Hightech-Fahrwerk im neuen Opel Astra

Der neue Opel Astra bringt mit seinem progressiven Design schon optisch hohe Dynamik in die Kompaktklasse. Und was er von außen verspricht, löst er auch beim Fahren ein: Mit einer optimalen Balance von Fahrkomfort und Fahrsicherheit setzt sein adaptives IDSPlus-Fahrwerk (Interaktives Dynamisches FahrSystem) neue Maßstäbe bei der Fahrdynamik. Die Opel-Ingenieure konnten durch die Vernetzung der Sensoren und Steuergeräte aller fahrdynamischen Systeme eine integrierte Fahrwerkskontrolle in der dritten Astra-Generation realisieren. Die innovative Vernetzung umfasst neben ESPPlus und ABS die elektronische Dämpferregelung CDC (Continuous Damping Control). Mit der elektronischen Dämpferregelung CDC bringt Opel eine zukunftsweisende Fahrwerks-technologie, die bislang nur in der Luxusklasse und für exklusiven Sportwagen erhältlich war, erstmals in Europas größtes Marktsegment.

Im Ergebnis steht neben einem großen Sicherheitsplus durch optimale Bodenhaftung der Reifen ein deutlicher Komfortgewinn: Individuell ermittelte Dämpfkräfte an jedem Rad gewährleisten, unabhängig vom Fahrbahnzustand, durch eine Reduzierung der Aufbaubewegungen ein ausgeglichenes Karosserieniveau. Zusätzliche Komfortfunktionen, wie beispielsweise ein Berg-Anfahr-Assistent, erleichtern den Alltag effektiv.

Auch beim Fahrspaß profitieren Astra-Fahrer von dem neuen System. Per Knopfdruck kann ein Sport-Modus mit betont fahraktiver Charakteristik gewählt werden, der neben der Stossdämpferabstimmung auch das Ansprechverhalten der Lenkung und des Gaspedals sowie beim Automatik- und Easytronic-Getriebe die Schaltpunkte umfasst.

Vorderachse: Besserer Federungskomfort, feineres Ansprechverhalten der Lenkung

Ausgeprägte Agilität bei hoher Fahrsicherheit war das Hauptentwicklungsziel für das Fahrwerk des neuen Astra. Vorn kommt eine weiterentwickelte McPherson-Querlenker-achse mit hydrogeformtem Fahrschemel zum Einsatz. Neu ist das Design der Stützlager: Sie wurden entkoppelt und unterdrücken so unerwünschte Vibrationen und Geräusche noch wirkungsvoller. Die bananenartig gebogenen Schraubenfedern, im Fachjargon "desachsiert" genannt, verbessern die Kompensation von Querkräften an der Dämpfer-Kolbenstange im Sinne eines feineren Ansprechverhaltens.

Um über alle Motorvarianten hinweg einen gleich guten Federungskomfort zu erreichen, wird die Federrate in Vorderachslaststufen von rund 30 Kilogramm angepasst. Die gewichtsabhängigen Federraten gewährleisten ein weitgehend identisches Schwingverhalten (konstante Eigenfrequenz) der Vorderachse über die gesamte Antriebspalette - vom 1.4 TWINPORT bis zum 2.0 Turbo oder den 1.9 CDTI - trotz bis zu 200 Kilogramm Achslastdifferenz.

Mit dem neuen Achsschenkel ließ sich zudem ein größerer Spurdifferenzwinkel zur Verbesserung von Lenkungsansprechen, Fahrbahnkontakt und Rücklauf realisieren. Weiterhin erlaubt eine neue Produktionsmethode auch die Bearbeitung zweier unterschiedlicher Spurhebellängen. Für das Sportfahrwerk, das die Karosserie rund 15 Millimeter tiefer liegen lässt, steht dadurch eine direktere Lenkübersetzung (14:1 statt 15:1) zur Verfügung.

Die Kraftstoff sparende elektro-hydraulische Servolenkung (EHPS - Electro Hydraulic Power Steering) arbeitet Kennfeld-gesteuert. Wichtigste Parameter sind die gefahrene Geschwindigkeit sowie die Lenkwinkelgeschwindigkeit (Lenkeinschlag). Somit wird in jeder Fahrsituation die optimale Lenkunterstützung zur Verfügung gestellt. Per SportSwitch (Option) im Cockpit ist auf Wunsch zudem ein Sport-Modus aktivierbar, in dem das Kennfeld in Richtung "direkt" verschoben wird.

Hinterachse: Viele Abstimmungsvarianten und geringer Platzbedarf

Die Hinterräder werden an einer spezifisch adaptierten Torsionslenkerachse mit doppel-wandigem Profil in U-Form geführt. Die im neuen Astra eingesetzte Konstruktion verbindet dabei die Vorteile herkömmlicher Verbundlenkerachsen wie geringen Raumbedarf, niedriges Gewicht sowie hohe Sturzsteifigkeit mit der Möglichkeit einer exakten Abstimmung auf die ganz spezifischen AnForderungen unterschiedlicher Modelle innerhalb einer Fahrzeugbaureihe.

Der entscheidende Unterschied zu anderen Torsionslenker-Konzepten ist das patentierte "Magnetarc"-Schweißverfahren, mit dem die Achse und die Längslenker verbunden werden. Es ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Wandstärken für das Torsions-profil (Stabilisatorwirkung gegen Seitenneigung) und unterschiedliche Winkellagen des Profilquerschnitts (Steuerung des Eigenlenkeffekts). Der Vorteil: Dadurch können Rollrate und Rollsteuerung der Hinterachse an unterschiedliche Bedingungen wie Motorisierung und Fahrzeuggewicht, Karosserievariante sowie an die AnForderungen elektronischer Systeme wie ESP optimal angepasst werden.

Im neuen Astra wird diese Anpassungsfähigkeit umfassend genutzt, beispielsweise im Zusammenhang mit der breiten Motorenpalette oder für den künftigen Astra Caravan mit hoher Zuladung. Außerdem flossen weitere Verbesserungen in die Serie ein. Die Verbreiterung der Spur um bis zu 32 Millimeter führt neben mehr Platz im Innenraum zu einer noch besseren Straßenlage. Das Volumen der Achsbuchsen wurde signifikant auf jetzt 70 Millimeter vergrößert, was in einem nochmals optimierten Vibrations- und Geräuschverhalten resultiert. Eine neuartige, gummibeschichtete Anlaufbuchse auf beiden Seiten sorgt durch eine gezielte Abstützung der Seitenkraft am kurveninneren Rad - ohne Einbußen bei der Quersteifigkeit - für einen korrigierenden Vorspureffekt. Mit Hilfe der definierten Verformungscharakteristik erzielten die Fahrwerkstechniker eine weiter verbesserte Fahrstabilität bei gleichzeitig agilerem Eigenlenkverhalten.

Zudem kam das Platz sparende Layout der Hinterachse den Entwicklern im Sinne eines niedrigen Fahrzeugschwerpunkts für hohe Agilität entgegen: Dank der kompakten Konstruktion konnte der Kraftstofftank tief zwischen den Rädern angeordnet und dementsprechend die Rückbank ebenfalls tief platziert werden.

IDS ^Plus-Fahrwerkssystem: Vernetzte Sicherheit

Eine neue Dimension erschließt das für den neuen Opel Astra optional erhältliche, adaptive IDS _Plus-Fahrwerkssystem mit elektronischer Dämpferregelung CDC und Vernetzung aller fahrdynamischen Systeme zu einer integrierten Fahrwerkskontrolle (ICC - Integrated Chassis Control). Basis für die vernetzte Kommunikation der verschiedenen Regeleinheiten untereinander ist die neue Elektronik-Architektur mit drei CAN-Bussystemen (Controller Area Network), wobei für die besonders zeitsensiblen Signale der Antriebs- und Fahrwerkssteuerung der High-Speed-Datenbus mit einer Übertragungsrate von 500 Kilobit pro Sekunde genutzt wird. Zum Vergleich: Das ist acht Mal so schnell wie ISDN (64 kbit/s).

Das elektronische Dämpfungssystem CDC im neuen Opel Astra basiert auf vier über Magnetventile gesteuerten Stoßdämpfern, deren Charakteristik stufenlos und kontinuierlich an die Straßenverhältnisse, die Fahrzeugbewegung und die Fahrweise präzise angepasst wird. Dadurch kann der Fahrzeugaufbau ruhig gehalten werden, Nickbewegungen beim Bremsen und Karosseriebewegungen in Kurven oder auf Bodenwellen werden wirksam reduziert. Drei Karosserie- und zwei Radbeschleunigungssensoren sowie ein Querbeschleunigungssensor liefern in Verbindung mit weiteren Signalen vom CAN-Bus (beispielsweise Brems- und Fahrgeschwindigkeitssignal) alle für eine optimale Dämpfung notwendigen Informationen an die elektronische Steuereinheit. Diese errechnet dann in Echtzeit via Kennfeld die benötigte Dämpfkraft individuell für jedes Rad und schickt entsprechende elektrische Signale an die vier Proportional-Magnetventile, die den Öldurchfluss in dem jeweils zugeordneten Dämpfer- und damit dessen Dämpfcharakteristik - regeln. So wird für jedes Rad innerhalb von Millisekunden die erForderliche Dämpfkraft bereitgestellt. Registrieren die Radsensoren an der Vorderachse beispielsweise Bodenwellen oder Schlaglöcher, werden die Dämpfer vorne entsprechend eingeregelt und die hinteren Dämpfer - je nach Fahrgeschwindigkeit - schon angepasst, bevor die Hinterräder diese Stelle passieren. Eine optimal geregelte Dämpfung verbessert die Bodenhaftung des Fahrzeugs in allen Fahrsituationen und verkürzt den Bremsweg. Mit der integrierten Fahrwerkskontrolle von CDC, ABS und ESP^Plus konnten die Opel-Ingenieure das Fahrverhalten des neuen Astra auf einem deutlich höheren Niveau optimieren. So wird das Einlenkverhalten durch gezielte Dämpferverstellung verbessert. Kommt das Fahrzeug bei schneller Kurvenfahrt dann in die Nähe des ESP-Regelbereichs, werden - gesteuert vom ESP - die Dämpfkraftwerte an den einzelnen Rädern im Sinne der Fahrstabilität angepasst. Erst danach greift - wenn erForderlich - das ESP^Plus-System durch gezieltes Abbremsen einzelner oder mehrerer Räder direkt ins Geschehen ein. Das Ergebnis: eine später einsetzende und spürbar sensiblere ESP-Regelung. Beim Bremsen werden die Dämpfkraftwerte je nach Fahrbahnbeschaffenheit für eine optimale ABS-Regelung eingestellt, was das Bremsverhalten speziell auf unebener Fahrbahn verbessert. Gute Verzögerungswerte in allen Fahrsituationen gewährleistet eine 15-Zoll-Bremsanlage (höhere Motorisierungen: 16-Zoll) mit Scheibenbremsen rundum. Im Falle einer Notbremsung - angezeigt durch entsprechend schnelles und festes Treten des Bremspedals - sorgt ein Bremsassistent umgehend für einen höheren Bremsdruck und damit für eine Verkürzung des Bremswegs.

Sport-Programm: mehr Fahrspaß auf Knopfdruck

Das IDS^Plus-System bietet die Möglichkeit, per Druck auf den damit serienmäßigen SportSwitch vom Cockpit aus ein strafferes, noch agileres Setup zu wählen. Dieses regelt nicht nur die Stoßdämpferabstimmung, sondern auch das Ansprechverhalten des Gaspedals und die Charakteristik der elektrohydraulischen Lenkung. In Verbindung mit Automatikgetrieben und der Easytronic werden zudem die Schaltpunkte im Sinne einer sportlichen Fahrweise in höhere Drehzahlbereiche versetzt. Für spezielle AnForderungen kann das Elektronische Stabilitäts-Programm (ESP^Plus) der neuesten Generation bei Bedarf abgeschaltet werden.

Darüber hinaus entwickelten die Opel-Ingenieure weitere Funktionen, die im Alltagsbetrieb einen echten Nutzen darstellen und die aktive Sicherheit weiter erhöhen. Dazu gehören:

Untersteuer-Kontroll-Logik (UCL - Understeer Control Logic):

In einer Untersteuersituation wird zunächst die Geschwindigkeit durch Gaswegnehmen reduziert und dann durch Abbremsen der beiden Vorderräder verringert. Bei Erreichen des ESP-Regelbereiches baut sich der Bremsdruck am vorderen Außenrad ab und parallel am kurveninneren Hinterrad auf, bis das Auto wieder in der Spur ist.

Berg-Anfahr-Assistent (HSA - Hill-Start-Assist):

Das System ermöglicht komfortables Anfahren an Steigungen und vermeidet ein Zurückrollen des Fahrzeugs ohne Zuhilfenahme der Handbremse. Der Bremsdruck wird für 1,5 Sekunden nach Lösen der Fußbremse gehalten, so dass der Fahrer genügend Zeit hat, einen Gang einzulegen und das Gaspedal zu betätigen. Sobald das Fahrzeug vorwärts rollt, wird der Bremsdruck gelöst.

Anhänger-Stabilitäts-Programm (TSP - Trailer Stability Program):

Das System überwacht die Gierbewegungen des Gespanns (Schlingern). Bei Überschreiten des Grenzwertes wird das Gespann durch Gaswegnehmen und Bremseneingriff so lange verzögert, bis es wieder stabil in der Spur ist.

Reifendruckverlust-Überwachungssystem (DDS - Deflation Detection System):

Mit Hilfe der Raddrehzahlsensoren wird über eine Warnlampe gemeldet, wenn sich in Folge abfallenden Reifendrucks an einem Rad der Abrollumfang verringert und damit die Drehzahl des betreffenden Rades im Verhältnis zu den anderen Rädern ansteigt. Das System ist so ausgelegt, dass die Warnung bei circa 30 Prozent Druckverlust erfolgt.

Ein weiteres wichtiges System zur Erhöhung der aktiven Sicherheit ist das Reifendruck-Kontrollsystem TPMS (Tire Pressure Monitoring System), das weltweit erstmals die DDS-Funktion integriert. TPMS erkennt Abweichungen vom korrekten Reifendruck mit einer Genauigkeit von bis zu 0,1 bar mittels eines speziellen Sensors in jedem Rad. Die Signale werden an einen zentralen Empfänger im Fahrgastraum gesendet, die Druckanzeige erfolgt im Bordcomputer-Display im Cockpit. Falls der Fülldruck eines Reifens unter einen vorgegebenen Wert sinkt, wird eine Warnung an den Fahrer gegeben. Da das DDS-System keine speziellen Reifensensoren benötigt, ergänzt es das Reifendruck-Kontrollsystem, falls zum Beispiel Winterreifen ohne TPMS-Sensoren aufgezogen werden.

Opel-Technik-Vorstand Hans H. Demant kommentiert die aufwändigen Fahrwerks- und aktiven Sicherheitssysteme: "Mit Technik, die bisher der Luxus- und Sportwagenklasse vorbehalten war, bringt der neue Astra eine außergewöhnlich hohe Fahrdynamik in das Kompaktsegment. Die elektronische Dämpferregelung CDC für mehr Fahrsicherheit und Fahrkomfort bieten wir zu einem so moderaten Preis an, dass diese zukunftsweisende Technologie für sehr viele Autofahrer erreichbar wird."