Die Progressive Feder der NC: Versuch einer Funktionserklärung

  • #31

    Hallo Winni, hallo Rainer und alle interessierten,


    ich habe mich noch einmal mit dem Thema Feder beschäftigt, ist wie immer einiges zusammengekommen.


    Hierbei haben mir die gewonnenen Daten aus Winnis Experiment (hier im thread) mit der "progressiven"

    Originalfeder (Federweg 120mm) sehr geholfen.

    Die Feder hat 15 "aktive" enge, weichere Windungen und 19 "aktive" weite, härtere Windungen.

    Was bedeutet aktive Windungen? Nun, beim genaueren betrachten der Feder sieht man das der Anfang

    der zweiten Windung auf dem Anfang der ersten flach geschliffenen Windung aufliegt. Die erste Windung ist

    quasi inaktiv.

    Auch die Rechner der Federhersteller, die ich ausprobiert habe, zählen die Anfangs-Endwindungen nicht mit!


    Da mir jetzt alle relevanten Daten zur Verfügung standen habe ich diese in die Exel-Tabelle von Rainer

    eingetragen und die Feder(n) berechnen lassen. (Rainer stellt euch bestimmt die Exel-Tabelle bei Interesse zur

    Verfügung)


    Damit die Vergleichbarkeit gegeben ist habe ich die 2 Sätze YSS-Federn, die ich mir besorgt hatte ebenfalls

    vermessen und die Werte eingetragen. Auch hier habe ich die 2 "inaktiven" Windungen abgezogen.


    Die leichte Federvorspannung habe ich mit 10mm angegeben.


    Das Schubmodul G habe ich mit 80.000 N/mm² eingetragen. Ich hatte die Schubmodule mehrerer Federstähle,

    die für Spiralfedern im Fahrwerksbau geeignet sind verglichen und sie lagen alle zwischen 78.000 und 83.000 N/mm²

    BEISPIEL:

    DIN-Bezeichnung: DH / enthalten in DIN: 17223-1 / Enthalten in DIN-EN: EN 10270-1 DH / Bezeichnung:

    Federstahl- draht / G-Modul: 81.500 / Anwendung: für statisch und dynamisch belastete Federn.

    (Andere Angaben siehe Exel-Tabelle)


    Hier die 3 Federn sowie die Screenshots der Berechnung mit der Exeltabelle





    Die Ergebnisse habe ich nun in eine Open-Office Exel-Tabelle eingetragen

    und ein Diagramm gebastelt um die Ergebnisse zu visualisieren.



    Dies Grafik zeigt meine Grafik und die Grafik der Feder von Rainer's CB500-Four.

    Ich habe beide Diagramme so skaliert das man sie vergleichen kann. Wie man

    sieht ist die CB500-Four Feder etwas weicher.



    Im ersten Moment sollte man meinen das der Unterschied nicht groß ist, aber das täuscht.

    Um das zu erklären muß ich noch einmal die Aussage von Wilbers bezüglich der Originalfeder mit 120mm

    Federweg zitieren: "Original besitzt die Gabel "progressive" Federn, wobei die erste Federrate zu gering ist

    und dadurch auch relativ schnell in die zweite, deutlich zu harte Federrate wechselt." (angeblich hat die

    Feder laut Wilbers eine Federrate von ca. 6,5 N/mm (weicherer Teil) bis 10,5 N/mm (härterer Teil)


    Diese Angaben habe ich aus dem Forum und bezweifele mittlerweile deren Richtigkeit.

    Alle von mir in die Exel-Tabelle eingetragenen Originalfedern, die ich anhand von Fotos in Photoshop

    vermessen und anschliessend in die Exel-Tabelle eingetragen habe, wiesen im harten Teil eine Federrate

    von mindestens 12,2 N/mm (Winni's Feder) bis 12,7 N/mm auf.


    Das bedeutet das die von Wilbers als zu hart bezeichnete zweite Federrate noch härter ist!!

    Meine Ergebnisse= Weicher Teil: 6,5 - 6,8 N/mm -- Harter Teil: 12,2 - 12,7 N/mm

    Diese Werte sind schon fast auf dem Niveau von Federraten die eigentlich für die Rennstrecke

    vorgesehen sind.


    Jetzt wundert mich garnichts mehr. Warum?

    Mir ist an meiner NC750 SD RC88 aufgefallen das kurzhubige, schnelle vertikale Schläge wie z.B. bei Kopfstein-

    pflaster recht gut weggefedert werden.

    Das sagt mir das die Gabel in Druck und Zugstufe nicht überdämpft ist was wiederum bedeutet das die

    Ölbohrungen passend zu der Ölviskosität gewählt sind.


    Jetzt ist es aber so, das der Negativfederweg gerade bei schwereren Fahrern durch die erste, zu weich gewählte

    Federrate von 6,5 N/mm schon über die Hälfte aufgebraucht ist.

    Dann bleiben im weicheren Teil noch ca. 30 bis 35mm Federweg bevor die Feder in den viel zu harten Teil

    übergeht.


    Berücksichtigt man nun das sich die Gesamtrückstellkraft beim stärkeren einfedern aus der zu stark

    steigenden Federkraft der zu harten zweiten Federrate (12,2-12,7 N/mm) und der progressiv zunehmenden

    Luftkraft zusammensetzt, wundert es mich nicht das die Federung in diesem Bereich hart und unkomfortabel

    wird!


    Dazu siehe auch das Diagramm von Rainer "Kräfte im Standrohr einer Federgabel"




    Hier Auszüge zu dem Thema die ich per PN einem anderen Forenuser geschrieben hatte. Trifft die Sache aber

    ganz gut und ist quasi als mein Fazit zu meinen obigen Ausführungen zu sehen.


    Ich habe eigentlich alle threads hier im NC-Forum und auch in diversen anderen Foren, die mit dem Thema

    Gabelfeder bzw. Gabelventil zu tun hatten, gelesen. Daraus ensteht ein gewisses Bild. Da ich recht leicht bin

    und etwas mehr Komfort haben möchte sind z.B. Wilbers-Federn, egal ob progressiv oder linear, nichts für mich.

    Die wurden wegen ihrer "Härte" teilweise sogar wieder rausgeschmissen. Bei anderen Anbietern scheint es

    ähnlich zu sein.


    Ich bin jetzt zu dem Ergebnis gekommen das in meiner Gewichtsklasse lineare Federn die bessere Wahl sind.

    Die linearen Aftermarket-Federn der üblichen verdächtigen scheinen aber alle eine Federrate von 8-8,5 zu haben.

    Das ist wie ich herauslesen konnte gerade für leichte Fahrer wie mich, die etwas komfortabler als mit der

    Originalfeder unterwegs sein möchten, zu hart.

    Bei den "progressiven" Federn scheint es noch schlimmer zu sein. Diese "progressiven" Federn sind meiner

    Meinung nach ein nicht funktionierender Kompromiss. Sie sind zwar im weichen Teil etwas härter als die zu weiche

    Originalfeder aber im harten Teil immer noch zu hart. "progressiv" geht für mich garnicht, ist einfach nur Verschlimm-

    besserung. Wie gesagt, diese Feststellungen sind auf meine Leichtgewichtsklasse (73Kg aufgebrezelt) bezogen!


    Die Federn werde ich in Verbindung mit meinen eventuell noch anzupassenden Gabelventilen

    (YSS-PD335-D= mit Adapter) einbauen.

    Übrigens: Zur Funktionsweise des Gabelventils hatte ich weiter vorne in diesem thread mehrere Grafiken

    eingefügt!

    Die Feder des Gabelventils ist, wie ich herauslesen konnte, eigentlich etwas zu hart. Diejenigen, bei denen es

    funktionierte, sprich das das Ventil bei stärkeren Schlägen weiter öffnet, haben die Federvorspannung quasi auf

    null gedreht. Mal schauen, vielleicht gibt's dann noch weichere Ventilfedern.


    Was ich einbauen werde und warum dürfte jetzt klar sein, wobei ich mir noch nicht sicher bin ob ich erst die

    YSS-Federn mit 7,5 N/mm oder die mit 7,0 N/mm einbaue. Ich denke fast es werden zuerst die mit 7,0 N/mm.


    Ich weiß, das war wieder jede Menge Input, aber das Thema hatte ich am Anfang auch unterschätzt. Da die

    Datenlage miserabel ist, da jeder Hersteller aus seinen Federn ein Geheimnis macht, blieb mir nicht anderes

    übrig als mich mit der Materie vertraut zu machen und meine eigenen Schlüsse zu ziehen und diese mit

    Beispielrechnungen und in Form von Diagrammen sichtbar und begreifbar zu machen.


    Da ich jetzt schon mehrfach gelesen habe das NC-Fahrer ihre teuer erkauften Wunderfedern wieder

    ausgebaut haben und mir das nicht passieren sollte habe ich diesen mühsamen Weg eingeschlagen.


    Neue Gabelventile und 2 Satz neue Federn zum testen haben mich inkl. Versand aufgerundet 125Euro gekostet.

    Das kann man verschmerzen. Und ich sage, durch das was ich jetzt weiß kann es nur besser werden. O.K. eine

    Sänfte wird es bei einem Federweg von 120mm nicht werden, aber die harten Schläge bei schlechten Strassen

    werde ich durch die Gabelfeder-Gabelventilkombination wirksam bekämpfen. Obendrauf kommt noch eine

    bessere, komfortablere Aussnutzung des Federwegs, dafür verwette ich den Inhalt meines Helmfachs.


    Wer die Exel-Tabelle zur Dateneingabe und Berechnung haben möchte wendet sich bitte per PN an Rainer.

    (er hatte das ja weiter vorne im thread schon angeboten)

    Wer die Ergebnisse dann visualisieren möchte dem kann ich die von mir gebastelte Exel-Tabelle per PN Anfrage

    zur Verfügung stellen.

    Anmerkung: Da ich noch andere Eisen im Feuer habe und ich lieber bastele wenn es wärmer ist, wird es noch

    ein wenig dauern. Ich melde mich dann hier im Forum, versprochen!


    So, das war's erst einmal. Über einen Daumen hoch für die viele Arbeit würde ich mich freuen, danke im Voraus. :handgestures-thumbupright:

    Wäre es nicht Winter hätte ich mir die viele Arbeit schon aus Zeitgründen wohl garnicht erst gemacht.

    Eventuell helfen euch dieser und meine anderen Beiträge, die ich in diesem thread verfasst habe, ja ein wenig weiter.


    Gruß aus Lemgo, Thomas :boywink:

  • #33

    Ich muss gestehen, dass ich relativ schnell ausgestiegen bin, da mir das zuviel wurde. Eigentlich hatte ich einen Blick hier herein geworfen, um mich für meine Ducati schlau zu machen. Meine RC72 ist erstaunlich gut abgestimmt und für diese sehe ich keinen Bedarf.


    Wenn ich hier allerdings einen Wunsch äußern darf, da das Thema auch Leute mit weniger Fachwissen interessiert:


    Könnte einer von Euch, die den Thread inhaltlich füllen, das alles mal so zusammenfassen, dass es so unbedarfte Menschen wie ich auch verstehen? Besten Dank schonmal. :thumbup:

    Herzliche Grüße

    Mark


    Hold on, I'm coming!

    Crossroads

  • #34

    Hallo an Rainer und alle Interessierten,


    Rainer, danke für die pdf-Datei zum Thema "Optimierung des Luftpolsters" sehr interessant!

    Dazu habe ich hier etwas zusammengestellt, indem ich Sätze aus dem Dokument kommentiere.


    Zitat: Beim Zusammendrücken gehen die engen Windungen ab einem Federweg von 110mm auf Block

    und die Federrate steigt von 6,6 N/mm auf 10,4 N/mm.


    Da liegt bei der NC750 der Hase im Pfeffer, schau dir die skalierten Diagramme NC -- 500Four an.

    Da erkennt man das die engen Windungen der NC bereits bei 80mm auf Block gehen, also zu früh.

    Diesen Umstand bemängelt zu Recht auch der Federhersteller "Wilbers"

    ------------------

    Zitat: Die progressive Feder liefert gegenüber der „nur“ linearen Feder bei maximaler Eintauchtiefe

    eine gerade mal 90N höhere Rückstellkraft.


    Bei der NC-Feder sind es bei maximaler Eintauchtiefe 150N Rückstellkraft.

    ------------------

    Zitat: Bei Verwendung einer durchgehend linearen Gabelfeder mit c = 7,0N/mm und einem Luftpolster

    von 145mm stellt sich in etwa die gleiche Gesamtkennlinie ein, wie bei Verwendung der

    progressiven Feder. Der Unterschied zwischen den Federn ist selbst für einen geübten Fahrer kaum

    "erfahrbar"


    Das ist absolut nachvollziehbar und in meinem Diagramm auch gut ablesbar. Das Problem ist einfach,

    das der weiche Teil der Feder viel zu früh auf Block geht und die Feder bei mittleren Fahrbahnunebenheiten

    spürbar verhärtet. Dieser Punkt kommt bei der 500 Four viel später, sie hat also einen gößeren "Komfortbereich"

    Wie ich schon schrieb, Wunder sind bei 120mm Federweg nicht zu erwarten aber eine spürbare Besserung

    bei mittleren bis starken Fahrbahnunebenheiten.

    ------------------


    Wie ich in meinem Beitrag schon schrieb werde ich als erstes die 7,0 N/mm Feder einbauen. Ich glaube

    damit liege ich garnicht so daneben.


    Das Thema Luftpolster habe ich im Beitrag nur kurz angesprochen aber erwähnt das es stark zur

    "Gesamtprogression" des Feder-Dämpfsystems beiträgt.


    Was ich garnicht angesprochen habe ist das Thema Eigendämpfung der Reifen, die Bridgestone BT 023

    die ich momentan aufgezogen habe gehören zur härteren Fraktion und unterstützen leider noch das

    harte Schlagen in gewissen Situationen. Für meine Test's mit der noch einzubauenden

    Feder-Gabelventil-Kombination ist das aber ein Vorteil.


    Auch nicht angesprochen habe ich das Thema Öl-Viskosität, richtigerweise kinematische Öl-Viskosität,

    bei dem der ein oder andere Leser jetz wohl die Augen verdreht.


    Da habe ich doch gleich eine Frage an dich: Es gab mal eine Tabelle mit den kinematischen Ölviskositäten

    verschiedener Gabelöle. Ich dachte ich hätte sie abgespeichert, kann sie aber nicht finden, kannst du mir

    weiterhelfen? (Leider kann ein 10w Öl je nach Hersteller "dünner oder dicker" sein!)


    Übrigens: Dein pdf. Dokument zum Thema "Optimierung des Luftpolsters" ist ja quasi Pflichtlektüre für

    jeden der sich mit der Thematik beschäftigt!

    Bin begeistert, sehr verständlich. Das rundet mein Wissen zum Thema "Gabelabstimmung" ab, danke.


    Noch kurz etwas zur Vergleichbarkeit NC-750 Honda CB500 Four.

    Gesamtschwerpunkt: Der dürfte bei der NC auf Grund des sehr tiefen Schwerpunktes und der Sitzhöhe

    von 790mm etwas tiefer liegen, warum? Siehe Foto.




    Auch der mit 1525mm längere Radstand ist zu beachten.

    Allerdings ist die NC750 mit DCT nicht die leichteste (226 Kg). Mit mir als Fahrer, vollgetankt ca. 300 Kg

    zu 280 Kg 500 Four.


    So, nun muß ich aber zum Ende kommen.


    Gruß aus Lemgo, Thomas

  • #35

    Bei den Viskositäten und SAE-Klassen der Gabelöle kann ich weiterhelfen. In der Tabelle sind diese für verschiedene Gabelöle aufgeführt. Habe ich mal vor wenigen Jahren gemacht und gerade aktualisiert, ist also auf dem Stand Februar 2024.


    Gruß Winni

    Einmal editiert, zuletzt von DetMainzel () aus folgendem Grund: Aktuelle Daten

  • #36

    Schöne Übersicht, aber mir ist jetzt nicht ganz klar, was V40 bedeutet und bei welcher Temperatur diese Werte ermittelt wurden.


    Zur Information lade ich mal eine Graphik hoch, die die kinematische Viskosität verschiedener SAE Klassen bei unterschiedlichen Temperaturen darstellt. Beim Losfahren aus der kühlen Garage (15°) in den heißen Sommernachmittag (35°) vielleicht noch bei sehr welligem Boden (Gabelöl wird noch wärmer) ändert sich die Viskosität dramatisch.


    Da wirkt die Diskussion, ob die Viskositätsklasse 5W oder 10W oder vielleicht 7,5W besser ist, wie ein Marketingspiel der Hersteller, um möglichst teures Öl zu verkaufen. Das Hobby darf ja was kosten!


    Wenn die Viskosität für das Fahrverhalten wirklich so relevant wäre, dann würde die Gabel bei Winterfahrten viel zu hart dämpfen bzw. gar nicht funktionieren.


    Viskosität.pdf


    Grüße

    Rainer

    Einmal editiert, zuletzt von fourfever ()

  • #37

    Hallo aus Lemgo,


    Danke Winni für die Tabelle, danke Rainer für das Diagramm.

    Mir geht es nur darum das ich, wenn ich die Viskosität experimentell ändere in die gewünschte Richtung

    arbeite. Dabe würde ich dann bei wohl bei einer Marke bleiben.


    Ich zitiere mal Rainers Text.

    "Beim Losfahren aus der kühlen Garage (15°) in den heißen Sommernachmittag (35°) vielleicht noch bei sehr

    welligem Boden (Gabelöl wird noch wärmer) ändert sich die Viskosität dramatisch.


    Da wirkt die Diskussion, ob die Viskositätsklasse 5W oder 10W oder vielleicht 7,5W besser ist, wie ein

    Marketingspiel der Hersteller, um möglichst teures Öl zu verkaufen. Das Hobby darf ja was kosten!


    Wenn die Viskosität für das Fahrverhalten wirklich so relevant wäre, dann würde die Gabel bei

    Winterfahrten viel zu hart dämpfen bzw. gar nicht funktionieren.


    Mit all dem hast du recht und das bestätigt auch deine Grafik.


    Aber gesetzt den Fall das ich die Dämpfung noch verändern will möchte ich einen Anhaltspunkt haben.

    Ich hatte mich noch garnicht mit dem Thema beschäftigt und mir fiel das gestern spontan ein.


    Ich habe eben nach einmal gefahndet und etwas interessantes gefunden:

    Tech Guide: Gabel Öl und dessen Viskosität im Vergleich zu Hydraulik Öl
    Gabel Öl Bericht, welches ist das richtige Gabelöl. Kann man auch Hydrauliköl benutzen. SAE in ISO VG. Gabelöl wechseln KTM, Husaberg, Husqvarna, Beta,
    feinmechanik-rosenheim.de


    Lest euch das einmal durch, das gibt nochmal eine andere Sicht auf die Thematik, an frisches

    Hydrauliköl komme ich ohne Probleme, das kommt aus 200Liter Fässern, der gute Man beliefert damit

    Industriebetriebe in unserer Gegend.


    Muß Schluss machen,


    Gruß Thomas :boywink:

  • #38

    Hallo Rainer ( fourfever ),


    die Bezeichnung V40 steht für die kinematische Viskosität bei 40 Grad Celsius. Diesen Wert findet man in den technischen Datenblättern der Ölhersteller und damit kann man verschiedene Öle miteinander vergleichen. Deshalb bleibe ich beim ausprobieren verschiedener Gabelöle bei einer Marke.


    Hier eine Definition der kinematischen Viskosität die Google auswirft, wenn man danach sucht:



    Noch tiefer möchte ich hier nicht in die Thematik eintauchen.

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