Progressive Federn _ Fragen zur Einbaurichtung

f104wart schrieb:Hallo Georgios,

hast Du heute morgen also auch schon bei Wirth angerufen   

Navigator03 schrieb:
Ich finde die Diskussion im CR-Forum sehr gut und würde gerne zum Thema Federn noch das Vorspannen zur Sprache bringen.

Das man durch das Vorspannen einer z.B. linearen Feder die Federrate nicht ändert, dürfte sich schon herum gesprochen haben, so häufig wie das in der Fachpresse breit getreten wird. Es ist dann immer die Rede davon, daß eine Feder davon nicht härter wird, sondern nur das Fahrzeugheck angehoben wird. ...So weit, so gut.

Was ich mal geklärt haben möchte ist, warum sich die Federung härter anfühlt, wenn man vorspannt und solo fährt. Liegt es an dem kleineren Negativfederweg, wodurch der Dämpfer beim Ausfedern oben Kontakt bekommt? Oder liegt es daran, daß die Federwindungen enger aneinander liegen und deshalb ein höherer Kraftbedarf nötig ist, um die Feder zu bewegen?

Wie ist der Zustand der Feder eigentlich, wenn man 2 Situationen betrachtet:

1. Feder nicht vorgespannt mit Fahrer sitzend
2. Feder vorgespannt mit Fahrer sitzend

Wie sind die Abstände der Windungen? Durch das Vorspannen wird der Dämpfer auseinander gezogen. Dadurch wird die Feder auch etwas entspannt, aber hebt sich das auf?  

Man müsste das mal in natura beobachten.
Genauso wie mit der progressiven Feder im CR-Forum. Das alle Windungen sich gleichzeitig bewegen, auch die weiteren. Man könnte eine Kugelschreiberfeder nehmen, einen Bereich etwas auseinander ziehen, in ein transparentes Röhrchen oder Schlauch stecken und dann von oben belasten. Dann müsste man sehen können, was passiert und wie es passiert.

Grüße Georgios

f104wart schrieb:

Zu allererst:

Beim Vorspannen wird die Feder NICHT, wie Du geschrieben hast, auseinander gezogen, sondern der Weg zwischen den beiden Federauflagen durch den Verstellmechanismus oder entsprechende Hülsen verkürzt.    
Mißverständnis. Ich habe nicht geschrieben, daß die Feder durch das Vorspannen auseinander gezogen wird (genau das Gegenteil ist natürlich der Fall), sondern der Dämpfer. Dadurch hebt man das Heck an.


Die Frage, warum sich eine vorgespannte Feder härter anfühlt, kann man sich mit Hilfe einer Federkennlinie beantworten:



Bei der sog. "Federkennlinie" wird die Kraft in Abhängigkeit vom Weg des Einfederns grafisch dargestellt. Die Kraft, die die Feder zum Einfedern bringt, wird mit zunehmendem Weg größer. Die Kraft, die die Feder der einwikenden Kraft (Gewicht des Fahrers) entgegensetzt, ist die gleiche (Aktion = Reaktion).
Genau.

Spannt man die Feder nun vor, wird der Federweg um dieses Maß verkürzt bzw. die Feder federt um diesen Weg ein. Das bedeutet wiederrum, dass das Maß der Vorspannung die dem Weg des "Einfederns" entsprechende Kraft bereits im "unbeladenen" Zustand des Fahrzeugs auf die Feder ausübt.
Ganz so einfach ist es nicht, denke ich. Durch das Vorspannen wird, wie gesagt, der Abstand oberes/unteres Dämpferauge länger und die Feder, so meine ich, wieder etwas entspannt. Wieviel, weiß ich nicht.

Setzt sich der Fahrer auf das Motorrad, wirkt die durch die Vorspannung  erzeugte Kraft dem Gewicht des Fahrers entgegen und die Feder fühlt sich härter an.
Das denke ich auch. Deshalb ist die Aussage der Motorradpresse in verschiedenen Artikeln, daß das Vorspannen die Feder nicht härter macht, sondern nur das Fahrzeugheck anhebt, nur halb richtig. Richtig ist dabei, daß die Federrate dadurch nicht verändert werden kann, aber die Federung als Gesamtes sich härter anfühlt. Und darauf kommt es ja an. So jedenfalls meine Sichtweise.

Der Negativfederweg wird bei vorgespannter Feder kleiner, da das Motorrad beim Aufsitzen weniger tief einfedert.
Ja.


Auch, dass bei einer progressiv gewickelten Feder alle Windungen von Anfang an "arbeiten", läßt sich relativ einfach ableiten.

Eine Schraubenfeder ist vom Prinzip her nichts anderes als eine aufgewickelte Torsionsfeder. Der Draht wird beim Einfedern ausschließlich auf Tosion belastet. Die "Drehbewegung" bzw. Verwindung einer Feder wirkt gleichmäßig über die gesamte Länge. Das erklärt, warum alle Windungen vom Beginn der Belastung an arbeiten.

Solange dabei noch keine Windungen auf Block gehen ergibt das immer ein lineares Verhalten, völlig egal ob es innerhalb der Feder Bereiche
mit unterschiedlicher Federrate (Progressivität) gibt. Erst wenn sich die Anzahl der noch freien Windungen verringert steigt die Federrate an.
Genau. Das wurde ja mit der Gleichung bewiesen und ist Tatsache.

Hier nochmal der Link zum Thema im Caferacer-Forum, wo das Thema erwartungsgemäß auf größeres Interesse stieß und "etrwas" ausführlicher behandelt wurde KLICK

Navigator03 schrieb:

f104wart schrieb:

Zu allererst:

Beim Vorspannen wird die Feder NICHT, wie Du geschrieben hast, auseinander gezogen, sondern der Weg zwischen den beiden Federauflagen durch den Verstellmechanismus oder entsprechende Hülsen verkürzt.    
Mißverständnis. Ich habe nicht geschrieben, daß die Feder durch das Vorspannen auseinander gezogen wird (genau das Gegenteil ist natürlich der Fall), sondern der Dämpfer. Dadurch hebt man das Heck an. Das ist falsch. Der Dämpfer hebt gar nichts, sondern er "dämpft" lediglich die Federbewegung. Das Strecken des Federbeins erfolgt ausschließlich durch die Feder. Die Länge des Federbeins und damit der Abstand der Augen ändert sich durch die Vorspannung nicht. ...Probiers doch einfach mal am hinteren Federbein aus, indem Du den Stufenring mit einem Hakenschlüssel verdrehst.


Die Frage, warum sich eine vorgespannte Feder härter anfühlt, kann man sich mit Hilfe einer Federkennlinie beantworten:



Bei der sog. "Federkennlinie" wird die Kraft in Abhängigkeit vom Weg des Einfederns grafisch dargestellt. Die Kraft, die die Feder zum Einfedern bringt, wird mit zunehmendem Weg größer. Die Kraft, die die Feder der einwikenden Kraft (Gewicht des Fahrers) entgegensetzt, ist die gleiche (Aktion = Reaktion).
Genau.

Spannt man die Feder nun vor, wird der Federweg um dieses Maß verkürzt bzw. die Feder federt um diesen Weg ein. Das bedeutet wiederrum, dass das Maß der Vorspannung die dem Weg des "Einfederns" entsprechende Kraft bereits im "unbeladenen" Zustand des Fahrzeugs auf die Feder ausübt.
Ganz so einfach ist es nicht, denke ich. Durch das Vorspannen wird, wie gesagt, der Abstand oberes/unteres Dämpferauge länger und die Feder, so meine ich, wieder etwas entspannt. Wieviel, weiß ich nicht. Nein, eben nicht.

Setzt sich der Fahrer auf das Motorrad, wirkt die durch die Vorspannung  erzeugte Kraft dem Gewicht des Fahrers entgegen und die Feder fühlt sich härter an.
Das denke ich auch. Deshalb ist die Aussage der Motorradpresse in verschiedenen Artikeln, daß das Vorspannen die Feder nicht härter macht, sondern nur das Fahrzeugheck anhebt, nur halb richtig. Richtig ist dabei, daß die Federrate dadurch nicht verändert werden kann, aber die Federung als Gesamtes sich härter anfühlt. Und darauf kommt es ja an. So jedenfalls meine Sichtweise. Jede Feder hat nur eine (Gesamt)Federrate C. Diese läßt sich, wie auch immer, nicht ändern. Durch das Vorspannen verschiebst Du lediglich den Nullpunkt, an dem die Feder unter Belastung beginnt zu arbeiten. Anders ausgedrückt: Die Kraft F0 = >0 und der Federweg beginnt ebenfalls >0 auf der X-Achse der Kennlinie.

Der Negativfederweg wird bei vorgespannter Feder kleiner, da das Motorrad beim Aufsitzen weniger tief einfedert.
Ja.


Auch, dass bei einer progressiv gewickelten Feder alle Windungen von Anfang an "arbeiten", läßt sich relativ einfach ableiten.

Eine Schraubenfeder ist vom Prinzip her nichts anderes als eine aufgewickelte Torsionsfeder. Der Draht wird beim Einfedern ausschließlich auf Tosion belastet. Die "Drehbewegung" bzw. Verwindung einer Feder wirkt gleichmäßig über die gesamte Länge. Das erklärt, warum alle Windungen vom Beginn der Belastung an arbeiten.

Solange dabei noch keine Windungen auf Block gehen ergibt das immer ein lineares Verhalten, völlig egal ob es innerhalb der Feder Bereiche
mit unterschiedlicher Federrate (Progressivität) gibt. Erst wenn sich die Anzahl der noch freien Windungen verringert steigt die Federrate an.
Genau. Das wurde ja mit der Gleichung bewiesen und ist Tatsache.

Hier nochmal der Link zum Thema im Caferacer-Forum, wo das Thema erwartungsgemäß auf größeres Interesse stieß und "etrwas" ausführlicher behandelt wurde KLICK

f104wart schrieb:

Navigator03 schrieb:

f104wart schrieb:

Zu allererst:

Beim Vorspannen wird die Feder NICHT, wie Du geschrieben hast, auseinander gezogen, sondern der Weg zwischen den beiden Federauflagen durch den Verstellmechanismus oder entsprechende Hülsen verkürzt.    
Mißverständnis. Ich habe nicht geschrieben, daß die Feder durch das Vorspannen auseinander gezogen wird (genau das Gegenteil ist natürlich der Fall), sondern der Dämpfer. Dadurch hebt man das Heck an. Das ist falsch. Der Dämpfer hebt gar nichts, sondern er "dämpft" lediglich die Federbewegung. Das Strecken des Federbeins erfolgt ausschließlich durch die Feder. Die Länge des Federbeins und damit der Abstand der Augen ändert sich durch die Vorspannung nicht.  
Der Abstand muß sich ändern. Sonst würde es keine Federbewegung geben. Denk´noch mal nach.  Wenn Du das ausgebaute Federbein senkrecht auf den Boden stellst und von oben drückst. Wird das FB dann nicht kürzer?


Die Frage, warum sich eine vorgespannte Feder härter anfühlt, kann man sich mit Hilfe einer Federkennlinie beantworten:



Bei der sog. "Federkennlinie" wird die Kraft in Abhängigkeit vom Weg des Einfederns grafisch dargestellt. Die Kraft, die die Feder zum Einfedern bringt, wird mit zunehmendem Weg größer. Die Kraft, die die Feder der einwikenden Kraft (Gewicht des Fahrers) entgegensetzt, ist die gleiche (Aktion = Reaktion).
Genau.

Spannt man die Feder nun vor, wird der Federweg um dieses Maß verkürzt bzw. die Feder federt um diesen Weg ein. Das bedeutet wiederrum, dass das Maß der Vorspannung die dem Weg des "Einfederns" entsprechende Kraft bereits im "unbeladenen" Zustand des Fahrzeugs auf die Feder ausübt.
Ganz so einfach ist es nicht, denke ich. Durch das Vorspannen wird, wie gesagt, der Abstand oberes/unteres Dämpferauge länger und die Feder, so meine ich, wieder etwas entspannt. Wieviel, weiß ich nicht. Nein, eben nicht.
S.o.

Setzt sich der Fahrer auf das Motorrad, wirkt die durch die Vorspannung  erzeugte Kraft dem Gewicht des Fahrers entgegen und die Feder fühlt sich härter an.
Das denke ich auch. Deshalb ist die Aussage der Motorradpresse in verschiedenen Artikeln, daß das Vorspannen die Feder nicht härter macht, sondern nur das Fahrzeugheck anhebt, nur halb richtig. Richtig ist dabei, daß die Federrate dadurch nicht verändert werden kann, aber die Federung als Gesamtes sich härter anfühlt. Und darauf kommt es ja an. So jedenfalls meine Sichtweise. Jede Feder hat nur eine (Gesamt)Federrate C. Diese läßt sich, wie auch immer, nicht ändern. Durch das Vorspannen verschiebst Du lediglich den Nullpunkt, an dem die Feder unter Belastung beginnt zu arbeiten. Anders ausgedrückt: Die Kraft F0 = >0 und der Federweg beginnt ebenfalls >0 auf der X-Achse der Kennlinie.
Genau das habe ich gesagt.

Der Negativfederweg wird bei vorgespannter Feder kleiner, da das Motorrad beim Aufsitzen weniger tief einfedert.
Ja.


Auch, dass bei einer progressiv gewickelten Feder alle Windungen von Anfang an "arbeiten", läßt sich relativ einfach ableiten.

Eine Schraubenfeder ist vom Prinzip her nichts anderes als eine aufgewickelte Torsionsfeder. Der Draht wird beim Einfedern ausschließlich auf Tosion belastet. Die "Drehbewegung" bzw. Verwindung einer Feder wirkt gleichmäßig über die gesamte Länge. Das erklärt, warum alle Windungen vom Beginn der Belastung an arbeiten.

Solange dabei noch keine Windungen auf Block gehen ergibt das immer ein lineares Verhalten, völlig egal ob es innerhalb der Feder Bereiche
mit unterschiedlicher Federrate (Progressivität) gibt. Erst wenn sich die Anzahl der noch freien Windungen verringert steigt die Federrate an.
Genau. Das wurde ja mit der Gleichung bewiesen und ist Tatsache.

Hier nochmal der Link zum Thema im Caferacer-Forum, wo das Thema erwartungsgemäß auf größeres Interesse stieß und "etrwas" ausführlicher behandelt wurde KLICK

Navigator03 schrieb:

f104wart schrieb: ...Die Länge des Federbeins und damit der Abstand der Augen ändert sich durch die Vorspannung nicht.
Der Abstand muß sich ändern. Sonst würde es keine Federbewegung geben. Denk´noch mal nach.  Wenn Du das ausgebaute Federbein senkrecht auf den Boden stellst und von oben drückst. Wird das FB dann nicht kürzer?



Spannt man die Feder nun vor, wird der Federweg um dieses Maß verkürzt bzw. die Feder federt um diesen Weg ein. Das bedeutet wiederrum, dass das Maß der Vorspannung die dem Weg des "Einfederns" entsprechende Kraft bereits im "unbeladenen" Zustand des Fahrzeugs auf die Feder ausübt.
Ganz so einfach ist es nicht, denke ich. Durch das Vorspannen wird, wie gesagt, der Abstand oberes/unteres Dämpferauge länger und die Feder, so meine ich, wieder etwas entspannt. Wieviel, weiß ich nicht. Nein, eben nicht.
S.o.

f104wart schrieb:

Nur noch mal der Vollständigkeit halber, alles andere habe ich ja schon in der PN geschrieben. Ich denke, es ist jetzt klar. Du betrachtest das ausgebaute, unbelastete Federbein und ich das belastete eingebaute. Das ist ein großer Unterschied. Unbelastet hast Du mit allem Recht, was Du schreibt. Der Abstand der FB-Augen kann durch Vorspannen der Feder nicht größer werden, wie er unbelastet ist. Aber...

Ich weiß jetzt, wie Du das meinst, aber es ist nicht so.

Das Federbein wird nicht länger, wenn oder weil man die Feder vorspannt. Die Feder drückt ja das Federbein unbelasteten Zustang auf die maximale Länge. Spannt man die Feder vor, bleiben die Augen da, wo sie sind, nur die Feder wird von der stufenförmigen Vorspannhülse etwas zusammengedrückt und federt dann bei gleiche Belastung etwas weniger ein als wenn sie nicht vorgespannt wäre.
So ist es.

"Verlängern" würde sich das Federbein nur dann, wenn man die Vorspannhülse in beladenem und eingefederten Zustand gegen "hart" verdrehen würde. Das ist aber nur theoretisch der Fall, weil in der Praxis niemand auf dem Motorrad sitzt und gleichzeitig die Vorspannung bedient.
Bedenke bitte, daß man die Vorspannung mit auf dem Seitenständer stehender Maschine einstellen kann. In dieser Konstellation ist der Abstand der FB-Augen aufgrund des Gewichts des Motorrads kleiner als in ausgebautem Zustand oder wenn das Mopped auf dem Hauptständer steht. Das sind übrigens die einzigen Zustände, also ausgebaut oder auf dem HS, wo die Länge des FB maximal ist.

Das ein Fahrer nicht gleichzeitig auf dem Motorrad sitzt und die Vorspannung einstellt, ist mir klar. Es sollte nur als theoretische Anschauung dienen.
Denn:
Als Beispiel stelle dir vor, das FB ist auf Stufe 1 eingestellt und es setzt sich ein sehr schwerer Fahrer auf das Motorrad. Sagen wir, das FB braucht dadurch die Hälfte seines Federwegs auf. das bedeutet, daß der Negativfederweg  (NFW) 50% beträgt. Optimal ist aber 1/3 des Gesamtfederwegs, also etwa 33,33%.
Also dreht eine 2. Person die Vorspannung Richtung hart (oder hoch, wie der Fahrwerkstechniker sagt, den die Federrate wird ja nicht härter). Durch das Komprimieren der Feder wird der Dämpfer auseinander gezogen, womit der Abstand der FB-Augen größer wird. Deshalb vergrößert sich der Abstand Schwinge/Sitzbank und das Heck kommt höher.

Ich weiß nicht, wie ich es besser erklären kann.


Die Feder würde auch dann nicht, wie Du geschrieben hast, wieder etwas entspannt, sondern theoretisch noch weiter zusammengedrückt. Dadurch erzeugt man eine dem Gewicht der Beladung entgegen wirkende Kraft, die dem Einfedern entgegen wirkt und das Heck etwas anhebt. ...Ja, dabei "werden die Augen etwas auseinander gedrückt", die Feder aber NICHT entspannt, sondern von der größeren Stufe in der Hülse "angehoben"

Angehoben = komprimiert. Das bleibt aber nicht so.

In dem Moment, wo man bei draufsitzendem Fahrer die Vorspannung der Feder erhöht (oder durch die Hülse in eine höhere Stufe hebt, wie Du es formulierst), wird das Komprimieren (Windungen kommen enger zusammen) durch das Anheben des Hecks (auseinander ziehen des Dämpfers) teilweise oder komplett aufgehoben.
Also entweder bleibt der Windungsabstand gleich oder er erhöht sich leicht in Relation zum ausgebauten Zustand. Das kann man aber Nachmessen.

Ich weiß, wie Du es meinst. Es ist eine schwierige Betrachtung und ich habe mir anfangs auch das Gehirn verrenkt.  

f104wart schrieb:Wenn das Motorrad auf dem Haupständer steht, hat das Hinterrad keinen Bodenkontakt. Das Federbein ist voll ausgefahren. Es ist also völlig wurscht, ob es ein- oder ausgebaut ist.
Ist ja meine Rede. Uff.

Und selbst wenn die Maschine vom Ständer genommen wird, federt ein Koni-FB vom Gewicht des Motorrads alleine noch nicht ein, und wenn, dann wirklich nur minimal.
Ja, die Einfederung ist natürlich geringer als mit einer Person belastet. Aber irgendwie muß man doch ein Bezugssystem schaffen, von dem man aus solche Sachen betrachte, meinst Du nicht? Und "vom HS genommen" ist nun mal, federungstechnisch betrachtet, ein anderer Zustand.

Laß´uns das doch einfach ausmessen und Fakten schaffen. Wobei ein FB mit größerem Federweg als das der CX die Sache deutlicher hervortreten lassen würde. Müsste aber auch so gehen.

Kallebadscher schrieb:Hallo Ralf
hallo Navigator

damit das hier kein reines Zwiegespräch wird bring ich hier mal meine Gedanken mit ein:

der Negativfederweg soll ca 1/3 des Gesamtfederwegs betragen...

und ein gut gedämpftes/gefederte Moped federt erst beim Aufsitzen...also unter Last ein Stück ein
und zwar Vorne wie hinten !
So zumindest bei sportlich ausgelegten (neueren) Maschinen
Du sagst es. Wir haben aber die alten Kisten.

meine Europumpe hat hinten ein Wilbersfederbein......mit meinen 100kg taucht das Federbein genau 3cm ein.....dies ist dann auch der zur Verfügung stehende Negativfederweg

in der Gabel hab ich progresive WP-Federn...zusätzlich 4cm vorgespannt + 0,8bar Luftdruck
trotzdem taucht meine Gabel beim aufsitzen knapp 4cm ein (=4cm Negativfederweg....ist mir immer noch zu weich )
Was hat denn die Euro für einen Gesamtfederweg?

auf dem Seitenständer ist das Federbein komplett ausgefedert....die Gabel ist ca 0,5cm eingetaucht
Mag sein. Bei kurzem Seitenständer federt es mehr aus als bei langem. So what?



daß die ollen CX-Federbeine da nicht(mehr) mithalten können ist klar.....die Federn ermüden
Zumindest für die Konis bekommt man sowohl neue Standard- als auch stärkere Federn.

hier kommt nun meine Idee ins Spiel:
ich habe im Bekanntenkreis einen Waffenschmied der mir schon Feden für mein HW77 nachgehärtet hat
ich werd ihn mal fragen ob es möglich ist die Federn der Stoßdämpfer wieder zu straffen

bei den Gabelfedern rentiert sich das nicht, denn die sind ja zum Glück noch von verschiedenen Anbietern erhältlich   


Gruß
Tom

PS: harte Federung bedeutet nicht, daß es sich um ein Sportbike handelt......oder will jemand behaupten, daß ein Starrrahmen sportlich ist