Motorrad Gabeldämpfer Funktion: Eine detaillierte Analyse und Optimierung

Die Gabel eines Motorrads spielt eine entscheidende Rolle für Fahrkomfort, Handling und Sicherheit. Besonders bei sportlicher Fahrweise oder auf unebenen Straßen ist eine gut funktionierende Gabel unerlässlich. Dieser Artikel beleuchtet die Funktion von Gabeldämpfern und gibt Anleitungen zur Optimierung.

Grundlagen der Telegabel

Eine Telegabel besteht im Wesentlichen aus den gleichen Komponenten wie ein Federbein. Die Hauptlast trägt die Stahlfeder, aber das Öl hat in der Gabel hauptsächlich Dämpferfunktion. Es gibt durchaus Gabeln, die luftgedämpft sind, oder auch welche, mit Öl/Luftdämpfung.

Die Gabel hat keine Luftfederung. Aber, wenn in die Holme die gewünschte (vorgegebene) Ölmenge eingefüllt ist, sind die Rohre natürlich nicht Randvoll. Somit entsteht ein Luftpolster über dem Öl.

Die Funktion des Gabelöls

Das Öl hat in der Gabel hauptsächlich DÄMPFER-Funktion. Die Viskosität gibt an, ob ein Öl der Auf- bzw. Abbewegung stärkeren oder schwächeren Widerstand leistet. Das Öl hat i.d.R. im Wesentlichen nur eine Schmierfunktion und organisiert die Größe des Luftpolsters.

Das Luftpolster

Das Luftpolster hat keine dämpfende Wirkung, wohl aber eine federnde Wirkung. Dazu kommt noch, daß die Federwirkung der Luftpolsters progressive ist, also dem Durchschlagen der Gabel entgegenwirkt. Je kleiner man das Luftpolster macht, desto härter und progressiver wird die Federung (nicht die Dämpfung).

Volumen und Druck von Gasen verhalten sich progressiv. Druck x Innenquerschnittsfläche der Gabel erzeugen eine zusätzliche Federkraft. Es ist grundsätzlich nicht so wichtig wie groß das Luftpolster an sich ist, sondern wie stark sich das Volumen des Luftpolsters bei der Federbewegung ändert.

Stark idealisiertes Beispiel:

  1. Der Federweg der Gabel ist 10 cm, das Luftpolster hat 20 cm. Wenn die Gabel ganz einfedert, reduziert sich das Luftpolster auf 10 cm, das Volumen halbiert sich und der Druck verdoppelt sich.
  2. Hat das Luftpolster nur 15 cm, reduziert es sich beim Einfedern auf 5 cm, das Volumen ist nur noch ein Drittel, der Druck verdreifacht sich.
  3. Hat das Luftpolster nur 12 cm, reduziert es sich beim Einfedern auf 2 cm, Das Volumen ist nur noch ein Sechstel, der Druck versechsfacht sich.

Optimierung der Gabelperformance

Um die Gabel am schnellen und tiefen Eintauchen zu hindern, sie aber für Holperstrecken nicht zu fest zu machen, gibt es verschiedene Ansätze:

  • Ölwechsel: Ein Ölwechsel kann Wunder wirken, besonders wenn das Öl schon älter ist.
  • Ölviskosität: Eine höhere Ölviskosität kann das Eintauchen verlangsamen.
  • Luftpolster: Die Verkleinerung der Luftkammer kann ebenfalls helfen.
  • Federvorspannung: Erhöhung der Federvorspannung durch Unterlegscheiben.

Gabelwartung: Schritt für Schritt

Die Gabel sollte auch für die einfache Wartung oder für den Ölwechsel zerlegt werden. Es lagert sich Abrieb im Inneren der Gabel ab, der über die Ablassschraube, falls vorhanden, nicht entweichen kann. Es ist daher besser, die Gabel zu zerlegen und die Bauteile zu reinigen. Die Gabelsimmeringe müssen von Zeit zu Zeit gefettet werden. Das Fett in dem Zwischenraum der beiden Dichtlippen sorgt für ein geringes Losbrechmoment und ein sensibles Ansprechen der Gabel.

Gabel mit Öl befüllen über Luftpolster

  1. In jeden Gabelholm so viel Öl einfüllen, dass man den Flüssigkeitsstand im Rohr gut erkennen kann.
  2. Gabelrohre mehrmals ca. 100mm auseinanderziehen und wieder zusammenschieben, um das System zu entlüften.
  3. Anschließend das Motorrad vorne komplett ablassen, bzw. bei ausgebauter Gabel Außen- und Innenrohr komplett zusammenschieben.
  4. Luftpolster / Ölstand messen: Der Ölstand ist das Maß zwischen der Oberkante des oberen Gabelrohres und dem Ölstand im Inneren der Gabel.
  5. Luftpolster / Ölstand einstellen: Ist das Maß zu groß Öl auffüllen, ist dieses zu gering Öl ablassen.

Über die Größe des Luftpolsters (Ölstand) lässt sich die Progression der Gabel verändern. Eine höhere Progression bedeutet eine härtere Gabel zum Ende des Federweges hin. Dieses wirkt sich zum Beispiel bei harten Bremsmanövern und oder beim Durchschlagen (Gabel geht in den Endanschlag) der Gabel aus.

Federbasis und Negativfederweg

Die Federbasis sorgt dafür, dass sich die Maschine in der Position befindet, die der Konstrukteur für die Lenk- und Rahmengeometrie vorgesehen hat. Die Negativfederwege werden unter zwei Lastzuständen gemessen: N1 (Eigengewicht des Motorrads) und N2 (Eigengewicht plus Fahrer). Aus der Differenz beider Werte lässt sich herauslesen, ob die verwendete Feder je nach Fahrergewicht zu hart oder zu weich ist.

Messung des Negativfederwegs

  1. Motorrad vorn so weit ausfedern, bis das Vorderrad frei über dem Boden schwebt.
  2. Abstand von Gabeldichtring bis Gabelfuß messen (Wert Nummer 1).
  3. Motorrad auf dem Boden abstellen, Gabel mehrmals durchfedern und jetzt den Abstand auf gleiche Weise nochmals messen (Wert Nummer 2).
  4. Motorrad mit Fahrer belasten und Wert 3 ermitteln.

Negativfederweg 1 ergibt sich, wenn Wert 2 von Wert 1 abgezogen wird. Negativfederweg 2 ergibt sich, wenn Wert 3 von Wert 1 abgezogen wird.

Auswirkungen der Negativfederwege auf das Fahrverhalten

Mit den unten aufgeführten Kombinationen der Negativfederwege lassen sich folgenden Eigenschaften erzielen:

  • N2 vorn und hinten minimal (35/30 mm): Höherer Schwerpunkt, bessere Handlichkeit, mehr Schräglagenfreiheit, aber instabileres Fahrverhalten.
  • N2 vorn und hinten maximal (45/40 mm): Tieferer Schwerpunkt, stabileres Fahrverhalten, aber weniger Bodenfreiheit und schlechteres Handling.
  • N2 vorn maximal (45 mm) und hinten minimal (30 mm): Bessere Handlichkeit, agileres Einlenken, aber instabileres Fahrverhalten.
  • N2 vorn minimal (35 mm), hinten maximal (40 mm): Stabileres Fahrverhalten, aber schlechteres Handling.

Dämpfung einstellen

Die Dämpfung wirkt starken Federbewegungen entgegen. In der Gabel befindliches Öl bremst die Ein- und Ausfederbewegungen, indem es durch Hindernisse strömt. Diese Hindernisse bestehen vorwiegend aus einem oder zwei Dämpferkolben. Die Einsteller für die Zugstufe befinden sich meist am Gabelstopfen (oben) und für die Druckstufe unten am Gabelfuß.

Vorgehensweise beim Einstellen der Dämpfung

  1. Ist-Wert ermitteln: Schraube im Uhrzeigersinn bis zum Anschlag drehen, um die Dämpfung komplett zu schließen. Klicks zählen und notieren.
  2. Neben das Bike stellen, Lenker mit einer Hand halten und mit der anderen kräftig auf die Gabelbrücke drücken.
  3. Das passende Setup ist ein Mittelding zwischen zu zähem und zu schnellem Ausfedern.
  4. Für die Landstraße darf die Gabel ruhig einmal leicht nachschwingen. Auf der Renne die Zugstufe Stück für Stück so weit straffen, bis sie nur noch minimal nachschwingt.

Druckstufe einstellen

Beim Justieren der Druckstufe darauf achten, dass die Gabel nicht brutal durchschlägt - weder beim Bremsen und schon gar nicht beim bloßen Überfahren von Bodenwellen. Andererseits sollte die Gabel Bodenunebenheiten souverän absorbieren und nicht unsensibel über sie hinwegtrampeln.

Big Piston Fork (BPF)

In einer Big Piston Fork (BPF) arbeitet ein wesentlich größerer Dämpferkolben als in herkömmlichen Gabeln. Grund: Statt eines Cartridge-Systems mit separatem Dämpferzylinder läuft der BPF-Dämpferkolben direkt im Tauchrohr. Das spart Gewicht und erhöht gleichzeitig die Durchflussmenge des Öls. Dadurch lässt sich der Ölstrom deutlich feiner steuern, was die Dämpfungsarbeit verbessert.

Zusammenfassung

Die Optimierung der Gabeldämpfung ist ein komplexes Thema, das ein grundlegendes Verständnis der Zusammenhänge erfordert. Durch sorgfältige Wartung, die richtige Wahl der Ölviskosität und die Anpassung von Luftpolster und Federvorspannung lässt sich die Performance der Gabel deutlich verbessern.

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