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Diskussion Dämpferfedern: Was macht die Vorspannung? (Härte: nur die Harten kommen in den Garten...)

jagged

Mitglied
Ich möchte folgende Betrachtung zur Diskussion stellen:

Also eine Feder (gehen wir mal von einer einfachen Feder ohne Progression/Nicht-Linearitäten aus) wird durch die Federkonstante D definiert.
Diese wird auch manchmal als Federhärte bezeichnet.
Diese ändert sich im Leben einer Feder nicht (außer am Ende -> kaputt
).

Um eine Feder um x zusammenzustauchen ist die Kraft D*x nötig.

Hat ein Auto die Masse 2kg, dann übt es die Gewichtskraft m*g=2kg*9.81m/s^2 auf die Feder aus.
Damit wird die Feder um x1 gestaucht. Sagen wir mal die Federn sind so gewählt, dass das der halbe zur Verfügung stehende Weg ist.

Wenn jetzt die Feder zwischen 0 und x1 vorgespannt wird, dann erhöht man das Fahrwerk.
Beispiel: es wird ein Viertel der Feder vorgespannt: Jetzt sinkt das Auto nur noch ein Viertel ein - die halbe Federlänge ist erreicht. (da 1/4 vorgespannt + 1/4 einsinken)
Beispiel 2: es wird die halbe Feder vorgespannt. Jetzt sinkt das Auto gar nicht mehr ein. Und ist damit viel höher.

Jetzt kommt aber das Problem:
Wenn mehr vorgespannt wird, als das Auto durch seine Gewichtskraft einsinkt, dann wird die Feder erst ab einer gewissen Krafteinwirkung weiter einfedern.

Beispiel: Feder wird mit Vorspannung auf 3/4 versehen (Ohne Vorspannung würde es weiterhin nur die Hälfte einfedern).
Die Feder federt jetzt nur weiter ein, wenn eine Kraft >1/4*D*x wirkt. Vorher tut sich gar nichts. Das Fahrzeug ist damit noch höher als bei Vorspannung = 1/2.


Bleibt festzuhalten:

Man darf nicht mehr Vorspannen, als das Auto ohne Vorspannung einfedert.

Oder andersrum: auch mit Vorspannung muss das Auto noch minimal einfedern. Falls nicht: Federn mit geringerer Federkonstante verwenden. (? Das erscheint mir fast zu einfach..)

Es gibt zwei wichtige Gründe, warum die Dämpfer unter der Gewichtskraft des Autos immer ein Stück einfedern müssen:
* Beim Fahren wird negativer Dämpferweg benötigt (der Dämpfer muss ausfedern können)
* das weitere einfedern muss direkt bei der nächsten kleinen Krafteinwirkung passieren und nicht erst nach einem Offset

Weitere Anmerkung:
"Der Gesamtfederweg ist der Weg zwischen unbelastetem Rad und voll eingefederten Rad.
Er setzt sich aus dem Negativfederweg und dem Positivfederweg zusammen.
Negativfederweg ist der Weg, den das Rad durch das Fahrzeuggewicht einsinkt. Das, was voll nutzbar ist, ist der Positivfederweg. Einfacher gesagt: Gesamtfederweg = Negativfederweg+Positivfederweg"

Da hab ich den Negativfederweg falsch verstanden. Kommt ein Loch in der Fahrbahn, so kann der Dämpfer um den Negativfederweg ausfedern. (Ich dachte, der Negativfederweg wäre der Ausfederweg... Aber es kommt ja auf dasselbe raus.)
 
D

Deleted member 13

Gast
Nun Tach auch


In der Tat , irgendwo mus vorkonfigriert werden , wenn der Autowagen auf seinen Rädern steht wär es ja nicht schlecht
dass sich positiv und negativ die Waage halten .
Ist aber nur der Ruhepunkt am System .
Ein Federwerk allein stellt nur die halbe Miete dar , es braucht
noch etwas welches auftretende Beschleunigung verzögern kann den Dämpfer ob hydraulisch oder mit Luft sei dahingestellt .
Die Kraft der Feder zum Dämpfer mus auch irgendwie zu ein-
passen .
Erst wenn Bewegung dazu kommt , zeigt es sich ob es passt .


Gruß Franz
 

renner

Autor
Fein, dass du die Betrachtung hier auch eröffnest. Wenn du willst, kannst du dir gerne nochmal im "alten" Forum meine Ausführungen anschauen, und dir das Beste raussuchen.
 

renner

Autor
Dumdidum... ich setz mich dann bei Gelegenheit mal hin, und schreibe wieder was zusammen. Der originale Fred ist nämlich auch vom Bermudadreieck im Forum betroffen :(
 

Markus2911

Mitglied
Hallo!

Die Federstärke muss passen sonst kann die Feder das Fehrzeuggewicht nicht tragen.
Sackt das Auto zu sehr ein sollte man dickere Federn nehmen.
Passend dazu auch etwas härteres Dämpferöl oder Dämpferplatte mit kleinerem Loch, da die Feder eine höhere Federrate hat die gedämpft werden muss.

Mit der Mutter an der Feder stell man nur die Fahrzeug höhe ein!!
Den Dämpfer Arbeitsweg kann mann dann mit Distanzhülsen ausgleichen.
 

renner

Autor
Moin Kollegen. Hat gaaaaaanz zufällig jemand meine "Abhandlung" ausm RC-Forum kopiert, also früher schon, und diese als Textdatei gespeichert? Oder die Seite noch irgendwo im Cache vom Browser rumliegen? Ich komm garnicht mehr ran, der Link existiert bei meinen Beiträgen noch, aber ist ungeültig geworden.
Wenn ja, dann bitte mal hier einfügen
 

JKens

Mitglied
Öhm, das ist zwar ein sehr alter Thread, ich möchte den aber gerne aufgreifen, weil ich diversen Blödsinn (sry, aber auch wenn ich Anfänger bin, mit Federhärte/Federstärke und deren Einstellung kenne ich mich ganz gut aus) gelesen habe.
Wie @jagged das oben richtig erkannt hat, wird mit Spacern an den Dämpfern, oder mit Muttern (erstmal, bzw vor Allem) nicht die Federhärte beeinflusst, sondern die Bodenfreiheit, und damit auch die Länge des Negativfederwegs.

Mehrfach habe ich in einem Virus-Thread gelesen, dass man die Federn härter macht, wenn man mehr Clips in die Dämpfer setzt, das ist falsch, damit erhöht man entweder die Bodenfreiheit, oder man spannt die Feder vor, was dann grundsätzlich schlecht ist, weil man keinen Negativfederweg mehr hat.
Wenn man das Ding härter gefedert haben möchte, ohne den (wichtigen) Negativfederweg einzubüßen, dann sollte man auf härtere Federn zurück greifen, das clipsen oder nach unten drehen der Verstellmutter ändert nichts an der Federhärte bis zu dem Punkt, an dem der Negativfederweg null ist (das stimmt nicht ganz, auch wenn der Negativfederweg noch nicht null ist, wird die Federhärte ab diesem Punkt beeinflusst), ab da schon, aber da fehlt dann halt der Negativfederweg, der essentiell für Grip ist.
 
Zuletzt bearbeitet:
OK… wenn wir schon so alte Forenthreads auf machen…

:sneaky:


Woher kommt die Diskussion?

Nun, bei früheren RC Modellen – und bei einigen heute auch noch – und oft bei RtR RC Modellen, konnte man / kann man die „Federvorspannung“ mit „Klipsen“ erhöhen. Die Dämpferfedern erfahren durch das einklipsen von Abstandsringen oder das Drehen einer Mutter die den Dämpferkolben umfasst eine höhere Vorspannung.



Der Trugschluss…

Zwei Effekte bewirken solche Veränderungen:

A) Durch die erhöhte Vorspannung der Dämpferfedern wird das RC Fahrzeug höher gehoben.
B) „Gefühlt“ benötigt man mehr Kraft den Federweg einzudrücken, die Feder wird „augenscheinlich“ härter.
-> A) Ist korrekt, B) ist ein Trugschluss.


Aber da in einem allgemein in einem RC Forum und auch im Vorgänger RC Forum – dem blauen RC-Forum – Experimentierfreude und Beweißfreudigkeit und das Herleiten von Alltagserfahrungen gern Anwendung findet, stoßen in Diskussionen die von „Federhärte“ und „Federvorspannung“ sprechen ab und an der Trugschluss auf die Wahrheit.

Da es oft ein wiederkehrendes Thema war und aus diesem Grund auch bei geduldigen RC-Forums Nutzern die Geduld der wiederkehrenden Erläuterung und Erklärung „endlich“ ist, gab es einmal einen sehr ausführlichen Threadbeitrag dazu. Dieser ist leider verloren gegangen (im alten Forum)



Was ist es denn nun?

Federhärte,
ist klar definiert von der Dicke, Material und Wicklung abhängig und bildet an dem Punkt eine physikalische Konstante.
Um eine Feder um die Strecke s aus der Ruhelage zu stauchen, muss man eine Kraft aufwenden - diese Kraft ist proportional zur Strecke s. Der Proportionalitätsfaktor ist die Federhärte D.
Das heißt die Kraft nimmt mit dem Weg zu, bei gleicher Federhärte.

Federvorspannung bedeutet, dass die Feder komprimiert wird. Dies erfolgt mittels Clips am Dämpferzylinder, Rändelmutter an Zylindern mit Gewinde bzw. einfachen Klemmringen, die am Zylinder auf und ab geschoben werden.
Je größer die Vorspannung ist, desto mehr Gewicht muss auf dem Dämpfer lasten, damit die Feder anspricht. Das bedeutet, dass man über die Federvorspannung die Bodenfreiheit einstellen kann.
(Das macht, das Fahrwerk aber nicht härter.)



Der Effekt „Umgangssprache“ gegen „technische Sprache“…


Fakt ist, dass hier die allgemeine Umgangssprache gegen technische Sprache steht.
"Härte" ist technisch gesehen die Kraft, die ein Körper gegen das Eindringen eines andere Körpers aufbringt (Stichwort Rockwell, Vickers und Brinell).
Das was man als "Federhärte" benennt, ist eigentlich die "Federkonstante", eine Einheit bestehend aus Kraft/Weg - je mehr Weg zurück gelegt ist, desto mehr Kraft wird benötigt um weiteren Weg zurückzulegen.

Und an dem Punkt kann man überleiten zu "die Feder wird härter": Sie erscheint "härter" da mehr Kraftaufwand benötigt wird um die Feder weiter zu stauchen. Daher kommt man auch umgangssprachlich zu "härteren Federn", wenn diese eine andere/höhere Federkonstante haben - was im Grunde aber eben absolut falsch ist.
Genaugenommen ist da gar nichts härter oder weicher, Federstähle geben sich in dem Faktor nicht all zu viel, wenn ich gerade nicht irre - was sich aber ändert ist eine höherer/niedrigerer Wert der Federkonstante.

Je weiter man die Feder staucht (was du über die Vorspannung erreicht wird), desto mehr Gewicht (Kraft) brauchst du um weiteren Federweg zurückzulegen.

Ein "hartes Fahrwerk" beschreibt weitläufig eine Einstellung, bei der mehrere Faktoren zusammenkommen, u.a. oft kurze Federwege und sehr schnell reagierende Dämpfer mit tendenziell wenig Roll- und Kippneigung - an der Stelle kommt man dann auch weiter zu "steiferem Fahrwerk", "liegt wie ein Brett",...



Fazit

Die Härte der Feder wird über Material und Wicklung dieser bestimmt und Hersteller sortieren die Härte der Dämpfer nach Farbe oder schreiben es im seltensten Fall noch in einem Wert dazu.
Die Bremswirkung des Dämpfer wird über die Viskosität des Öl und der Membran (Dämpferplatte) im Dämpfer bestimmt, besser gesagt das Öl regelt wie schnell die Feder wieder aus und ein federn kann.

Die beiden Punkte machen das Fahrwerk im Umgangssprachlichen härter.

Die Federvorspannung bestimmt lediglich die Bodenfreiheit. Erst bei absoluter Übervorspannung wird der Einfederweg soweit eingeschränkt, dass physikalisch das Setup „härter“ wird. In diesem Zustand ist aber nicht mehr von einer „Federung“ zu sprechen.


Entnommen aus einem Diskusssionsthread aus dem "blauen" Forum im stillen gedenken an die Forenschreiber von damals. ;)
 
Zuletzt bearbeitet:
D

Deleted member 46

Gast
Ja, nun, äh...leider...:)

Das hatten wir tatsächlich schon zur Genüge. Ich kann ja immer nur mit meinem Beispiel dienen, 1:8er Offroader Basher Monster (Robitronic Hurricane aka Team Magic BES).
Jahrelanger Erfahrungswert: Je mehr Federclipse, desto härter reagierte das Fahrwerk auf Bodenwellen. Ihr könnt diskutieren, was ihr wollt, aber Praxiserfahrung bleibt nunmal, was es ist, Praxiserfahrung. Ich konnte dann einen guten Kompromiß finden, 1-1,5 Federclipse, sorgten für ausreichend Bodenfreiheit, ohne vernünftig arbeitende Federung/Dämpfung einzubüßen.
Sonst wären eben tatsächlich weichere Federn notwendig gewesen (was ja eigentlich nicht sein kann...)...:)
Und diese hätten dann entsprechend auch wieder mehr vorgespannt werden müssen...:) Ein Teufelskreis :)
Aber so ist es ja nochmal gut ausgegangen :)
 

JKens

Mitglied
@Elektroman99 danke für die gegliederte Zusammenfassung. Top :thumbsup:
Den letzten Punkt möchte ich nochmal hervorheben: die Federhärte effektiv beeinflussen kann man per Clipsen oder herunterdrehen erst dann(!), wenn kein Negativfederweg mehr gegeben ist, was aber kontraproduktiv ist, will man Grip.
@gleich hebt er ab ich kann mir für deinen Eindruck zwei Gründe vorstellen: entweder, du hast tatsächlich so weit vorgespannt, dass es keinen Negativfederweg mehr gab, oder 2.

2.: Wenn du dein Fahrwerk so eingestellt hast, dass deine Achsschenkel waagerecht sind, und dann per mehr Clipse oder weiteres herunterdrehen der Mutter die Vorspannung ändern willst, wird deine Bodenfreiheit erhöht, was zur Folge hat, dass deine Achsschenkel in einem Winkel liegen - aussen weiter unten als innen. Das sorgt auch dafür, dass die Räder weiter innen liegen. Wenn das Auto nun einfedert, muss zusätzlich zum Federwiederstand die Reibung der Reifen, welche sich nach aussen bewegen, überwunden werden.
Das ist zwar auch der Fall, wenn die Achsschenkel waagerecht sind und sich durch das Einfedern nach innen bewegen, allerdings hast du vermutlich an deinen Fahrzeugen zumindest geringen negativen Radsturz, dieser erschwert in Zusammenhang mit dem Reifen eine Bewegung nach aussen mehr, als eine Bewegung nach innen.
Der Radsturz bzw die dadurch entstehende Reibung verhärtet (gefühlt), also bremst die Achsschenkel beim Einfedern, weshalb das von aussen wie eine härtere Feder aussehen kann.
Das kann allerdings vor Allem bei guten Gripverhaeltnissen zu einem bockigen Fahrverhalten führen.

P.S.: entschuldigt meine inkonsistente Schreibweise, mein Handy bietet manchmal seltsame Interpretationen meines Geschreibsels an, das übersehe ich manchmal.

Gruß Jens
 
D

Deleted member 46

Gast
Also original ist an dem Auto nichts mehr. Allein der Motor wiegt mehr als doppelte des Mamba 2200kV, dazu der große castle Regler, und natürlich 6s.
Klar, daß der so erstmal in die Knie geht.
 

JKens

Mitglied
Joar,

sorry, wenn ich hier alte Kamellen wieder aufgewärmt habe.
Ich bin über diesen Thread gestolpert (nochmal: bin neu hier) als ich auf der Suche nach Threads über Federn war, weil ich (ja, ich weiß, ist gesponnen) gerne für meinen Virus ein passables Asphaltsetup aufbauen würde - ich war auf der Suche nach Infos, welcher Hersteller Federhärte sowie Federlänge und Federdurchmesser angibt, um mir passende Federpakete zusammenzustellen (habe natürlich nicht nur hier gesucht, sondern verschiedenste Seiten durchsucht).
Nach einiger Suche bin ich mittlerweile allerdings recht enttäuscht, ich fürchte, das gibt es nicht in der Form, in der ich das benötigte, um mir selber die Federn zusammenzustellen.
Mein Plan war, meine Serienfedern in Härte, Länge, Einfederweg bis zum Ruhezustand auszumessen, und mir darauf aufbauend zwei- oder dreifach-Federpakete zusammenzustellen, welche über die weichste Feder (und einen geringen Teil durch die mittlere Hauptfeder) den Negativfederweg abdecken, dann in die Hauptfeder übergehen, die härter und kürzer als die Serienfedern wäre, und hier entweder mit Clips, oder mit einer straffen Endfeder (welche die ganz harten Schläge nimmt) abzuschließen - also ein progressives bzw teilprogressives Paket.

Ich fürchte, das klappt nicht, schade drum.

Gruß Jens
 
Zuletzt bearbeitet:
@JKens

dein Virus ist doch ein 1:8 Buggy. Da gibt es doch Federn dafür, man müsste eben wissen, welchen innendurchmesser die ahben und Höhe.
Serpent, Xray ... und sicherlich einige andere Buggy Wettkampf Hersteller haben ja ein breits Sortiement an Federn. Nur kann man eben aus einem "Holland Rad" kein "Rennrad" machen, wenn du verstehst was ich meine.. :sneaky:

Und...

Hör uff, es ist nicht schlimm "alte Threads" auf zu wärmen, und wenn man "neu" ist und sich hier beteiligt ist das auch nicht negativ zu bewerten, also...

Hör uff dich zu rechtfertigen! ;)
 

JKens

Mitglied
@JKens

dein Virus ist doch ein 1:8 Buggy. Da gibt es doch Federn dafür, man müsste eben wissen, welchen innendurchmesser die ahben und Höhe.
Serpent, Xray ... und sicherlich einige andere Buggy Wettkampf Hersteller haben ja ein breits Sortiement an Federn. Nur kann man eben aus einem "Holland Rad" kein "Rennrad" machen, wenn du verstehst was ich meine.. :sneaky:
Well, dass das Ding kein Tourenwagen wird, ist mir klar ;)
Ich war und bin halt nunmal ein begeisterter Setup-Bastler, das war (und ist) beim Rennsimulieren (am PC) so, das habe ich auch an meinen realen Autos gemacht - Thema Track-Day (was brutal ins Geld ging, kann ich mir nicht mehr leisten), und würde ich gerne mit den RC-Cars fortführen - ganz unbedarft bin ich bei dem Thema auch nicht.
Ich versuche, seriös an das Thema heranzugehen, ohne zu vergessen, dass es letztlich um Fahrspaß geht.
Mir macht aber halt auch Spaß, zu beobachten, ob meine Änderungen im Setup auf der Straße das bringen, was sie soll(t)en, tatsächlich ist das für mich ein ganz großer Anreiz, nicht (nur) zu Fahren, sondern eben auch "Modellbau" bzw Modellanpassung zu betreiben.

Well, danke für die Tipps, werde dazu googlen, vielleicht finde ich was Passendes.

Gruß Jens
 
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