Motorrad Hinterrad - Federbein

Beim Auto kennt man Federn und Stoßdämpfer als voneinander getrennte Bauteile. Bei Motorrädern werden sie zu Federbeinen kombiniert. Ihre Aufgabe besteht, vereinfacht ausgedrückt, aus zwei Dingen. AN erster Stelle sollen Unebenheiten abgefangen werden, damit das Fahrzeug nicht unruhig, unbequem und damit letztlich unfahrbar wird. An zweiter Stelle gilt es, möglichst dauerhaften Kontakt zwischen Rad und Untergrund zu erhalten, damit der Kraftschluss erhalten bleibt.

Federbein

Das Motorrad Federbein ist heute ausschließlich Schraubenfedern aus Federstahl. Eigenschaften des Federbeins werden durch die Länge der entspannten Feder und deren Federrate bestimmt. Die Federrate ist die Kraft, die aufgewendet werden muss, um die Feder um eine bestimmte Länge auseinander zu ziehen. Federn können gleichmäßig gewickelt sein oder progressiv. Bei den progressiv gewickelten Federn erhöht sich die Dichte der Federwindungen. Dadurch wird bei höheren Belastungen eine stärkere Federwirkung erzielt „Progression“. Weitere Möglichkeiten bestehen darin, Federn aus konischem Draht zu wickeln oder zwei Federn unterschiedlicher Stärke in einem Federbein zu kombinieren.

Gasfedern

Bei Gasfedern ersetzt komprimierte Luft die Schraubenfeder aus Stahl. Federbeine nach dieser Bauart liefert Fournales. Diese Federbeine lassen sich mit Drücken bis zu 45 Bar aufpumpen. Ihre Vorteile sind dreifach: niedriges Gewicht (Stahlfeder entfällt), leichte Einstellbarkeit durch Luftpumpe, einfach zu reinigen (glattflächig). Allerdings bieten diese Federbeine keine Möglichkeit, die Dämpfung zu beeinflussen.

Dämpfer

Wie der Name sagt, ist es die Aufgabe des Dämpfers, das Auf und Ab der Feder zu dämpfen. Als Druckstufen Dämpfung bezeichnet man die Dämpfung bei m Einfedern. Sie verhindert auch ein Durchschlagen des Federbeins. Als Zugstufen Dämpfung bezeichnet man die Dämpfung beim Ausfedern.

Heute werden ausschließlich hydraulische Dämpfer eingesetzt. Die einfachste Form des hydraulischen Dämpfers ist der Zweirohrdämpfer, wie er beispielsweise in Koni Federbeinen zu finden ist. Die Kolbenstange des Dämpfers bewegt einen Kolben, der sich im inneren Rohr bewegt. Bohrungen in diesem Kolben sorgen für einen genau begrenzten Öldurchlass, der die Dämpfung der Bewegung ergibt. Durch das Eindringen der Kolbenstange in den Dämpfer wird ein Teil des Ölvolumens verdrängt: Durch ein Ventil im Boden des inneren Rohrs gelangt das verdrängte Öl in das äußere Rohr, das zum Volumenausgleich Luft enthält – Luft ist komprimierbar. Aufgrund der Trennung der Luft im Außenrohr vom sich bewegenden Kolben im Innenrohr, wird ein Aufschäumen des Öls vermieden.

Hydraulische Dämpfer sind im Laufe der Zeit nachhaltig verbessert worden. Außenliegende Öl Ausgleichsbehälter verhindern ein starkes Aufheizen des Öls (besonders wichtig im Geländesport). Bei Einrohr Dämpfern nach dem De Carbon Prinzip ist das Öl vom Gasraum im Ausgleichsbehälter vollständig getrennt.

Nach diesem Prinzip arbeiten die einst so beliebten Marzocchi Federbeine, bei denen das Luftpolster durch eine Neoprenhülle gegenüber dem Dämpferöl abgeschlossen ist. Von außen lässt sich durch Aufpumpen der Gesamtdruck des Systems beeinflussen.

Bei White Power Federbeinen ist für den Volumenausgleich ein Stickstoff Gas zuständig, das durch einen Kolben im Ausgleichsbehälter vom Dämpferöl getrennt ist. Öhlins Federbeine arbeiten ebenfalls mit Stickstoff und sind teilweise nach dem De-Carbon Prinzip, teils als Einrohrdämpfer mit Öl Stickstoff Emulsion konzipiert.

Federbein - Die richtige Einstellung

Bevor man daran scheitert, das Federbein für möglicherweise viel Geld zu wechseln, kann es sinnvoll sein, zunächst eine einwandfreie Einstellung vorzunehmen. Leider lassen sich serienmäßige Federbeine häufig nur wenige oder gar keine Einstellungen zu. Dann hilft tatsächlich nur der Wechsel zu hochwertigen Federbeinen von Spezialherstellern wie White Power, Technoflex, Koni, Öhlins oder anderen. Die Wrikungsweise eines Federbeins wird durch vier Werte bestimmt, die verändert werden können:

Federstärke 

Federvorspannung

Zugstufendämpfung

Druckstufendämpfung

Die Federstärke ist durch die mitgelieferte Feder vorgegeben. Eine Veränderung wäre nur durch Austausch der Feder möglich. Das kann viel preisgünstiger als ein komplett neues Federbein sein. Voraussetzung ist aber, dass der Hersteller des Fahrzeugs oder de Federbeins solche Federn liefert. 

Ein grundsätzliches Missverhältnis besteht in dem Glauben, durch Verändern der Federvorspannung würde eine Feder härter oder weicher. Tatsächlich beeinflusst die Vorspannung nur den nutzbaren Federweg. 

Nicht selten ist es bei einfachen Serien Federbeinen überhaupt unmöglich, die Dämpfung zu beeinflussen. Andere Federbeine lassen zwar eine Dämpfungseinstellung zu, doch nicht getrennt nach Druckstufe und Zugstufe. Nur hochwertige Federbeine erlauben es, Druckdämpfung und Zugdämpfung getrennt einzustellen.

Die richtige Federbein Vorspannung einstellen

In der "guten alten Zeit" fand der Fahrer an den Federbeinen seines Motorrads einen Hebel, der auf eine Stellhülse wirkte. Mit dessen Hilfe verstellte er die Federvorspannung durch einen simplen Handgriff. Bei "modernenen" Konstruktionen lässt sich die Stellhülse immerhin noch durch einen Hakenschlüssel bewegen.

Bei hochwertigen Federbeinen von heute ist es besser - und vor allem komplizierter. Die Feder wird druch einen Federteller gehalten, der mit einem weiteren Federteller gekontert ist. 

Zur Verstellung der Federspannung ist das Federbein auszubauen. Mit einem Hakenschlüssel zuerst den konternden Teller lösen. Dann mit Hilfe des Hakenschlüssel den ersten Federteller um nicht als einige Millimeter verstellen. Anschließend wieder kontern! Das Federbein ist ein Präzisions Bauteil, der Dämpfer könnte dadurch zerstört werden. Das Federbein auszubauen, kann je nach Schwingenkonstruktion, zu einer zeitraubenden Angelegenheit werden. Die Federvorspannung rasch wechselnden Belastungsverhältnissen (zum Beispiel mit oder ohne Sozius, mit oder ohne Gepäck) anzupassen, ist daher nahezu unmöglich. Um die Verstellbarkeit der Federvorspannung bei moderneren Federbeinen wieder zu vereinfachen, gibt es Federbeine mit hydraulisch beeinflussender Vorspannung (bei manchen Motorrädern serienmäßig oder zum nachrüsten von Öhlins).

Zur richtigen Einstellungen der Federvorspannung zunächst bei kaltem Federbein den statischen Negativweg bestimmen: 

1. Das Motorrad so aufstellen, dass das Hinterrad frei hängt.

2. Den Abstand zwischen der Hinterachse und einem Bezugspunkt am hinteren Fahrgestell (zum Beispiel eine Befestigungsschraube des Schutzblechs) messen.

3. Das Motorrad auf den Boden stellen.

4. Die Federung einige Male auf und nieder bewegen. Motorrad gerade halte und erneut den Abstand zwischen Hinterachse und dem Bezugspunkt messen. Die Differenz zwischen beiden Werten ergibt den statischen Negativfederweg. Dieser beträgt bei White power zwischen 15 und 20 Millimeter. Nur innerhalb dieses Bereichs darf später die Federvorspannung variiert werden.

Um festzustellen, ob die Feder zu hart oder zu weich is, den dynamischen Federweg bestimmen:

1. Der Fahrer setzt sich (in voller Motorradbekleidung) auf das Motorrad, die Füße auf den Rasten. Eine zweite Person hält das Motorrad.

2. Eine weitere Person misst wieder den Abstand zwischen der Hinterachse und dem Bezugspunkt. Die Differenz zwischen dieser Messung und der ersten Messung ist der dynamische Negativweg. Als Faustregel gilt, dass der dynamische Negativfederweg 25 - 30 Prozent des gesamten Federwegs betragen sollte.

Bei White Power sollten dies zwischen 90 und 100 Millimeter sein. Beträgt (bei statischen Negativfederweg von 15 Millimeter) der Wert 80 Millimeter oder weniger, ist die Feder zu weich (Vorspannung erhöhen!). Beträgt (bei statischen Negativfederweg von 15 Millimeter) der Wert 110 Millimeter oder mehr, ist die Feder zu hart (Vorspannung verringern!).

Weitere Artikel in dieser Kategorie