Hi Jörg, auch mit Konis mit progressiven Federn hat die Feder die SELBE GESPANNTE LÄNGE, wenn Du draufsitzt (immer vorrausgesetzt, dass sie dann schon eingefedert ist, was ja wohl der Fall ist). Weil ja die selbe Kraft aufgebracht wird, die Feder somit die selbe Reaktions-Kraft und auch die selbe Rate an dem Betriebspunkt aufweist! Punkt!
Die progressive Feder hat durch das Vorspannen -genau wie die lineare Feder- nur eine Veränderung ihrer Länge relativ zur Länge des Dämpfer erfahren. Zur Verdeutlichung einfach mal ein paar Zahlen, die hier nur stellvertretend sind zur Erklärung, die nichts mit den wirklichen Werten zu tun haben, ich spinne mir also nur etwas zusammen.
Also das Beispiel: - der Dämpfer hat einen möglichen Weg von 120mm - die Schraubenfeder hat eine unbelastete Länge von 250mm - im eingebauten Zustand, bei geringster Vorspannung, hat die Feder bei ausgefedertem Dämpfer eine Länge von 220mm - im eingebauten Zustand, bei grösster Vorspannung, hat die Feder bei ausgefedertem Dämpfer eine Länge von 200mm
Durch die Vorspanneinrichtung wird also der untere Punkt der Schraubenfeder um 20mm angehoben, das wird dann nahezu 1:1 (der Dämpfer steht ja fast senkrecht) als Anhebung des Fahrzeughecks umgesetzt. Bei Belastung durch die Motorrad- und Fahrermasse stellen sich also folgende Betriebspunkte ein:
Bei Belastung durch Motorrad plus Fahrer: - die Schraubenfeder wird zusammengedrückt um 40mm, hat also eine gespannte Länge von 180mm, so dass der Dämpfer 40mm einfedert (also sind 40mm Ausfeder- und 80mm Einfederweg vorhanden) bei geringster Vorspannung - auf grösster Vorspannung wird die Feder ja 20mm weiter vorgespannt; wenn die selbe Last dann auf die Feder wirkt, sinkt sie also durch die Belastung Motorrad plus Fahrer nur weitere 20mm ein, also 20mm durch die erhöhte Vorspannung und 20mm durch die Belastung, macht in Summe immer noch 40mm Einfederung, also hat die Feder auch hier wieder eine gespannte Länge von 180mm! Nur das Heck steht 20mm höher.
Wenn man nun die Endpunkte betrachtet, also Dämpfer maximal zusammengedrückt und maximal auseinandergezogen, dann ergibt sich Folgendes: Feder mit geringster Vorspannung: - kleinste Länge 100mm - grösste Länge 220mm Feder mit höchster Vorspannung: - kleinste Länge 80mm - grösste Länge 200mm In beiden Fällen sind 120mm Einfederung vorhanden.
Der Unterschied zwischen einer linearen Feder und der progressiven Feder ist ja der, dass die lineare Feder eine konstante Federrate hat, die progressive Feder aber eine Rate, die sich über den Federweg verändert (weil durch das "auf Block-gehen" der Windungen die Anzahl der FEDERNDEN Windungen reduziert wird und diese federnden Windungen gehen direkt in die Federrate ein)
Dieser Unterschied in einem Federbein mit Vorspannmöglichkeit zeigt sich dann folgendermassen:
- die lineare Feder hat immer die selbe Rate, unabhängig der Vorspannung und der Einfederung - die progressive Feder hat ---- bei geringster Vorspannung einen Bereich der Federrate, der sich von ausgefedert 20N/mm bis zu maximal eingefedert auf 50 N/mm erhöht (auch hier wieder fiktive Zahlen) ---- bei höchster Vorspannung einen Bereich der Federrate, der sich von ausgefedert 25 N/mm bis zu maximal eingefedert auf 60 N/mm erhöht (fiktive Zahlen)
Das heisst, dass über den gesamten Bereich des Federweges die progressive Feder natürlich durch die Vorspannung in ihrem Ratenverlauf verändert wird, aber zurück zu den Anfängen: bei selber Belastung (Motorrad plus Fahrer z.B.) wird die Feder immer auf die selbe Länge zusammengedrückt, damit hat dies an DIESEM BETRIEBSPUNKT keinen Einfluss auf die Rate!
Hilfreich ist bei solchen Erklärungen, wenn man sich so einfache Bildchen aufzeichnet, falls einem das Zahlenbeispiel zu abstrakt ist. Ich hoffe aber trotzdem, dass es dem Einen oder Anderen weiterhilft.
Viele Grüsse von Dirk ................................................ "Gib mir Keuschheit und Enthaltsamkeit - aber jetzt noch nicht!" (Aurelius Augustinus)
Wie sang schon Reinhard Mey: "Man lernt eben täglich, man lernt eben täglich, man lernt eben täglich dazu... Juchu!" Danke für die fachlich überaus kompetente und durchaus allgemeinverständliche Ausführung. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann führt ein Vorspannen einer "normalen" Feder (die ja theoretisch linear federt) nur zu "Arsch huh!" beim Möppi, das stärkere Vorspannen einer progressiven Feder dazu, dass bei gleicher Belastung ein geringeres Einfedern stattfindet, weil man in den Bereich der weiteren Wicklungen vordringt. Deshalb gehen progressive Federn trotz sanften Ansprechens nicht auf den Block.
Danke, nochmal, ich fühl mich gleich weitergebildet!
In Antwort auf:- die progressive Feder hat ---- bei geringster Vorspannung einen Bereich der Federrate, der sich von ausgefedert 20N/mm bis zu maximal eingefedert auf 50 N/mm erhöht (auch hier wieder fiktive Zahlen) ---- bei höchster Vorspannung einen Bereich der Federrate, der sich von ausgefedert 25 N/mm bis zu maximal eingefedert auf 60 N/mm erhöht (fiktive Zahlen)
Das ist doch eigentlich exakt die Erklaerung fuer Joergs Aussage:
In Antwort auf:jein ... bei den progressiven Konis (und anderen progressiven federn) wird es tats?chlich etwas h?rter, da im weichen bereich vorgespannt wird - bei den originalen nichtprogresieven nat?rlich nicht
Die eigentliche Federlaenge interessiert uns als Fahrer ja eigenlich weniger, wenn man mal von der Bodenfreiheit absieht. Wenn Elke sich auf ein fuer mich passend eingestelltes Motorrad setzt, kann es sein das sie aufgrund der hohen Vorspannung die Feder gar nicht zum weiteren einfedern bewegen kann -> und das ist dann eindeutig zu hart fuer sie
Hi Jörg, natürlich kannst Du das überprüfen, aber mit Verlaub, das wäre nur ein Überprüfen von grundsätzlichen physikalischen Tatsachen. Was Dein Empfinden angeht, z.B. im Hinblick auf die Bodenfreiheit, nun, wenn Du Dir noch einmal die Zahlenbeispiele anschaust, siehst Du, dass Du bei höher vorgespannter Feder natürlich erstens höher stehst mit dem Heck und zweitens damit auch mehr Einfederweg zur Verfügung hast. Bei "gleicher Bodenwelle" federt Dein Möppi also hinten zwar um den selben Weg ein, aber da es ja von vorneherein höher steht, hast Du also auch mehr dynamische Bodenfreiheit. Und wie das Beispiel für die progressive Feder zeigt, hast Du dann ja bei mehr Vorspannung auch einen anderen Bereich, in dem sich die Federrate bewegt.
Ein anderer Unterschied ergibt sich natürlich durch die Änderung der Fahrwerkgeometrie, denn ob das Ding hinten höher steht oder nicht, macht ja einen Unterschied im Radstand und im Winkel, in dem die Gabel steht. Je höher hinten, desto steiler die Gabel. Wird aus diesem Grund ja bei den Sportlern auch gern praktiziert, Heckhöherlegung für mehr Handlichkeit.
Um da noch einmal den Bogen zu spannen zur Vorderradgabel: die Gabel als Gesamtsystem ist ja progressiv, weil sich zur Federrate der Schraubenfeder noch die Federrate der "Luftpumpe" addiert. Durch das Einfedern wird ja die Luftsäule, die über dem Ölvolumen steht, komprimiert (schliesslich ist ja oben ein Deckel mit Dichtung drauf). Diese Luftfeder ist per se eine progressive Feder, somit ist die Summe beider Federraten sowieso progressiv. Was das Ganze noch etwas delikater macht, eine Luftfeder ist nicht nur progressiv, sondern verändert ihre Rate auch noch abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit. Bei schnellem Komprimieren ist die Rate höher als bei langsamem Komprimieren.
In jedem Fall mag manch Einem (der etwas mehr wiegt)schon geholfen sein, wenn er den Ölstand etwas erhöht, damit die Rate der Luftfeder ebenfalls erhöht wird. Und für eine sehr leichte Frau kann es durchaus hilfreich sein, mal 10 oder 20 mm Ölsäule abzusaugen. Schliesslich macht es ja schon einen Unterschied in der Vorderradbelastung aus, ob ein 50kg-Püppchen draufsitzt oder eben Herr Ammer persönlich (und dies bitte nicht persönlich nehmen) Hier gilt der Grundsatz der Versuchsingenieure: Versuch macht kluch!
Um hier den Bruno mal zu zitieren: hoffe geholfen zu haben! Dirk
PS: @Thos: lies meine vorige Erklärung noch einmal durch, dann findest Du, dass bei selber Belastung auch die selbe Federrate vorliegt. ................................................ "Gib mir Keuschheit und Enthaltsamkeit - aber jetzt noch nicht!" (Aurelius Augustinus)
In Antwort auf: ...Ein anderer Unterschied ergibt sich natürlich durch die Änderung der Fahrwerkgeometrie, denn ob das Ding hinten höher steht oder nicht, macht ja einen Unterschied im Radstand und im Winkel, in dem die Gabel steht. Je höher hinten, desto steiler die Gabel. Wird aus diesem Grund ja bei den Sportlern auch gern praktiziert, Heckhöherlegung für mehr Handlichkeit...
Das habe ich grundsätzlich verstanden - ich frage mich nur,ob eine Höherlegung des Hinterrades (um sagen wir mal jene 20 mm aus Deinem Beispiel vorher),die ja eine Gabelwinkeländerung zur Straße (genau genommen eine Verkleinerung des Nachlaufs,oder? - der Steuerkopfwinkel bleibt ja der Selbe.) von homöopathischer Größe bewirken müßte,überhaupt etwas anderes als einen Placeboeffekt auf die Handlichkeit hat?Ich frage das ganz ernsthaft,die Hersteller geben ihre Winkel diesbezgl. auch ganz gern genau auf Grad und Minuten an - muß also eine diffizile Sache sein,oder?
In Antwort auf: ...oder eben Herr A...
...oder eben Her p. ... - dehalb will ich (2,5 Zentner und immer irgendwas zu transportieren!) ja auch gern mal mit dem Gabelöl experimentieren.Was meinste,was wäre besser: mehr (also weniger Luft) oder "dickeres" Gabelöl?
normalerweise würde eine härtere Feder Abhilfe schaffen ! da diese aber glaube ich nicht so einfach erhältlich ist oder sich bis jetzt noch keiner ernsthaft Gedanken darüber gemacht hat von welchem anderen Modell etwas passen könnte würde ich Dir eine Verringerung der Luftkammerlänge vorschlagen ! was aber natürlich auf die Lebensdauer der Simmerringe geht....
das hier habe ich mal rauskopiert ist aber eigentlich für Crosser gedacht . .
auf dem letzten Stück des Schlages, d.h. wenn die Vorderradgabel beinahe komplett eingefedert ist wird die Federung auch durch die Größe der Luftkammer beeinflußt (max. 160 mm und min. 130 mm). Bei einer Luftkammer von 130 mm nimmt die Dämpfungskraft am Ende des Schlages so sehr zu, daß die Gabel in der Regel nicht durchschlägt Kommt es bei einer Luftkammer von 130 mm doch zu einem Durchschlagen der Gabel, dann muß eine stärkere Feder montiert werden. Bei einer zu großen Luftkammer kann es trotz der richtigen Federvorspannung und einer gut eingestellten Druckstufendämpfung zum Durchschlagen kommen. Die Länge der Luftkammer beträgt im Durchschnitt 145 mm. Die Auswirkung der Luftkammerlänge auf die Dämpfungskraft ist in der Graphik dargestellt
Gruß Hobby
Es ist nie zu spät für eine glückliche Kindheit...
der Hobby hat das mit dem progressiven Anteil durch die Luftfeder sehr schön dargestellt, das erklärt es dank des Bildes und der Kurvenverläufe noch besser als meine vielen Worte. Nur eins: in diesem Zusammenhang spricht man nur von Federkraft, nicht von Dämpfkraft, denn die Dämpfung ist dabei gar nicht berücksichtigt; ein immer wieder zu lesender Fehler! Im Diagramm ist es auch entsprechend bezeichnet: Force (und nicht Dampingforce) für Kraft und Stroke für den Federweg. Solch ein Diagramm wird als "quasistatisches Diagramm" bezeichnet, weil auf einer Prüfmaschine der gewünschte Bewegungsbereich mit sehr geringer Geschwindigkeit überfahren wird, z.B. mit 20mm pro Minute. Da kann man die Dämpfung vernachlässigen.
Zu Pelegrinos Frage bezüglich „mehr Öl oder dickeres Öl“ kann man sagen, dass erstmal das eine mit dem anderen nicht so viel zu tun hat. Generell sollte durch die Standardbeladung etwa ein Drittel des Gesamtfederweges eingefedert sein, sprich: dann, wenn Du im Stand auf der Maschine sitzt. Ist das deutlich nicht der Fall, nützt weder eine höhere Ölsäule noch dickeres Öl, sondern nur z.B. eine höhere Vorspannung der Feder. Das, was unsere W nur hinten hat, haben ja viele andere Motorräder auch an der Gabel, eine Vorspanneinrichtung. Damit justiert man die „Standhöhe“. Sollte das bei Dir nicht annähernd hinkommen, könnstest Du versuchen, durch eine entsprechend längere Hülse dieses Mehr an Vorspannkraftbedarf zu erzeugen. Damit würde der Bock dann richtig stehen. Natürlich ist es so, dass für die Konstanthaltung der Eigenfrequenz (also für gleiches Schwingverhalten) ein schwerer Fahrer eigentlich auch eine höhere Federrate benötigt. Ausserdem ist für mehr Masse auch ein höherer Dämpfkraftbedarf vorhanden, um auch hier das Dämpfungsmaß konstant zu halten.
Im PKW-Bereich gibt es eine unglaubliche Vielzahl von Schraubenfedern, die je nach Fahrzeuggewicht zugesteuert werden (so grob gesagt für 30kg mehr Leergewicht die nächste Feder). Ausserdem werden die Dämpfer auch dem Gewicht angepasst; über eine Fahrzeugklasse (z.B. Passat) werden innerhalb einer Fahrwerkart (also z.B. Normalfahrwerk) drei verscheidene Dämpfer eingesetzt. Diese Möglichkeiten haben wir ja nun nicht, von daher wäre für einen schweren Fahrer eine praktikable Lösung eben die höhere Vorspannung durch eine längere Hülse (oder entsprechende Unterlegscheiben oder eine zweite Hülse) und eine leichte Erhöhung der Ölsäule für mehr Endprogression und eine leichte Erhöhung der Viskosität des Öls. Ich bin überzeugt, dass Du durch diese ja relativ einfach zu verwirklichenden Massnahmen eine spürbare Verbesserung erzielen wirst. Wenn Du für Abstimmzwecke das Öl wechseln willst ohne viel Aufwand, kannst Du Deine bessere Hälfte mitnehmen und zu einer Tankstelle fahren, die einen Ölabsauger haben. Dort die Deckel der Gabel öffnen, solange Deine Dame hinten draufsitzt (Mopped auf dem Hauptständer), dann vorsichtig die Federn herausziehen (vorsichtig wegen des anhaftenden Öls), Deine Frau rutscht nach vorn, damit die Gabel ganz eintaucht. Dann mit dem Schlürfi reinhalten und das alte Öl absaugen. Neues einfüllen, ein paar Mal pumpen, damit alle Innereien mit Öl gefüllt sind und dann bei ganz eingefederter Gabel die Ölsäule „einstellen“. Dann in umgekehrter Reihenfolge wieder Federn rein und fertig. So dauert ein Ölwechsel nicht allzu lange, und Du kannst sofort ausprobieren, wie sich höhere Ölsäule und dickeres Öl anfühlen. Am besten vorher eine Runde drehen, damit Du einen halbwegs direkten Vergleich hast.
Was die Veränderung der Geometriewerte angeht, nun, bei Ducati gibt es bei ein paar Topmodellen sogar serienmäßig eine Höhenverstellung, wo unabhängig von der Federvorspannung eine Heck-Höhenverstellung durchgeführt werden kann. Ob man 20mm bei normaler Fahrweise auf öffentlichen Strassen mit einer W herausfahren kann, vermag ich nicht zu beurteilen, aber bei den Supersportlern und den entsprechenden Fahrern durchaus.
Und wo ich doch jetzt so schön "drin" bin im Thema noch einen Tipp für denjenigen, der da mal etwas nachmessen möchte: die Reibung nicht vergessen. Sowohl die hinteren Dämpfer wie natürlich auch die Gabel haben Reibung, die immer der Bewegung entgegenwirkt. Dies führt dazu, dass sich beim Einfedern die Reibungskraft zur Federkraft addiert, beim Ausfedern wird die Federkraft aber um die Reibkraft reduziert.
Wozu das führt? Nun, ganz einfach. Man lädt auf das Federbein die Masse X auf und das Ding federt auf 40mm ein, wenn theoretisch KEINE Reibung vorhanden wäre. Mit Reibung federt das Federbein, wenn ich die Masse langsam aufbringe, aber nur 38mm ein, und wenn ich die Masse zusätzlich weiter runterdrücke und sie dann langsam wieder hochkommen lasse, bleibt das Federbein eben 42mm eingefedert. Hier hätte ich also 4mm Einfederunterschied nur durch die Reibkraft, der nichts mit Vorspannung, progressiven Federn etc. zu tun hat. Nicht, dass wir hinterher die Physik den Messfehlern anpassen müssen! Weiterhin muss natürlich die aufgeladene Masse für den Vergleich an exakt der selben Stelle sitzen. Wenn dies eine Person ist, exakt mittig über dem Motorrad, was die Längsrichtung angeht, und genau an der selben Stelle der Sitzbank mit der selben Oberkörperposition. Am besten ein paar Mal wiederholen und den Mittelwert aller Messungen bilden, dann müsste das schon hinkommen.
Dirk ................................................ "Gib mir Keuschheit und Enthaltsamkeit - aber jetzt noch nicht!" (Aurelius Augustinus)
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- dehalb will ich (2,5 Zentner und immer irgendwas zu transportieren!) ja auch gern mal mit dem Gabelöl experimentieren.Was meinste,was wäre besser: mehr (also weniger Luft) oder "dickeres" Gabelöl?