Dreh-Momente am Dienstag: Wie optimiert man eine Luftfederkennlinie? Gastbeitrag von Bommelmaster

Dreh-Momente am Dienstag: Wie optimiert man eine Luftfederkennlinie? Gastbeitrag von Bommelmaster

Solo Air, Dual Air, Triple Air – MegNeg, Evol und noch mehr. Wer steigt da noch durch? Was soll das und was bringt was und vor allem: Wie geht man als Entwickler an die Auslegung einer solchen Luftfeder, wo sind die Grenzen? Diese Fragen klärt Cornelius aka BommelMaster, Kopf hinter Intend BC, in dieser Episode von Drehmomente am Dienstag.

Den vollständigen Artikel ansehen:
Dreh-Momente am Dienstag: Wie optimiert man eine Luftfederkennlinie? Gastbeitrag von Bommelmaster

 

[ulles]

Der Zusatz RLT bezeichnet in dem Falle nur die Dämpfungsseite und das T steht für Threshold = Schwelle, ab der der Lockout öffnet. Es gab auch noch RL-Modelle, diese hatten nur einstellbare Zugstufe (R) und einen nicht modifizierbaren Lockout (L).

Stimmt! Habe neben der RLT mit Dualair auch eine gebrauchte RL aus dem Bikemarkt mit Stahlfeder, die aber auch den Threshold Dämpfer hat ...
... Und ein originale RL ohne Threshold und ohne Dualair! Danke für den Hinweis.

 

[Symion]

@Sprudler
Fahre in meiner 170er Yari Mischung aus Debon Air Sealhead mit leicht gekürzter Luftkappe und low Volume Abstandsspacer. Mit ~24% SAG (im stehen) eine super Sache

 

[ulles]

So viel kannst Du an der Kennlinie damit auch nicht ändern, Du kannst nebst dem Einstellen des Luftdrucks eigentlich nur eine hohe Anlaufschwelle generieren, wenn Du den Druck in der Negativkammer deutlich kleiner als in der Positivkammer wählst. Das bringt nicht viel, ausser dass Du im Steilhang so weniger tief einsinkst mit dem Nachteil, dass bei ganz ausgefederter Gabel zuerst viel Gewicht auf die Gabel wirkung muss, bis sie sich überhaupt zu bewegen beginnt. Den Durchhänger der Federkennlinie in der ersten Hälfte des Federwegs bringst Du damit nicht weg.

Insgesamt nicht zu hoher Druck, unten mehr (knapp 0,5 bar), oben ein Token mehr, ergibt 30% SAG, minus ca. 5 mm FW und fährt sich wie eine Pike RCT3 A1!

 

[foreigner]

Fährt hier jemand mit Luftkappe zu Evol/Debonair? Ich dachte immer das wird zu viel Negativkammer aber evtl. wäre das ja noch was zum Spielen.

Gab es kürzlich ein Test, ich meine auf pinkbike.

 

[foreigner]

Gab es kürzlich ein Test, ich meine auf pinkbike.

Nein, war woanders. Aber hier ist einer mit Evol Gabel
https://m.vitalmtb.com/product/guide/Forks,33/Vorsprung/Luftkappe,24533

 

[stefanolo]

Nein, war woanders. Aber hier ist einer mit Evol Gabel
https://m.vitalmtb.com/product/guide/Forks,33/Vorsprung/Luftkappe,24533

sind auch Checker... verkleinern mit der Luftkappe das Volumen und dann noch zwei Volumenspacer rein, nur um danach draufzukommen, das das wohl zu viel ist

 

[crossboss]

Lothar2 schrieb:


Das kann ich so nicht unterschreiben. Gerade an Motorräder empfinde ich USD als reines Marketing. Nahezu wöchentlich zerlege und repariere ich die Teile, weil Buchsen ausgeschlagen und Simmeringe undicht sind.
Ebenso beim Fahren. Das Losbrechmoment eigentlich aller USD in Großserienbikes ist unterirdisch, der Komfort auf schlechten Strassen katastrophal. So richtig gut funktionieren sie eigentlich nur auf feinstem Belag im Racetempo gefahren, da kommt ihnen ihre Stabilität zu Gute. Auf der Rennstrecke also vollkommen OK, aber an Strassenbikes eher eine Katastrophe. Aber der gemeine Biker ist ja leidensfähig und will auch auf der Strasse GP-Technik.

Wobei man nicht ganz außer Acht lassen sollte daß ein leicht undichter Simmerring bei ner "normalen" Gabel nur zu nen kleinem Ölfilm auf dem Standrohr sorgt, wogegen ne USD bauartbedingt ja auch im Stand zu tropfen anfängt. Vielleicht sind viele Simmerringe für ne USD ja auch überdimensioniert bzw. zu eng um genau dieses Szenario zu vermeiden, was ein schlechteres Ansprechverhalten durchaus erklären würde.

Das Kann ich von den älteren White Power -KTM Gabeln an LC4 und EXC Modellen her leider nur bestätigen. Jedes Jahr 2 Mal Simmeringe wechseln und Buchsenspiel ohne Ende am Crosser

 

[XT660]

@BommelMaster: Wieviel Einstellbarkeit wünscht ihr euch:

Falls du das als Brainstorming für deine Projekte verstehst.....dann meine Gedanken dazu:

Ich wünsche mir eine Luftfeder (im Federwegsbereich 160-200mm) mit möglichst linearen Verlauf bis zum Ende hin. Darum fahre ich auch eine Pike (mit Debonair18....jedoch mit verkleinerter Negativkammer...war zu sensibel) und eine Lyrik16 mit AWK.

(Link zur Negativkammerverkleinerung und https://www.mtb-news.de/forum/t/awk-doppelkammersystem.728967/page-116

Dein Bild #11 entspricht meiner Abstimmung....wobei ich bei dieser Abstimmung nur 12cm von 16cm bei knappen 20% SAG nutzen kann. Somit ist dein Ideal.....du schreibst:

„.....Anders rum gesagt: Beide Lösungen kommen dem Ideal einer linearen Kennlinie mit Endprogression immer näher....“

....nicht mein Ideal bei 16cm Federweg. Mein Ideal einer Federwegsabstimmung ist jedoch auch generell nicht so wie du weiter schreibst...

„....nicht unbedingt das, was man von einem sensiblen, plüschigen und satten Fahrwerk erwarten will.....“

Mein Ideal lautet: “geometrieerhaltend im steilen Gelände, nicht plüschig wippend sondern ruhig und präzise einer Linie folgend und grip generierend, auf Gewichtsinputs am Lenker direkt reagierend...... (nicht satt und träge) „

Du solltest dir darüber im klaren sein, dass je nach Fahrkönnen und Gelände ganz unterschiedliche Ideale bestehen, somit gibt es nicht „das Optimum“

3 Beispiele für „das Optimum“....gibt davon unzählige....

Eine progressiv abgestimmte Gabel, die auf Ausnutzung des gesamten Federwegs (15cm und mehr), getrimmt ist, wird immer eine etwas schwache Mitte haben. Dafür ist sie plüschig...und nutzt den gesamten Federweg=Optimum (einige wären vielleicht mit weniger Federweg aber besser beraten. .. )

Eine linear abgestimmte Gabel wird bei sportlicher Fahrweise (auch im steilen Gelände und bei Sprüngen) sowohl Gegenhalt am Beginn, als auch eine gute Mitte und einen nutzbaren Endbereich bieten. Mein Optimum

Eine für Profis abgestimmte Gabel (so wie in deinem Bild#11) mit einer linearen Luftfeder in 2/3 des Federwegs und danach nochmals einer Progressivität im letzten 1/3 wird nur mehr von den besten Fahren ein Grinsen auslösen=Profi Optimum (ich glaube gelesen zu haben das Yoann Barelli die neue Lyrik mit einem Token fährt.....der Barelli ist aber für 99,99% der Fahrer kein Maßstab und braucht nur 1 Token...da brauchen andere eine längere Positivkammer

 

[BommelMaster]

Die Frage am Ende des Artikels hat der Nuts eingefügt.

wie im Artikel steht, ist es eine Diskussionssache, was das Optimum ist. Da gibts kein richtig oder falsch, es gibt nur etwas, was "für die meisten" Fahrer passt, und das ist:

"Eine linear abgestimmte Gabel wird bei sportlicher Fahrweise (auch im steilen Gelände und bei Sprüngen) sowohl Gegenhalt am Beginn, als auch eine gute Mitte und einen nutzbaren Endbereich bieten. Mein Optimum "

genau das ist das Ziel, und nicht nur dein Optimum. Es gibt, wie der Foreigner z.B., gelegentlich jemanden der einfach gerne hätte, dass er alles in der Kennlinie machen kann, egal wie aufwändig es ist. Das ist ein legitimer Wunsch, und dafür gibts Lösungen. Für mich ist es völlig ausreichend, dass eine Kennlinie für 90% der Fahrer perfekt passt, und diese 90% einfach nur durch simples banales Luftaufpumpen an ihr Ziel kommen. Die restlichen 10% kann man dann nicht bedienen.

Für Profis, sollte man welche unter Vertrag haben, kann man dann auch den Aufwand in Kauf nehmen, Sonderlösungen zu bauen.

 

[Deleted 8566]

Was ja dann auch bei der ganzen Telemetrie Geschichte der springende Punkt ist. Messen kann man gleich mal was. Aber wie auswerten? Welche Funktionen machen? Welche Präferenzen?

Durchschlagschutz halte ich auch für weniger relevant, als mid stroke, für mich als wenig begabten Enduristen. Und dann gibt es Tage, an denen ich die Bremsen offen lasse und auf einmal verliert auch der mid stroke Bereich seine Relevanz.

 

[Oldie-Paul]

Man kann ja wunderbare kennlinien entwerfen. Man kann sie verifizieren, wenn die gabel gebaut ist. Bewerten kann man sie erst, wenn eine dämpfung dazu kommt. Dann könnte man eine dynamische kennliniereihe testen. Das problem aber ist, was empfindet der fahrer? Und welche einstellung oder kombination von einstellungen hat das spezielle gefühl der zufriedenheit oder des missmuts verursacht? Geschätzt sind es mindestens vier variable, die eine gute gabel einstellen. Leider sind die bei der dämpfung nicht einmal alle unabhängig voneinander.
Rein theoretisch ist es ein reiner glücksfall, wenn man eine optimale (welche kriterien?) einstellung für einen fahrer findet. Der rest wird immer auf der suche sein oder es sich einfach in einer als angenehm empfundenen ecke seiner möglichkeiten bequem machen.
Das ganze ist ähnlich wie bei einer optimierung (für das persönliche empfinden) der farbdarstellung eines fotos mit einem bildverarbeitungsprogramm.

 

[BommelMaster]

Rein theoretisch ist es ein reiner glücksfall, wenn man eine optimale (welche kriterien?) einstellung für einen fahrer findet.

du bist echt gut

trifft es einfach auf den Punkt

 

[Eznitram]

Ich habe mal eine Frage an die Experten.

Wie sorgen die Entwickler der Gabel dafür, dass die Kraft beim Weg Null auch wirklich Null ist?

Wenn ich es richtig verstehe, wird die Negativkammer befüllt, in dem bei einem bestimmten Weg (10% oder so) ein Druckausgleich zwischen Positiv- und Negativkammer erfolgt.
Bei diesem Weg herrscht dann Druckgleichheit aber nicht Kraftgleichheit, weil die Fläche der Negativkammer etwas kleiner ist, als die der Positivkammer. Die Kolbenflächen sind konstruktiv fix.

Wenn man beim Ausgleichspunkt loslässt, federt die Gabel solange aus, bis das Ende erreicht ist oder die Kraftdifferenz zu klein wird, um die Reibung zu überwinden. Idealer weise stellt ein Entwickler das Flächenverhältnis der Kolben jetzt so ein, dass die Kraftdifferenz eben genau Null ist, wenn auch der Weg bei Null ist.

Stimmt das soweit?

Jetzt bieten die Hersteller aber Möglichkeit das Volumen der Positivkammer mit Spacern zu verändern. Das heißt die Kaft-Weg-Kennlinie der Positivkammer wird verändert, die der Negativkammer aber nicht.

Deshalb meine Frage: Wenn das Flächenverhältins der Kolben konstant, die Progressivität der Positivkammer aber variabel ist, wie kann man dafür sorgen, dass die Kräfte zwischen Positiv- und Negativkammer beim Weg Null exakt ausgeglichen sind?

 

[RockyRider66]

Ich habe mal eine Frage an die Experten.

Wie sorgen die Entwickler der Gabel dafür, dass die Kraft beim Weg Null auch wirklich Null ist?

Wenn ich es richtig verstehe, wird die Negativkammer befüllt, in dem bei einem bestimmten Weg (10% oder so) ein Druckausgleich zwischen Positiv- und Negativkammer erfolgt.
Bei diesem Weg herrscht dann Druckgleichheit aber nicht Kraftgleichheit, weil die Fläche der Negativkammer etwas kleiner ist, als die der Positivkammer. Die Kolbenflächen sind konstruktiv fix.

Wenn man beim Ausgleichspunkt loslässt, federt die Gabel solange aus, bis das Ende erreicht ist oder die Kraftdifferenz zu klein wird, um die Reibung zu überwinden. Idealer weise stellt ein Entwickler das Flächenverhältnis der Kolben jetzt so ein, dass die Kraftdifferenz eben genau Null ist, wenn auch der Weg bei Null ist.

Stimmt das soweit?

Jetzt bieten die Hersteller aber Möglichkeit das Volumen der Positivkammer mit Spacern zu verändern. Das heißt die Kaft-Weg-Kennlinie der Positivkammer wird verändert, die der Negativkammer aber nicht.

Deshalb meine Frage: Wenn das Flächenverhältins der Kolben konstant, die Progressivität der Positivkammer aber variabel ist, wie kann man dafür sorgen, dass die Kräfte zwischen Positiv- und Negativkammer beim Weg Null exakt ausgeglichen sind?

Die Kräfte sind etwa Null weil die Drücke unterschiedlich sind.

 

[Eznitram]

Die Kräfte sind etwa Null weil die Drücke unterschiedlich sind.

Sorry, aber ich glaube, Du hast meine Frage nicht richtig gelesen.

Natürlich sind die Drücke in den Kammern unterschiedlich, sobald man den Ausgleichspunkt verlässt...

Ich wollte wissen, wie man konstruktiv damit umgeht, dass die Kolbenflächen konstant sind, aber die Kennlinie der einen Kammer variabel (mit Tokens veränderbar).

 

[Rick7]

Insgesamt nicht zu hoher Druck, unten mehr (knapp 0,5 bar), oben ein Token mehr, ergibt 30% SAG, minus ca. 5 mm FW und fährt sich wie eine Pike RCT3 A1!

In der Negativ kammer der RS dual air Gabeln darf doch laut manual eigentlich nicht mehr Druck als in der positiv kammer sein? Zumindest steht das bei meiner sid rlt so drinnen. Gedacht ist das also maximal bis zum gleichen Druck.

 

[Nd-60]

In der Negativ kammer der RS dual air Gabeln darf doch laut manual eigentlich nicht mehr Druck als in der positiv kammer sein? Zumindest steht das bei meiner sid rlt so drinnen. Gedacht ist das also maximal bis zum gleichen Druck.

wenn mehr duck in der neg. kammer ist, dann sinkt die gabel ab. Deshalb der Hinweis von RS.

 

[Dani]

In der Negativ kammer der RS dual air Gabeln darf doch laut manual eigentlich nicht mehr Druck als in der positiv kammer sein? Zumindest steht das bei meiner sid rlt so drinnen. Gedacht ist das also maximal bis zum gleichen Druck.

Das ist nicht ganz korrekt und die Gabel sinkt auch nicht ein, wenn der Druck in der Negativkammer nur minimal höher ist als der in der Positivluftkammer. In der Positivkammer drückt die Luft, also der eingestellte Positivkammerdruck auf die volle Kolbenfläche, in der Negativkammer ist aber noch die Kolbenstange, an welcher der bewegliche Kolben befestigt ist, deren Querschnittsfläche die effektive Fläche, auf welche der Negativkammerdruck wirkt, verkleinert. Wenn beide Drücke identisch sind, ist also die Kraft von oben (positivkammer) grösser als die von unten (Negtivkammer), denn Kraft ist gleich Druck mal wirkende Fläche. Ist die Kolbenstangenquerschnittsfläche 10 Prozent von der gesamten Kolbenfläche, darf der Negativdruck also 10% höher sein als der Positivdruck, damit die Gabel gerade noch in den Nullzustand ausfedert (ohne Reibung).

 

[reo-fahrer]

Deshalb meine Frage: Wenn das Flächenverhältins der Kolben konstant, die Progressivität der Positivkammer aber variabel ist, wie kann man dafür sorgen, dass die Kräfte zwischen Positiv- und Negativkammer beim Weg Null exakt ausgeglichen sind?

weil der eigentliche Federweg + Kraftverlauf dort egal ist für die ersten Millimeter ? Zum einen ist der Ausfederweg vom Überström-Kanal bis komplett ausgefedert ziemlich gering (ein paar Milimeter, < 1cm), da ist auch noch ein Anschlaggummi in der Negativkammer der den Ausfederweg begrenzt. Sprich der Kolben bewegt sich so wenig, die prozentuale Änderung des pos. Volumens ist gering und die Volumenspacer haben da einen entsprechend minimalen Einfluss. Um wieder bei den 70psi zu sein: wenn auf Höhe des Bypass 70psi in pos. und neg. Kammer sind, dann sind bei Kräftegleichgewicht meinetwegen 68psi in pos und 80psi oder 90psi in der Negativkammer. Die Volumenspacer haben an den 2psi Druckänderung halt keinen wirklich spürbaren Einfluss. Und in der Praxis ist's egal, ob die Gabel dann 1mm weiter ausfedert oder nicht, mit dem Gummipuffer ist ohnehin auch noch ein variabler Anschlag vorhanden

 

[Oldie-Paul]

... Deshalb meine Frage: Wenn das Flächenverhältins der Kolben konstant, die Progressivität der Positivkammer aber variabel ist, wie kann man dafür sorgen, dass die Kräfte zwischen Positiv- und Negativkammer beim Weg Null exakt ausgeglichen sind?

Rein pragmatisch: Das kräftegleichgewicht definiert den nullpunkt des federwegs. ± 5mm machen bei kraft null nichts kaputt.

 

[Deleted 326763]

ich könnte mir vorstellen, das mittelfristig die Kennlinie der Feder keine so große Rolle mehr spielt.
Diese wird nur noch für den Gegenhalt benötigt, der Rest erledigen schnell schaltende Ventile die den Ölfluß feinfühlig und schnell
regeln. Universeller und Präziser als Shims oder Nadelventile.
Fox Live (aus dem MTB und KFZ) ist ein erster Anfang, hier noch mit konventioneller Feder. Da die Ventile nur auf und zu können.
Der nächste Schritt werden Zwischenstufen sein. Dann kann man beim Bremsen das eintauchen regulieren oder bei langsamer Steilfahrt die Gabel nahezu blockieren.
Dank E-Bike steht auch die passende Batterie zur Verfügung....

Im nichtzivilen Bereich gibt es schon solche Lösungen - und die funktionieren Wunderbar.
Auch im KFZ gab es hier vor Jahren Ansätze als Alternative zum Bose Magnetic Ride, leider haben sich beide aus Kostengründen nicht durchgesetzt.

 

[Elhabash]

ich könnte mir vorstellen, das mittelfristig die Kennlinie der Feder keine so große Rolle mehr spielt.
Diese wird nur noch für den Gegenhalt benötigt, der Rest erledigen schnell schaltende Ventile die den Ölfluß feinfühlig und schnell
regeln. Universeller und Präziser als Shims oder Nadelventile.
Fox Live (aus dem MTB und KFZ) ist ein erster Anfang, hier noch mit konventioneller Feder. Da die Ventile nur auf und zu können.
Der nächste Schritt werden Zwischenstufen sein. Dann kann man beim Bremsen das eintauchen regulieren oder bei langsamer Steilfahrt die Gabel nahezu blockieren.
Dank E-Bike steht auch die passende Batterie zur Verfügung....

Im nichtzivilen Bereich gibt es schon solche Lösungen - und die funktionieren Wunderbar.
Auch im KFZ gab es hier vor Jahren Ansätze als Alternative zum Bose Magnetic Ride, leider haben sich beide aus Kostengründen nicht durchgesetzt.

Dann hättest aber beim steilen Bergabfahren oder Bremsen keine Federung mehr?

Ich stell mir eher so was wie eine Zahnstange vor, welche mittels Zahnrad und Schrittmotor angesteuert wird. Dann ersetzen Algorithmen die Feder und den Dämpfer.

Davon sind wir aber noch weit entfernt.

 

[Deleted 8566]

Wenn selbst bei den neuen Aprilias die elektronischen Fahrwerke Einzug halten. Das sagt sehr viel aus.

 

[Dani]

Die grossen Hersteller sollen lieber zuerst mal ihre mechanische Dämpfung in den Griff bekommen und technisch sinnvoll bauen, bevor sie auf elektronisch umstellen. Separat verstellbare High und Lowspeed Druckstufe parallel zu bauen statt in Serie geschaltet zeugt meiner Meinung nach nicht gerade von Ausgereiftheit.

 

[Oldie-Paul]

Die grossen Hersteller sollen lieber zuerst mal ihre mechanische Dämpfung in den Griff bekommen und technisch sinnvoll bauen, bevor sie auf elektronisch umstellen. Separat verstellbare High und Lowspeed Druckstufe parallel zu bauen statt in Serie geschaltet zeugt meiner Meinung nach nicht gerade von Ausgereiftheit.

Kannst du das funktionsprinzip der serienschaltung und deren vorteil näher erläutern?