Fahrwerk-Spezial: Federbeindämpfung Das richtige Set-Up für das Motorradfederbein

Die Federung passt perfekt, die Gabel arbeitet dank grandiosen Setups super. Höchste Zeit, sich ums Federbein zu kümmern. Vorhang auf für Teil 3 des Fahrwerk-Spezials.

Foto: MPS-Fotostudio

Verdammt, die Kiste wackelt wie ein Lämmerschwanz! Beim Beschleunigen aus den Ecken pumpt das Heck wie verrückt, und das Bike wirft dich fast ab. Und dazu bricht dir das Ding beim Brettern über Bodenwellen schier das Kreuz, Komfort gleich null. Was ist los? Klarer Fall: lausiges -Federbein-Setup. Das Problem hört sich nach zu viel Druck- und zu wenig Zugstufe an. Druckstufe? Zugstufe? Da war doch was…

Richtig, wie die Gabel (PS 1/2012) verfügt auch das Federbein über eine Dämpfung, die die Ein- und Ausfederbewegungen reguliert. In nahezu allen Federbeinen - auch Monoshock genannt - arbeitet sie hydraulisch mit Öl. Ohne Dämpfung würde das Bike springen wie ein Rodeo-Gaul auf Ecstasy. Zur Erinnerung: Die Druckstufe dämpft die Einfederbewegung, die Zugstufe das Ausfedern. Optimal abgestimmt, liefert der Stoßdämpfer viel Grip und hohen Komfort zugleich.

Aber der Reihe nach. Schritt eins: -Setup der Zugstufe. Auch Nicht-Profis entwickeln schnell ein Gefühl, mit -welcher Geschwindigkeit das Federbein idealerweise ausfedern sollte. Dazu das Bike auf beide Räder stellen, ein Helfer hält es von vorn in der Balance. Hinter der Maschine stehend, drückt man nun kräftig aufs Heck. Vorsicht bei Racing-Bikes: Die Kombination kurzes Rahmenheck und hauchdünner Zubehör-Höcker verursacht leicht Bruch. Tipp: Rennhöcker abbauen und direkt auf den Heckrahmen drücken.

Die Zugstufe arbeitet perfekt, wenn das Heck nach einer knappen Sekunde in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Dazu zählt man am besten: „Einundzwanzig“ - vor der letzten Silbe („zig“) sollte sich der Stoßdämpfer wieder in der Ausgangslage befinden. Reine Racingbikes benötigen weniger Zeit, da der Stoßdämpfer üblicherweise nicht so weit einfedert wie bei Straßenmaschinen.

Federt das Bike zu schnell aus, ist die Zugstufe zu schwach gedämpft. Dadurch schwingt das Heck beim Überfahren von Bodenwellen stark nach und leitet im Extremfall viel Unruhe ins Fahrwerk. Braucht der Stoßdämpfer dagegen zu lang, um auszufedern, verharrt er unter Umständen in stark komprimierter Position und absorbiert mehrere aufeinanderfolgende Unebenheiten nicht mehr ausreichend. Je nach Straßenqualität erzeugt auch das fiese Fahrwerksunruhen. Weit eingefedert fährt die Maschine in Kurven zudem weite Linien, weil sich die Geometrie Richtung unhandlich ändert.

Vor Setup-Änderungen sollte man grundsätzlich die aktuellen Werte notieren. Im Zweifelsfall kehrt man einfach zur ursprünglichen Abstimmung zurück. Zum Ermitteln der Werte den entsprechenden Versteller vorsichtig schließen und die Klicks respektive Umdrehungen zählen. Bei gängigen Dämpfern befindet sich die Einstellvorrichtung für die Zugstufe unterhalb der Feder in der Nähe der Verschraubung mit der Schwinge/Umlenkung. Ausnahmen: siehe Kasten auf Seite 74. Wie für die ersten beiden Teile dieses Fahrwerk-Spezials unterstützt ein Video auf www.ps-online.de das Abstimmen der Maschine.

Meist verfügen erst Bikes der gehobenen Mittelklasse über eine Druckstufen-Verstellung. Noch seltener sind Federbeine, bei denen die High- und Low-Speed-Druckstufe eingestellt werden kann. Dabei handelt es sich um die Einfeder-Geschwindigkeit des Stoßdämpfers, genauer: der Dämpferstange samt Kolben. Bei sanften, flachen Bodenwellen federt das Bike langsam ein, nur die Lowspeed-Dämpfung kommt zum Einsatz. Anders bei harten Kanten und tiefen, steil abfallenden und ansteigenden Furchen. Dort treten sehr hohe Kräfte auf, die das Öl durch eine Art Überdruckventil jagen - die Highspeed-Dämpfung.

PS-Fahrwerk-Spezial 2012

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Foto: Öhlins

Verfügt das Federbein lediglich über einen einzelnen Druckstufen-Versteller, handelt es sich um eine Kombination von Low- und Highspeed-Bereich. Um die Druckstufe abzustimmen, braucht es ein wenig Erfahrung. Denn anders als bei der Zugstufe gibt es keinen Richtwert, an dem man sich orientieren könnte. Sinkt das Heck aber trotz korrekter Feder und kräftigen, schnellen Drückens relativ leicht und weit ein, ist die Druckstufe zu lasch. Schnelles Drücken ist deshalb wichtig, da die Dämpfung mit zunehmender Ein- und Ausfedergeschwindigkeit steigt und sich nur so brauchbar einschätzen lässt. Gibt der Stoßdämpfer trotz hohen Kraftaufwands und betriebswarmen Öls kaum nach, deutet das auf eine zu straffe Dämpfung hin. Tipp: einen kleinen Kabelbinder an der Dämpferstange befestigen, nach oben schieben und auf unebener Straße probefahren. Je näher der Kabelbinder dem unteren Anschlagpuffer kommt, desto schwächer die Dämpfung. Auch bei komfortabler Abstimmung sollten zwischen Kabelbinder und Puffer zumindest einige Millimeter liegen. Generell gilt: Beim Brennen auf der Landstraße für höheren Komfort etwas weniger Dämpfung wählen, beim Kreiseln auf der Piste die Druckstufe straffen. Das bringt Grip und Stabilität. Dazu trägt auch eine relativ weit geschlossene Highspeed-Druckstufe bei. Auf der Landstraße sollte sie dagegen -erfahrungsgemäß recht weit - oft komplett - geöffnet sein. Die Verstelleinrichtung der Druckstufe befindet sich immer am Ausgleichsbehälter.

Eine gute Methode fürs Erarbeiten des perfekten Setups ist, extreme Einstellungen zu testen. Heißt: Zuerst die Dämpfung komplett schließen und (vorsichtig) fahren. Danach völlig öffnen und nochmals testen. Auf diese Weise tastet man sich Schritt für Schritt an die optimale Abstimmung. Wichtig: Immer nur eine Dämpfungsart (Druck- oder Zugstufe) verstellen. Erst wenn die eine Dämpfungsart passt, kommt die andere an die Reihe. Mit dieser Methode wandelt sich ein instabiler Lämmerschwanz im Handumdrehen zum schlagkräftigen Brenner. Garantiert!

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Foto: MPS-Fotostudio

Aufbau: Federbein

Die Shims (auch: Plattenventile oder Dämpferplättchen) der Zugstufe a und Druckstufe b sind oben respektive unten am Dämpferkolben c verschraubt. Dieser sitzt auf der Dämpferstange d, die am unteren Teil die Zugstufen-Verstellung e beherbergt ist. Die Mechanik der Zugstufe f läuft in der hohlgebohrten Dämpferstange. Unterhalb des Dämpferkolbens ist ein ebenfalls kolbenartiges Gebilde g untergebracht, das zur Führung und Abdichtung im Dämpferzylinder h dient. Die Verschlusskappe i bildet den unteren Abschluss des Dämpferzylinders. Hochwertige Federbeine besitzen eine Höhenverstellung k. Deren Befestigungsauge wird mit der Schwinge oder der Umlenkung verschraubt. Außerhalb des Dämpferzylinders arbeitet die Feder l. Der Federteller m dient als unterer Sitz. Ein Anschlaggummi n verhindert, dass der Dämpferzylinder bei starken Einfederbewegungen hart auf den Federteller stößt. Außen am Ausgleichsbehälter o ist die Einstellung für die Druckstufe. Beim Einfedern nimmt der Behälter das durch die Dämpferstange verdrängte Öl auf, beim Ausfedern gibt er es wieder frei. Unter Druck stehendes Gas (meist Stickstoff) gewährleistet, dass sich auch beim Ausfedern genügend Öl um den Dämpferkolben befindet. Außerdem verhindert der Gasdruck, dass das Öl aufschäumt und sich mit Luft vermischt - das würde die Dämpfkraft massiv beeinträchtigen. Zwischen Öl und Gas verläuft ein Trennkolben.

Foto: MPS-Fotostudio

Typenvielfalt

Von sehr einfacher Bauart bis zum Luxusteil: Der Federbeinmarkt bietet für jeden Geldbeutel und Anspruch den passenden Typ. Stoßdämpfer  ist ein sehr simples Exemplar ohne Verstellmöglichkeit für die Dämpfung. Als Großserienware kommen derartige Teile hauptsächlich in Bikes der unteren Mittelklasse zum Einsatz.  Der nächste Monoshock stammt aus dem Zubehörmarkt und verfügt immerhin über eine Zugstufen-Verstellung. Bei allen gängigen Federbeinen befindet sie sich unten nahe der Verschraubung zur Schwinge oder Umlenkung.  Der nächste Dämpfer ist wieder ein Großserienteil, diesmal der gehobenen Klasse mit Einstellmöglichkeiten für Zug- und Druckstufe. Gut zu sehen: Der Ausgleichsbehälter bildet üblicherweise eine Einheit mit dem Dämpfergehäuse. Am oder in der Nähe dieses Ausgleichsbehälters sitzt grundsätzlich die Einstellmechanik für die Druckstufe.  Dieses Foto zeigt einen Zubehördämpfer mit allem Pipapo: hydraulische Federvorspannung, Zugstufe und getrennte Einsteller für die Low- und Highspeed-Druckstufe.  Dieses Federbein repräsentiert modernste Technik: Der Monoshock ist nach dem sogenannten Zweirohr-System aufgebaut. Wie es funktioniert und welche Vorteile das System bietet, steht im Kasten auf der nächsten Seite.  Dieser Stoßdämpfer ist ein echter Exot. Keine Feder, kein Öl, nichts. Die Federung sowie die komplette Dämpfung funktioniert pneumatisch. BMW baute das Teil 2005 in die Sportenduro HP2, das Luftfederbein konnte sich aber nicht durchsetzen. Generell gilt für einstellbare Federelemente: Bei Setup-Tipps die Versteller erst komplett schließen und dann um den angegebenen Wert öffnen.

Funktionsweise

Foto: Archiv

Bei herkömmlichen Federbeinen sitzen Zug- und Druckstufe am Dämpferkolben. Beim Einfedern (linke Zeichnung) strömt das im Dämpferzylinder befindliche Öl (gelb) nahezu ungehindert an der Zugstufe (oben) vorbei. Bei langsamen Einfederbewegungen fließt die Flüssigkeit lediglich durch verschiedene Bohrungen im Dämpferkolben. Schnelleres Einfedern bedeutet höheren hydraulischen Druck, wodurch das Öl die Shims (rot) je nach Belastung mehr oder weniger stark durchbiegt und vorbeiströmt. Beim Ausfedern (rechte Zeichnung) verhält es sich genau umgekehrt: Dort passiert das Öl die Druckstufe nahezu ohne Widerstand.

Je nach Ausfedergeschwindigkeit fließt es entweder nur durch die Bohrungen im Kolben oder zusätzlich an den Zugstufen-Shims vorbei. Exakt in der Mitte des Kolbens läuft als Zugstufen-Verstellung ein Nadelventil (grau), das die Öffnung der Bohrung variiert und dadurch die Durchflussmenge steuert. Das Justieren der Zugstufe beeinflusst immer auch ein wenig die Druckstufe, da das Öl beim Einfedern ebenfalls durch die zentrale Kolbenbohrung fließt. Da die Zugstufe der enormen Kraft einer komprimierten Feder entgegenwirken muss, ist sie wesentlich straffer ausgelegt als die Druckstufe, deren Funktion von der Feder unterstützt wird. Weil die Viskosität (Fließfähigkeit) des Öls temperaturabhängig ist, kommt in Federbeinen meist Öl mit sehr geringer Viskosität zum Einsatz: SAE 2,5 bis maximal SAE 5,0. Das stellt sicher, dass die Fließeigenschaft des Öls selbst bei hohen Temperaturen recht stabil bleibt.

Foto: Archiv

Auf dem Zubehörmarkt gibt es sie schon länger, als einziges Serienbike verwendet nur
die brandneue Honda Fireblade ein Federbein in Zweirohr-Bauart. Im Gegensatz zu herkömmlichen Exemplaren beherbergt der Dämpferkolben weder Zug- noch Druckstufe. Vielmehr pumpt das komplett undurchlässige Teil das Öl entweder durch das innere Rohr (Einfedern) oder zwischen innerem und äußerem Rohr (Ausfedern) Richtung Zug- und Druckstufenventil. Vorteile: völlig getrennte Kreisläufe von Zug- und Druckstufe. Außerdem benötigt ein Zweirohr-Dämpfer weniger Gasdruck, da im Gegensatz zur herkömmlichen Bauweise keinerlei Verwirbelungen am Dämpferkolben entstehen. Ein geringerer Gasdruck (zirka sechs bis acht statt zehn bis zwölf bar) verbessert das Ansprechverhalten. Fahrwerkstechniker freut zudem, dass sie das Federbein nicht komplett zerlegen müssen, um an die Ventile von Zug- und Druckstufe zu gelangen - beide sitzen außen in der Nähe des Ausgleichsbehälters und sind einfach zu demontieren. Mögliche Nachteile von Zweirohr-Dämpfern: meist sehr kleine Zug- und Druckstufenventile. Dadurch lässt sich die Durchflussmenge des Öls schlechter steuern, was das Abstimmen erschwert. Außerdem verfügen sie über keinen extra Einsteller für die Highspeed-Druckstsufe.

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