W168 Die richtige Fahrwerkseinstellung

Infos zu Thema Federn un Dämpfer.

Ist zwar für Motorräder, aber das funktioniert am Auto genauso!

Quelle: http://www.bmpsystems.com/fahrtechnik/fahrwerk.html

Die richtige Fahrwerkseinstellung
In Zusammenarbeit mit Dirk Straka

Ein häufiges Problem beim richtigen Einstellen des Fahrwerks ist, dass man oft gar nicht weiss, was man wo verstellt. Auch geben einem meist nur die feinsten Sportbikes die Möglichkeit vorne und hinten Federbasis (Vorspannung), Zugstufe und Druckstufe zu verändern. Also verzagt nicht, falls es an Eurem Bike keine Verstellmöglichkeit gibt, es ist halt so.

Wo verstelle ich was?

Bei allen Motorrädern kann man hinten die Federbasis verstellen, bei manchen auch an der Gabel (14 oder 17er Mutter oben am Gabelende).
Wenn man an einer Stelle mit einem Schraubenzieher noch was verstellen kann, dann ist dies die Zugstufe. Am Federbein gibt es entweder an der Basis eine Schlitzschraube, manchmal auch eine Sechskantschraube (VFR). Bei Gabeln ist dies in der Regel oben in den Sechskantkopf eingelassen.
Kann man sogar noch was Drittes verstellen, so handelt es sich hierbei um die Druckstufe. Beim Federbein ist das ebenfalls eine Schlitzschraube oder ein Handrad am Ausgleichsbehälter. Bei Gabeln ist das eine Schlitzschraube unten hinten an der Gabel.
Nochetwas Vorweg: Fahrwerkseinstellungen sind nicht pauschal zu erklären, viel zu viel hängt vom individuellen Fahrstil ab, dies hier soll lediglich eine Anleitung zu einer guten Basisabstimmung sein.

Funktion der Federung und Einstellung der Federbasis (Federvorspannung)

Die Stösselstange im Federbein (das silberne Ding, das 'rein und 'raus geht) hat einen bestimmten, begrenzten Weg, den sie sich auf und ab bewegen kann. Wenn das Moped aufgebockt, das Rad also unbelastet ist, drückt die Feder diese an ihren oberen Anschlag - das Rad kann nicht weiter nach "unten". Bei voller Belastung, also mit 2 Passagieren, Gepäck und am besten noch beim Bewältigen eines Hubbels auf der Strasse, also voll eingefedertem Heck, stösst die Stange u. U. an den unteren Anschlag. Der Weg dazwischen ist der Federweg. Soweit sollte das klar sein. Nun braucht das Rad nicht nur einen bestimmten Weg, den es einfedern kann (Positivfederweg), um z. B. diese Hubbel "auszubügeln", sondern es muss auch ausfedern können (Negativfederweg), um in Löcher "reinfahren" zu können. Je schneller dieser Ausgleich passiert, das Rad also wieder Bodenkontakt hat, um so besser. Denn nur mit Bodenkontakt bleibt das Ding lenk- und überhaupt fahrbar. Besonders in Schräglage sollte die Bedeutung dieser Funktion klar werden.

Jedenfalls muss dieser Ausgleich erstens verhältnismässig schnell und zweitens so passieren, dass das Rad auch tatsächlich die ganze Bewegung ausgleichen kann (ohne durch die Grenzen der Federung limitiert zu werden). Und je weniger Masse da dranhängt, um so besser/schneller. Von wegen Massenträgheit und so. Deswegen versucht man, die Bewegung des Rades weitgehend von der des Mopeds abzukoppeln, da letzteres halt deutlich länger braucht, um derartige Unebenheiten, also Veränderungen der Bewegungsrichtung, nachzuvollziehen.

Brauchen tut man die Federung also in erster Linie nicht wegen des Komforts (das ist im Laufe der Zeit zu einem angenehmen Nebeneffekt geworden), sondern wegen der Sicherheit - ständiger Fahrbahnkontakt ist das Ziel. Wichtig hierbei ist übrigens auch noch die Dämpfung dieser Anpassung. Denn irgendwann muss das Moped ja "nachkommen", sich also die "Normalstellung" des Dämpfers wieder herstellen, sonst ist, nach mehreren Stößen in der selben Richtung, der Federweg aufgebraucht. Und nachkommen würde es nicht oder nur sehr langsam, wenn von der Federung kein Impuls käme, der das Moped dann doch noch irgendwie in Richtung der letzten Veränderung drängt. Der Stoss darf also nicht völlig weggefiltert sondern lediglich verzögert bzw. "geglättet" werden. Und ewig nachwippen soll das Ding auch nicht, also muss es nach der Einfederung bei der für eine Feder typischen und natürlich auch hier folgenden Ausfederbewegung ebenfalls gedämpft werden.

Für z. B. einen Hubbel muss also die Geschwindigkeit, mit der das Federbein zusammenfährt, gebremst werden. Gleichselbiges gilt auch für die andere Richtung: Man will auch verhindern, dass das Federbein unkontrolliert schnell ausfedert. Das funktioniert über den Dämpfer, der im Prinzip eine in zwei Teile geteilte Kammer hat: Einen oberen und einen unteren. Dazwischen sitzt (wie bei einer Luftpumpe) eine Platte, die an der Stösselstange befestigt ist. In dieser Platte sind mehrere Ventile, durch die sich das Öl, das sowohl in der oberen als auch in der unteren Kammer ist, jeweils den Weg in die andere Kammer sucht - je nachdem in welche Richtung sich die Stösselstange und mit ihr ihre Grundplatte bewegt (hier liegt übrigens der Federweg versteckt: Der Weg der Platte zwischen oberem und unterem Ende dieser Kammer im Dämpfer). Macht man die Ventile enger, kann man so die Dämpfung erhöhen, also im Grunde die Geschwindigkeit verringern, mit der die Stösselstange auf und ab kann.

Ein- und Ausfedergeschwindigkeit müssen nun auch noch zueinander passen. Denn wenn die Feder schneller ein- als ausfedert, dann würde sie irgendwann an die Grenze des Einfederweges "genagelt" werden. Umgekehrt natürlich ebenso. Also wäre es nett, wenn man die Geschwindigkeiten unabhängig regeln könnte, um sie aufeinander abstimmen zu können. Daher gibt es bei den aufwendigeren Mopeds verschiedene Ventile für beide Richtungen in der Stösselstangenplatte und nicht einfach nur fixe Löcher: Das Ventil für die Veränderung der Ausfedergeschwindigkeit ist die Zugstufeneinstellung, das für die Einfederung die Druckstufeneinstellung.

Soweit zur Dämpfung (die richtige Einstellung derselbigen folgt unten). Klar dürfte sein, dass es zwei schlechte Punkte gibt, an denen sich eine Federung (d. h. die Platte der Stösselstange) befinden kann: Der unteren Anschlag (volle Kompression) und der obere (volle Ausfederung). Weil dann eben kein Weg für den nächsten Schlag (oder das nächste Loch) übrig ist. Und der richtige Punkt ist, wie so oft, irgendwo dazwischen. Und zwar ziemlich genau dort, wo der obere Teil der Kammer ein Drittel und der untere zwei Drittel einnimmt.

Dies kann aber nur bei genau einem und nur bei diesem Gewicht bzw. einer Belastungs"menge" der Fall sein. Je geringer die Belastung ist (weniger "Nutzlast", umso dichter kommt die Platte an den obere Anschlag, je höher sie ist, umso dichter kommt sie an den unteren. Also braucht man eine Kraft, die der Belastung entgegenwirkt. Und das ist typischerweise die Feder.

Diese Feder sollte so ausgelegt sein, dass sie das anliegende Gewicht zwar abfedert (also nicht zu hart sein), sich aber nie komplett zusammendrücken lässt - auch bei maximaler Belastung nicht. Nun denke man sich noch, dass diese Feder den Dämpfer auseinander-, also die Stösselstange aus dem Dämpfer herausdrückt. Also entgegen der Belastung durch Fahrer und sonstiges, die die Stösselplatte an das untere Ende der Kammer (im Dämpfer) drücken, dieser Platte eine Kraft zum oberen Ende entgegensetzt. Befestigt ist das untere Ende der Feder am Dämpfergehäuse und das obere an der Stösselstange.

Belastet man das Moped nun, wird diese Feder zusammengedrückt. Und zwar so weit, bis sich das Gewicht und die Federkraft ausgeglichen hat. In dieser Stellung sollte sich die Stösselplatte wie gesagt optimalerweise am oberen Drittel der Kammer befinden, die Stösselstange als zu zwei Drittel ausgefedert sein. Ist sie das nicht, ist das Gewicht also höher als ursprünglich vermutet und die Stösselstange schon zu weit im Dämpfer drin, "schieben" wir die Feder einfach ein Stück nach oben. Das erfolgt, indem man z. B. den Punkt, an dem die Feder unten am Dämpfergehäuse aufliegt, (relativ zum Gehäuse selber, dies kann als am Federbein auch "oben" sein) weiter nach oben verlegt. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse aussen meist mit einem Gewinde versehen, auf dem eine grosse Mutter sitzt, welche wiederum als Auflage (Basis!) für die Feder dient.

Da Federkraft und Gewicht schon im Gleichgewicht waren, die Feder also nicht weiter zusammengedrückt wird, passiert nun genau das Erwünschte: Die Stösselstange (oberer Befestigungspunkt der Feder) wird weiter aus dem Dämpfer herausgedrückt, die Platte wandert nach oben, in Richtung des optimalen Punktes. Und das durch Verändern des Auflagepunktes (der Basis) der Feder: der Federbasis.
Ergo: Mehr Gewicht erfordert eine höhere Federbasis, weniger Gewicht eine niedrigere.

Woher kommt nun das Wort Federvorspannung? Das lässt sich am einfachsten erklären, wenn man sich den entlasteten Zustand der Feder vor Augen führt: Die Stösselstange ist ganz ausgefahren, die Platte am oberen Anschlag, die Feder vermutlich nur noch leicht gespannt. Erhöht man nun die Federbasis, schraubt also die Auflagemutter weiter in Richtung anderes Federende, wird die Feder weiter (vor)gespannt, da die Stösselstange ja nicht weiter ausfahren kann. Und das ganze vor der eigentlichen Belastung. Klaro?

Fraglich nur noch, wie man diesen optimalen Punkt (ein Drittel eingefedert) finden kann. Das macht man am besten wie folgt:

 

Markierung am Heck suchen (ggf. eine kleine anbringen), am besten senkrecht über der Hinterachse
Moped ganz ausfedern lassen, am besten auf dem Hauptständer oder über den Seitenständer gekippt
Abstand zwischen Zentrum der Radachse und der Markierung messen
im Handbuch Federweg nachlesen
draufsetzen bzw. wie geplant belasten
messen
der gemessene Abstand sollte nun um etwa ein Drittel des Federweges geringer sein
ggf. über Veränderung der Federbasis anpassen
Da das ziemlich umständlich ist, kann man sich die Sache nach dem ersten Messen und Einstellen vereinfachen: Man misst bei richtiger Einstellung der Federbasis und der entsprechenden Belastung die Höhe der Markierung über dem Boden. Und diesen Abstand sollte man, egal mit welcher Beladung, über Veränderung der Federbasis immer zu erreichen versuchen. Noch einfacher geht's natürlich, wenn man sich auf gleicher Höhe der Markierung am Heck eine weitere an z. B. der Garagenwand oder Laterne anbringt.

Vermutlich unnötig zu sagen, dass das alles sowohl für Vorder- als auch für Hinterrad (bzw. -federung) gilt. Es sieht halt nur ein bisschen anders aus.

Welchen Einfluss hat das auf das Fahrverhalten?

Das sollte inzwischen klar sein: Zu hohe Federbasis hält die Stösselplatte zu dicht am oberen Ende der Dämpferkammer, es steht zu wenig Negativfederweg zur Verfügung - Löcher können nicht ausgeglichen werden.
Zu niedrige Federbasis: zu wenig Positivfederweg, Hubbel können nicht ausgeglichen werden oder in Schräglage (in der die Kompression deutlich grösser ist, da das Federbein nun zusätzlich Fliehkräfte abfedern muss) kommt die Stösselplatte schon bei "normaler" fahrt ohne Lastwechsel oder Hubbel an die untere Grenze und könnte auf einen Schlag gar nicht mehr reagieren.
In jedem Falle aber hätte das zur Folge, dass das Rad den Kontakt zur Fahrbahn für "längere" Zeit - also bis das gesamte Moped den Stoss nachvollzogen hat - plötzlich und unerwartet verliert. Gerade in Schräglage ist das natürlich wenig angenehm: Entweder weil das Rad in der Luft hängt (wenn es nicht weiter ausfedern kann) oder aber einfach die Haftung abreisst (weil es in der Schräge nicht mehr einfedern kann).
Ganz nebenbei ist es natürlich auch recht unbequem, wenn der Dämpfer mit z. B. Sozia ständig am unteren Limit wäre und ewig durchschlagen würde, also am unteren Anschlag aufprallt - das wird Dir Deine Blume irgendwann entsprechend quittieren ...

Wofür braucht man nun die Dämpfungen?


Zugstufe: Wie der Name schon sagt, bestimmt diese Dämpfung, wie schnell die Federung ausfährt, also wie schnell der Negativfederweg genutzt wird. Eine weiche (niedrige) Zugstufe bedeutet, schnelles Ausfedern (Schlaglöcher), mit allerdings relativ wenig dämpfender Wirkung. Zu viel Zugstufendämpfung verhindert ein effizientes "Bügeln von Löchern", zu wenig lässt die Feder "springen".
Druckstufe: Logischerweise das Gegenteil. Unterstützt die Feder. Zu hohe Druckstufe lässt das Fahrwerk bei schnellen oder starken Stößen ("Hubbeln", Bremsen) auf Block gehen und springen, zu wenig Dämpfung kann es durchschlagen lassen.
Gabeln verfügen oft nur über eine Federbasisverstellung. Die Dämpfung in beide Richtungen kann erhöht oder verringert werden in dem man ein Öl mit einer anderen Viskosität (SAE 5-15) verwendet oder andere Ventile in die Gabel einbaut.
Wie stelle ich die Dämpfung grundsätzlich richtig ein?

Zum Einstellen nimmt man am besten einen Freund zur Seite, der das Motorrad locker am Lenker (oder an der Frontverkleidung) aufrecht hält. Es darf nicht auf einem Ständer stehen und muss waagrecht stehen. Die Einstellung des Federweges (siehe oben) sollte schon erledigt sein.
Dann drückt man das Motorrad am hinteren Tankende mit dem Handballen in die Federn. Geht es gleichmäßig vorne und hinten hinunter? Wenn nicht, dann muss man die Druckstufen ändern, was vorne leider oft nicht möglich ist.
Wenn man hinten die Druckstufe verändern kann, hat man Glück und passt sie der Front an. Wenn nicht, lässt man die Sache bleiben, kauft sich ein teures Federbein oder füllt ein anderes Gabelöl ein.
Als nächstes macht man wieder den "Hineindrücktest" und schaut wie schnell die Kiste aus den Federn kommt. Gleich schnell? Nein? Ran an die Zugstufen!

Wie findet man das perfekte Setup? (gilt nur für Motorräder mit ausreichenden Einstellmöglichkeiten)

Wenn man dieses "Grundsetup" gefunden hat, macht man ausgiebige Probefahrten in seinem Heimatrevier (oder noch besser: auf einer Rennstrecke) mit hartem Bremsen, hartem Herausbeschleunigen, das Fahrwerk einfach richtig fordern.
Merkt man, dass es zu weich ist (hinten beim Rausbeschleunigen einsackt oder nachschwingt, beim Bremsen vorne durchschlägt oder hinten leicht wird und rührt) muss man es vorne UND hinten nach dem Prinzip des Grundsetups härter stellen.
Merkt man, dass es zu hart ist (hinten beim Beschleunigen wegschmiert, beim Bremsen vorne auf Block geht oder stempelt), muss das Fahrwerk als ganzes weicher gestellt werden.
Merke: Wenn das Grundsetup stimmt, kann ein Fahrwerk nur generell zu hart oder zu weich sein (also nicht vorne zu weich, hinten zu hart). Individuelle Vorlieben des Fahrers können allerdings sehr wohl zu weicheren oder härteren Abstimmungen vorne oder hinten führen. Der "König auf der Bremse" wird eine härtere Frontabstimmung bevorzugen, der "Driftmaster" liebt das harte Heck. Und die Siegfahrer fahren überhaupt bretthart
Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass ein Fahrwerk auch nur in gewissen Geschwindigkeitsbereichen richtig funktioniert. Wenn sich ein Hobbyfahrer auf ein Werks-Superbike setzt, wird er sich auf einem unfahrbar springenden Bock vorkommen, weil er im Vergleich zum Rennfahrer zu schwach bremst und zu wenig stark in Schräglage beschleunigt. Also nicht den alten Fehler begehen: "Hart ist schnell!"

Lesen des Reifenbildes (Rennstrecke)

Sehr viel über sein Fahrwerk erfährt man auf der Rennstrecke durch die Gummischuppung des Reifens, der Reifen muss nämlich die endgültige Dämpfungsarbeit erledigen!
Angenommen, alles rund um den Reifen stimmt (guter Sportreifen, warmes Wetter, Luftdruck 1.9-2.1 bar), so kann man an der Schuppung folgendes ablesen:

samtige, kleine, gleichmäßige Gummikrümel: Perfekt!
rauhe Schuppen parallel zur Fahrtrichtung: Fahrwerk zu hart, Reifen muss viel eigene Dämpfungsarbeit verrichten, nicht optimale Haftung
rauhe Schuppen quer (90 Grad) zur Fahrtrichtung: Fahrwerk zu weich, Reifen wird durch pumpendes Fahrwerk ebenfalls stark belastet, guter Grip aber Überhitzungsgefahr
Hier ist zu bemerken, dass ein Reifen gegen Ende seiner Lebenszeit sehr viele seiner guten Eigenschaften einbüßt. Durch die Abnützung wird die Gummischicht dünner, der Reifen kann die Hitze nicht mehr so gut verteilen und außerdem wird die Karkasse durch die dünne Schichte deutlich labiler. Ein zu Neige gehender Reifen macht sich durch Pumpen, Schmieren und kippeliges Handling bemerkbar.

Geometrieveränderungen

Manchmal, wenn das eigenen Können das Fahrwerk an seine Grenzen zwingt, ist es sinnvoll die Fahrwerksgeometrie zu verändern. Hierzu kann man Front oder Heck anheben oder absenken um beispielsweise mehr Bodenfreiheit zu gewinnen, oder um das Gewicht vorne/hinten zu verlagern und einen anderen Gabelwinkel zu bekommen.
An der Gabel kann man relativ einfach die Gabelholme einige mm bis cm in den Gabelbrücken hinauf- oder hinunterfahren.
Am Federbein braucht man entweder ein Nobelprodukt, das eine Höhenverstellung erlaubt oder man lässt Adapter (Distanzringe, Umlenkhebel) anfertigen, mit denen man das Heck leicht anhebt.
In der Regel werden konservative Serienfahrwerke agiler gemacht, also hinten angehoben und/oder vorne abgesenkt. Das bringt wesentlich mehr Kontrolle über das Vorderrad, mehr Agilität, erhöht die Bodenfreiheit in Schräglage und verlagert das Gewicht nach vorne. Negative Folgen: Unruhigerer Geradeauslauf und weniger Grip am Hinterrad.

 

Auch gut:

http://www.bilstein.de/site/produktinfos/daempferaufgabefunktion.php?zweirohr=visible

und:

http://www.petrag.de/tuning.htm

 

Hallo,

es ging mir eigentlich darum aufzuzeigen, das man nicht wie wild irgendwelche Federn mit irgendwelchen Dämpfern kombinieren kann.

Und dann zu erwarten, das da eine brauchbare Fahrwerksabstimmung herauskommt. Und diese dann auch noch der ursprünglichen Abstimmung zumindest Sicherheitstechnisch nicht unterlegen ist.