Federvorspannung

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Aktuelle Version vom 06:57, 25. Jan. 2014

Ersteller: Acid
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Grundlagen

Allgemein

Die Wahl der korrekten Federvorspannung ist sehr wichtig für ein einwandfreies Funktionieren des Fahrwerks. Eine falsche Einstellung kann dazu führen, dass die Federung zu früh durchschlägt, das Vorderrad unnötig oft den Bodenkontakt verliert oder jegliche Form der Fahrbahnunebenheit nicht ausreichend kompensiert wird. Vor allem im Soziusbetrieb kommt es oft vor, dass die nötige Federvorspannung nicht korrekt eingestellt wird. Die Wahl der Federvorspannung ist abhängig vom Belastungszustand des Motorrads, d.h. im Solobetrieb muss eine andere Federvorspannung gewählt werden als im Soziusbetrieb oder bei der Fahrt mit Gepäck. Im nachfolgenden Abschnitt gebe ich eine Erklärung, was das Verstellen der Federvorspannung bewirkt, anhand einer stark vereinfachten Federgabel.

Oft kommt die Frage auf, was genau das Verstellen der Federvorspannung bewirkt. Das macht man an der GS z.B. durch Drehen an den Verstellern der Telegabel.

Solobetrieb

Auf dem Bild ist dargestellt:

• Standrohr (schwarz) - mit dem Motorrad fest verbunden
• Versteller der Federvorspannung (orange)
• Tauchrohr (grau)- mit dem Vorderrad fest verbunden
• Gabelfeder

Feder für Solobetrieb

• Zustand 1: Gabel voll auseinander gezogen, die Federvorspannung ist für eine kleine Kraft eingestellt (z.B. Solobetrieb).

• Zustand 2: Die kleine Kraft wirkt und die Gabel bzw. Feder wird gestaucht (roter Pfeil). Das Fahrzeug senkt sich auf das gewünschte Fahrzeugniveau (blaue Linie). Jetzt kann man die Gabel noch weiter zusammen drücken bis sie voll gestaucht ist. Die Länge, um die man sie noch stauchen kann, bezeichnet man als Positivfederweg.

• Zustand 3: Überbelastung z.B. durch Sozius. Das Fahrzeug sackt zu weit runter. Die Federvorspannung ist für diese Belastung zu gering eingestellt. Der Positivfederweg wird zu klein. Das Problem ist jetzt, dass die Gabel in diesem Zustand schnell komplett gestaucht ist. Dadurch werden Fahrbahnunebenheiten schlechter ausgeglichen und das Fahren wird sehr unkomfortabel bis gefährlich.

Aus der Misere kommt man durch Erhöhen der Federvorspannung. Hierzu dreht man den Versteller weiter hinein. Da aber Standrohr und Tauchrohr im unbelasteten Zustand voll auseinandergezogen sind, wird durch das Drehen am Versteller jetzt die Feder in der Gabel weiter zusammen gepresst bzw. gespannt. Wichtig zu merken ist, dass dadurch eine zusätzliche kleine Kraft wirkt, die die Gabel spannt bzw. die Gabel auseinander drücken möchte (grüner Pfeil). Man merkt das schon, wenn man den ausgebauten Gabelholm zusammen pressen möchte.

Soziusbetrieb

Feder für Soziusbetrieb

• Zustand 1: Gabel voll auseinander gezogen, die Vorspannung würde erhöht (der Versteller weiter hinein gedreht). Das ist die richtige Einstellung für Soziusbetrieb.

• Zustand 2: Nur der Fahrer sitzt auf dem Fahrzeug. Da bereits eine kleine Kraft aus der Gabel entgegen dem Fahrergewicht wirkt, sackt das Fahrzeug weniger ein (hier gar nicht) als bei der Einstellung für Solobetrieb. Das ist auch ein Problem! Sollte jetzt während der Fahrt ein heftiges Schlagloch auftauchen, dann kann das Vorderrad nicht mehr weit genug in das Loch hinein "fallen". Richtig wäre, wenn sich das Vorderrad noch eine gewisse Strecke nach unten bewegen bzw. die Gabel entspannen/auseinander ziehen könnte. Das bezeichnet man als Negativfederweg. Der Grund für das Problem liegt darin, dass die Gabel bereits weit (hier voll) auseinander gezogen ist und das Vorderrad kaum noch Weg nach unten zur Verfügung hat. Die Federvorspannung ist für diesen Belastungszustand (Solo) zu hoch d.h. es liegt eine zu geringe Belastung vor. Der Negativfederweg wird zu klein.

• Zustand 3: Federvorspannung und Belastung passen zusammen. Das Fahrzeug sackt auf das gewünschte Niveau und der Negativfederweg hat sich durch die höhere Belastung auch erhöht. Das Vorderrad kann auf Schlaglöcher reagieren. Allerdings reagiert das Fahrzeug bei Unebenheiten stärker aufgrund der höheren Belastung. Der Positivfederweg wird mehr ausgereizt, da im Falle einer Unebenheit die durch die höhere Beladung wirkende größere Kraft auch ein stärkeres Stauchen der Feder bewirkt.

Trugschlüsse

Was man also durch das Verstellen der Federvorspannung einstellen kann, ist nur das Fahrzeugniveau bzw. das Verhältnis von Positiv- zu Negativfederweg. Die Federvorspannung sollte immer dem jeweiligen Belastungszustand angepasst sein. Ein falsch eingestelltes Fahrzeugniveau hat schlechte Auswirkungen auf das Fahrverhalten.

Die Feder wird durch die Erhöhung der Federvorspanung nicht "härter". Man hat vielleicht das Gefühl, weil die Gabel dem Fahrergewicht mit einer stärkeren Kraft entgegen wirkt, aber Schlaglöcher und ähnliches werden dadurch ein großes Problem aufgrund des verkleinerten Negativfederwegs.

Als Faustregel gilt: Das Verhältnis von Positiv- zu Negativfederweg sollte 2/3 zu 1/3 betragen. Mehr zur Fahrwerkseinstellung im nächsten Abschnitt.

Einstellung

Telegabel

Warum es wichtig ist, die richtige Federvorspannung einzustellen, wurde im vorherigen Abschnitt erläutert. Wie man dabei vorgeht, wird im folgenden erklärt.

Zuerst wird das Motorrad auf den Hauptständer gestellt und das Vorderrad entlastet. Dazu bietet sich ein Keil aus Holz an.

Danach schnappt man sich einen Kabelbinder und befestigt ihn am Standrohr.

Normalerweise misst man an dieser Stelle den maximal möglichen Federweg des Motorrads. Das heißt, die Längendifferenz zwischen Gabel voll gestaucht und Gabel voll auseinander gezogen. Man kann sich aber auch die Arbeit sparen und nachlesen, dass die GS vorne einen Federweg von 120mm hat. Aus der Faustregel Positiv- zu Negativfederweg gleich 2/3 zu 1/3 ergibt sich damit ein gewünschter Negativfederweg von 40mm.

Jetzt schiebt man den Kabelbinder - wenn das Vorderrad entlastet ist - einfach 4cm nach oben.

Danach nimmt man den Keil weg, so dass das Motorrad wieder auf dem Vorderrad steht und wichtig: nimmt das Motorrad auch vom Hauptständer. Nun setzt man sich auf das Motorrad und behält dabei den Kabelbinder im Auge. Sackt das Motorrad jetzt so weit runter, dass sich der Kabelbinder verschiebt - mehr als die gewünschten 40mm - dann muss die Federvorspannung erhöht werden (Versteller rein drehen). Wird der Kabelbinder mit der Oberkante der Staubkappe des Tauchrohrs nicht erreicht, muss sie verkleinert werden (Versteller heraus drehen).

Wurde der Kabelbinder durch das Aufsitzen verschoben, dreht man die Versteller am besten ganz rein. Danach stellt man das Motorrad wieder auf den Hauptständer und entlastet das Vorderrad. Jetzt schiebt man den Kabelbinder wieder auf seine 4cm Marke. Danach wieder das Vorderrad belasten, Motorrad vom Hauptständer nehmen und aufsitzen. Normalerweise sollte jetzt der Kabelbinder nicht mehr erreicht werden. Falls doch, ist es Zeit für härtere Federn (der sehr geehrte Herr Fahrer ist zu schwer!).

Passiert alles wie geplant, dann wird jetzt solange die Federvorspannung verkleinert, bis der Kabelbinder gerade so die Staubkappe vom Tauchrohr berührt (siehe oben). Das war schon alles. Man kann nun zur Kontrolle nochmal das Vorderrad wie oben erklärt entlasten, den Kabelbinder auf Anschlag schieben, danach wieder aufsitzen und nachmessen. Falls nötig kann man hier noch korrigieren.

Anmerkung von Acid: Ich hatte die Versteller vorher nach Gefühl auf mittlere Stellung und gemessen habe ich einen lächerlichen Negativfederweg von 5mm. So konnte ich mir auch erklären, warum das Vorderrad so oft den Bodenkontakt verloren hat. In meinem Fall (65kg, progressive Wirth Federn) habe ich daher die Federvorspannung so klein wie möglich eingestellt und erreiche damit trotzdem höchstens einen Negativfederweg von 22m. Das heisst: ich muss entweder mehr essen oder mir weichere Federn besorgen (mit einer kleineren Federkonstante/Federrate).

Federbein

Das Prinzip der Einstellung des Federbeins ist das gleiche wie bei der Telegabel, daher werde ich diesen Abschnitt etwas knapper verfassen. Zuerst stellt man das Motorrad auf den Hauptständer, womit das Hinterrad bereits entlastet ist. Aus dem Handbuch kann man entnehmen, dass die GS hinten einen Federweg von 115mm hat. Inwiefern sich diese Zahl durch eine andere Umlenkung (Höherlegung/Tieferlegung) oder ein längeres oder kürzeres Federbein ändert kann ich nicht angeben. Da hilft nur selbst messen. Ich fahre ein längeres Federbein und gehe daher von 120mm aus.

Zunächst misst man den Abstand des Rahmenhecks von der Schwinge im unbelasteten Zustand. Dazu sucht man sich zwei Messpunkte aus. Ich habe hier die Oberkante des Gewindes der Gepäckhalter und die Oberkante der Schwinge gewählt. Messwert merken! Nun nimmt man das Motorrad vom Hauptständer und setzt sich drauf. Danach misst man wieder und ermittelt die Differenz der beiden Messwerte. Diese Differenz beträgt im Idealfall wie schon im vorherigen Beispiel 1/3 des Federwegs, also 40mm. Weicht dieser Wert ab, so muss man am Federbein die Vorspannung erhöhen oder verkleinern.

Hierzu befindet sich in Eurem selbstverständlich vollständigen Bordwerkzeug ein seltsam aussehender Hakenschlüssel. Damit begeht man im Falle einer Panne keinen Suizid, sondern stellt die Vorspannung ein. Da ich ein Wilbers fahre, sieht der Schlüssel etwas anders aus und am Original GS Federbein ist kein Ring sondern eine Art Käfig zum Verstellen der Vorspannung.

Das Prinzip ist das gleiche. Man achtet auf die Richtung des Gewindes (in der Regel Rechtsgewinde) und dreht in die gewünschte Richtung. Im Falle des Wilbers ist das rechts herum, um die Vorspannung zu erhöhen. Am Wilbers Federbein befinden sich zwei Ringe, der obere kleine dient nur zum Kontern des großen Rings. Diesen bitte vorher lösen. Sofern man die Vorspannung verkleinern möchte, muss dieser sowieso weiter nach oben, sonst kann die Feder sich nicht weiter entspannen. Nun verstellt man die Vorspannung je nach Notwendigkeit.

Die Handhabung ist etwas fummelig. Am besten man demontiert vorher den Kettenschutz. Nach dem Einstellen nochmal aufs Motorrad setzen und nachmessen. Passt der Wert, kontert man am Wilbers Federbein noch den großen mit dem kleinen Ring und ist hiermit fertig. Inwieweit das am GS Bein anders funktioniert, kann ich leider nicht sagen. Es sollte aber mit geringem technischen Sachverstand kein Problem darstellen.

Anmerkung von Acid: Jeder der sich ein Wilbers Federbein gekauft hat, weiß, dass die Firma Wilbers die Federbeine vor Auslieferung auf den Fahrer einstellt (evtl. noch mit Sozius und Gepäck). Ich war daher sehr verdutzt, als ich den Negativfederweg am Federbein gemessen habe. Entgegen meiner Erwartung war dieser deutlich zu groß (60mm). Die Vorspannung war also zu gering eingestellt.