Gabelfedern härter machen

[ED123]

Ha, geht doch gar nicht - ruft der Stammtisch.
Wenn man eine Feder mehr vorspannt - mit Unterlegscheiben oder durch eine Verstellschraube - wird sie nicht härter, "nur die Geometrie wird verändert". Nicht härter stimmt, aber mit:
Mehr Vorspannung = weniger Negativ-Federweg (NFW) = mehr Federweg
geht die Gabel bei Schlaglöchern+Bremsen nicht so leicht auf Block, was fürs Fahrverhalten dann natürlich schon einen großen Unterschied macht, nicht nur den (kleinen) Unterschied im Nachlauf. Es lohnt sich also, das richtig einzustellen.

NFW Messen: Bike vorn unterm Motor hochbocken, bis das Rad frei dreht. Den Abstand des Tauchrohrs von einer Markierung (Klebeband zB) messen, dann ablassen und draufsetzen > neu messen. Nun misst man den maximalen Federweg oder schaut in den Spezifikationen nach, z.B. 120 mm. Bei 50 mm gemessenem NFW wären das ~42%.
Als Daumenregel für die Federn beim Motorrad nannte Benny Wilbers mal 25 bis 30% NFW, das hat sich bei einer Reihe meiner Bikes auch als stimmig erwiesen; meist ist der NFW original größer, will also durch mehr Vorspannung oder härtere Federn vermindert werden.

Speziell Japan-Bikes wurden lange Zeit (bis in die 1990er) fast durchweg mit zu weichen Federn ausgestattet. Standard-Maßnahme war, gegen Wilbers/Promoto/Würth Federn mit 'progressiver Wicklung' zu tauschen. Das war auch meist ein Fortschritt, nicht unbedingt wegen der Progression (die originale Federn auch teils haben), sondern weil diese eine höhere und häufig passendere Federhärte haben.
Vorteil der härteren Feder neben der Vermeidung des Durchschlagens:
Weniger Auf-Ab-Bewegung des Vorschiffs, bessere Rückmeldung.

Aktuell baue ich eine CB 750 KZ (RC01) auf, und da habe ich bei 152 mm Federweg (gemessen von Anschlag zu Anschlag, die Specs sagen 160) 70 mm NFW gemessen - also 46%. Zubehör-Federn probiert - die eine war mit 15% NFW viel zu stramm, die andere mit 49% zu weich.

Genug Vorspiel, jetzt aber zum Härter-machen - das geht nämlich doch.

[DonMambo]

Nicht härter stimmt, aber mit:
Mehr Vorspannung = weniger Negativ-Federweg (NFW) = mehr Federweg

Also die Nummer muss mir mal einer erklären...
Wenn ich also zu Weihnachten 20 kg zulege und dadurch die Feder nächste Saison mehr vorspanne, hab ich nächste Saison (sofern ich das Gewicht halte) mehr Federweg?

[ED123]

Ein Blick in die Formel zur Federrate zeigt, da steht die Anzahl der Windungen im Nenner - weniger Windungen = höhere Federrate = härter.
Nach dem Kürzen wird die abgeschnittene Federlänge durch eine Hülse ersetzt, um die ursprüngliche Fahrwerks-Geometrie (Nachlauf) wieder herzustellen; dabei kann man auch die Vorspannung ändern.

Die Original-Feder meiner CB war 545 mm lang, aus dem Bauch schien mir 12% härter ein gutes Maß.
Also wird die Feder um 65 mm gekürzt:
1. Die Stelle an der Windung markieren und mit Trennschleifer (mit dünnem Blatt 1 mm) in flachem Winkel den Draht durchschneiden - so dass dieser möglichst bündig auf der nächsten Windung liegt, wenn man ihn anlegt (s.u.).
2. Schnittkante schön entgraten, mit Dremel, Satinierbürste u.ä.
Letzte Windung anlegen - es soll eine möglichst ebene Auflage entstehen, damit die Feder sich unter Last nicht verbiegt oder einarbeitet:
3. Feder etwa 1/2 Windung vor dem Ende mit einem Gasbrenner erwärmen, bis sie rot glüht; ein einfacher Kartuschen-Lötbrenner schafft das in ~30 Sekunden, mit Sauerstoff-Schweißflamme gehts schneller, ist aber nicht notwendig.
4. Mit einer Radiozange das Ende auf die nächste Windung drücken, und ein paar Sekunden halten (nicht mit Wasser o.ä. abschrecken).
5. Wenn das Feder-Schwänz-chen noch hochsteht, hier noch einmal kurz glühen und andrücken
6. Ende glatt schleifen, möglichst rechtwinklig in beiden Richtungen, idealerweise mit einem Tellerschleifer, sonst mit Flex und Winkel o.ä.

Da die originale Feder kaum vorgespannt war, d.h. beim Ausfedern am Ende meist den Federweg nicht nutzt, wollte ich zusätzlich die Vorspannung um 15 mm erhöhen. Also wird eine 80 mm Hülse angefertigt.
Dazu eignet sich gut Alurohr, das in verschiedenen Durchmessern und Dicken angeboten wird, und leicht gesägt werden kann. Im Falle der CB (35 mm Standrohr) war 25x4 mm passend.

Nun kommt die Feder (mit ggf. engerer Wicklung nach unten) wieder in den Holm, dann eine U-Scheibe, die Aluhülse und den Stopfen oben aufdrehen. Um dabei gleichmäßig Druck auszuüben, ohne das Gewinde zu vergnazen, eignet sich ein T-Griff oder auch Akkuschrauber. Öl nicht vergessen, wenn man es abliess.
Ergebnis bei der CB-750: 36 mm NFW oder 24% - am unteren Ende des Wilbers-Bereichs > ok

Wegen der härteren Feder steht der Vorbau im Fahrbetrieb nun etwas höher als im Original.
Zum Ausgleich (weniger Nachlauf, etwas handlicher) könnte man nun die Gabel wieder 34 mm mehr durchstecken, wenn man Stummellenker hat wie bei der RC01.
Werde ich aber erst nach dem Fahrtest im Frühjahr machen, wenn der real genutzte Federweg klar ist.
So, vielleicht hat das Manchen inspiriert, ihr Bike nicht nur optisch zu einem (besseren) Racer zu machen.

Schneiden_IMG_4177.JPG

Schnitt_2_181805.jpg

Glühen_20191119_182212.jpg

Angelegt_183101.jpg

Schliff_184134.jpg

Hülsen_140009_DRO.jpg

[ED123]

Wenn ich also zu Weihnachten 20 kg zulege und dadurch die Feder nächste Saison mehr vorspanne...

Noe, denn 'Vorspannung' bezieht sich auf die Feder in der Gabel und nicht die Nutzlast.

[mrairbrush]

Warum nicht einfach etwas mehr Gabelöl?

[ED123]

Mrairbursh, du meinst für eine kleinere Luftkammer, um das Durchschlagen zu vermeiden?
Das wirkt nur als 'Endanschlag', nutzt also für das normale Fahren (starke Gabelbewegung) nichts.

Im Fall RC01 sind auch 175 cm3 Öl Sollwert - das ergibt >500 mm Luftkammer.
Um die auf ein wirksames Maß zu verkleinern, müsste man viel Öl zusätzlich einfüllen, daher habe ich da nichts geändert.
Wenn jemand gute Erfahrungen damit hat, immer her damit.

[DonMambo]

Ja, okay es wird härter. Aber woher soll mehr Federweg kommen?

[ED123]

Weniger negativ-Federweg = mehr (positiv-) Federweg.

Anschaulich: Das Bike taucht im Stand nicht so weit ein.

[f104wart]

Mrairbursh, du meinst für eine kleinere Luftkammer, um das Durchschlagen zu vermeiden?
Das wirkt nur als 'Endanschlag', nutzt also für das normale Fahren (starke Gabelbewegung) nichts.

Die Luftkammer wirkt wie eine progressive Feder. Je kleiner die Luftkammer, umso weniger lässt sie sich komprimieren und umso härter wird sie.

Die Viskosität des Öls wirkt sich auf die Dämpfung aus, nicht auf die Federung.

Die Federrate ergibt sich aus der Kombination von Drahtstärke, Durchmesser, Anzahl federnder Windung sowie unbelasteter Länge. Eine gekürzte Feder wird daher nicht härter, sondern nur kürzer.

[7Fifty]

Ziemlich interessant zu lesen, danke für den Workaround.

Ich habe mal zwei Fragen dazu:

Ergebnis bei der CB-750: 36 mm NFW oder 24% - am unteren Ende des Wilbers-Bereichs > ok

Du hast Wilbers-Federn (progessiv) in deiner Mühle, wenn ich das richtig verstanden habe. Welchen Bereich hast du nun gekürzt - den progressiven oder den nicht-progressiven?

Wegen der härteren Feder steht der Vorbau im Fahrbetrieb nun etwas höher als im Original.
Zum Ausgleich (weniger Nachlauf, etwas handlicher) könnte man nun die Gabel wieder 34 mm mehr durchstecken, wenn man Stummellenker hat wie bei der RC01.

Wie kommst du (rechnerisch) auf diese 34mm? Oder ist dieses Maß am Fahrzeug abgenommen?