerte für den Dämpfungsgrad D, bei denen das Ergebnis „Austausch“ oder „nicht Austausch von Dämpfungselementen“ (meistens Stoßdämpfer) ist, sind vom Benutzer oder einer übergeordneten Institution festlegbar. Gegenwärtig gelten hierfür folgende Empfehlungen: Bei Werten für D kleiner als 0,1 muss eingegriffen werden. Die Differenz zwischen den beiden einzeln gemessenen Werten an jedem der beiden Räder sollte nicht größer als 30 % sein. Anderenfalls ist ebenfalls Reparaturbedarf vorhanden.

Eindeutiger kann eine Beurteilung und Reparaturbegründung nicht sein, als sie mit dem MSD 3000 zu ermitteln ist.