Die Federkennlinie meiner Gabel - ein kleines Rechenspielchen

Hallo liebes BB,

viele von euch kennen sicher die Federkennlinien von Federgabeln und Hinterbauten, die in Radzeitschriften gerne abgedruckt werden bei den Tests. Im Gabeltest der Dezemberausgabe 2007 von BIKE schaut das im Falle einer Marzocchi 55 SL ATA z.B. so aus:

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118577&d=1280051858

und dann stehen bei solchen Tests oft so ähnliche Sätze daneben wie: "Die Kennlinie verläuft auf den ersten cm sehr flach, deshalb fühlt sich die Gabel bei kleinen Schlägen sehr komfortabel an, die frühe und starke Progression zum Ende verhindert aber eine optimale Federwegsausnutzung."

Um die Federkennlinien zu ermitteln spannen die Radzeitschriften die Gabeln in Prüfstände und messen wie weit die Gabeln bei unterschiedlicher Kraft einfedern.

Ich möchte euch hier eine kleine Spielerei von mir vorstellen, die das ganze etwas anders angeht.

Zu diesem Zweck müssen wir als erstes wissen wie die Federgabel aufgebaut ist, dabei interessieren uns nur die Federelemente und nicht die Dämpfung, die ist nämlich unerheblich für die Federkennlinie:

Bei dieser meiner Gabel handelt es sich um eine Marzocchi All Mountain 3 (die ich entsprechend meinen Bedürfnissen auch ein bißchen umgebaut habe)

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118578&d=1280052183

Die Gabel hat ein offenes Ölbad und ist beiderseits luftgefedert, wobei anders als bei vielen anderen Gabeln die komplette Gabel unter Druck steht. Für die Dichtheit der Gabel sind deshalb eigentlich nur die eingezeichneten Öldichtungen verantwortlich. Zusätzlich ist im rechten Holm noch eine lange Stahlnegativfeder, links dagegen eine kurze relativ harte Stahlnegativfeder, die eher nur als Anschlag beim Ausfedern fungiert.

Warum man überhaupt Negativfedern braucht in einer luftgefederten Gabel, wird spätestens dann klar, wenn wir das Ergebnis der noch vor uns liegenden Rechnerei haben, aber soweit sind wir ja noch lange nicht .

PS: weitermachen tu ich mit dem Thread nur, wenn zumindest zwei Posts mit positivem Feedback kommen

Ich finde den Thread sehr informativ!

Da fällt mir ein, dass ich einen Onkel in der Steiermark zu meiner Verwandtschaft zählen darf,

der Hühner mit Negativfedern züchtet. Auf meine Frage, wie diese denn schmecken (die Hühner,

nicht die Federn), antwortete er bedauernd, dass er das nicht wisse, er habe noch nie eines

erwischt, sie sind ihm viel zu schnell!

Vielen Dank für die aufmunternde PN,

mit lieben forentrolligen Grüßen,

Hans

deine Beiträge habe ich, immer genossen und dich einmal im Technikbereich lesen zu dürfen ist mir ein besonderes Vergnügen.

ein paar Dinge, die ich im ersten Post vergessen habe zu erwähnen, bzw. die vielleicht nicht ganz so herausgekommen sind:

1. das mit den Stahlfedern als Negativfedern ist nicht etwa auf meinem Mist gewachsen, das haben bzw. hatten viele und eher die einfacheren Gabeln von Marzocchi von Haus aus.
   
   
    
   
   
2. das Ziel dieses Threads ist es so eine ähnliche Kurve wie in der ersten Abbildung des ersten Post zu erhalten nur eben nicht durch eine simple Messung, sondern durch eine Rechnung (und auf meinem Rechner habe ich dieses Ergebnis auch schon
   
   , wenn ich alles richtig gemacht habe)
   
   
    
   
   
   zu diesem Zwecke werde ich in meinem nächsten Beitrag erzählen wie ich die Kennlinie bzw. Federkonstanten der Negativfederen ermittelt habe, ohne die Gabel zu diesem Zwecke zerlegen zu müssen.
   
   
    
   
   
    
   
   
3. an letzter und wichtigster Stelle sei hier noch erwähnt, daß ich
   diesen Thread allen freundlichen und hilfsbereiten Mitgliedern des BB widmen möchte, besonders aber den beiden besonders unterhaltsamen und hilfreichen Herren Buchdrucker47 und hubschraufer
   
   

P.S. für roadrunner82: ich glaube nicht, daß bei so einfach aufgebauten Gabeln eine Luftnegativfeder nötig ist, aber eine Diskussion darüber würde ich gerne etwas aufschieben, bis ich mein Ergebnis gepostet hab

Die üblichen Stahlfedern haben eine lineare Kennlinie, d.h. die Kennlinie ist eine Gerade.

Nur ist in meiner Gabel eine sehr kurze Negativfeder auf der linken Seite und eine wesentlich längere Negativfeder auf der rechten Seite.

Von der kurzen oder zumindest einer ähnlichen Feder hab ich sogar ein Foto:

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118619&d=1280154157

Negativfedern sind also natürlich ganz normale Federn nur wirken sie nicht dem Einfedern der Gabel entgegen, sondern eben dem Ausfedern, aber ich hoffe das ist auch in der Skizze im ersten Post ersichtlich.

Zum ermitteln der Kennlinie dieser Federn brauche ich also eine definierte Kraft, die die Gabel "auseinanderzieht" und messe wie weit die Gabel in Abhängigkeit dieser Kraft ausfedert. Diese ausfedernde Kraft hat bei mir einfach eine der beiden Luftkammern übernommen, die ich zu diesem Zwecke mit unterschiedlichen Luftdrücken befüllt habe.

Dazu hab ich das linke Standrohr bzw. eben die linke Luftkammer verwendet. Damit mir die Luft im rechten Standrohr nicht die Ergebnisse verfälscht, hab ich von diesem die obere Verschlußkappe samt Ventil herausgeschraubt.

Das einzige Detail, das dann noch fehlt ist der Rechenweg vom Druck zur Kraft, der aber leicht ist.

Druck(p)=Kraft(F)/Fläche(A) oder

F=p*A

Ich hab also den Druck in psi von der Pumpe abgelesen und in Pascal umgerechnet (1psi =~ 6895Pa).

Da die Gabel 32mm Standrohre hat ist die Fläche, auf die die Kraft wirkt, die Fläche eines Kreises mit 32mm=0.032m Durchmesser:

A=pi*(D/2)^2

Was dann rauskommt seht ihr in folgendem Diagramm.

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118620&d=1280154677

Die Punkte sind meine Meßwerte, rot eingezeichnet ist ein Fit.

In der x-Achse ist eingezeichnet, wie weit die Gabel ausgefedert ist. In der Kennlinie ist schön zu sehen, daß die Negativfedern (wie roadrunner82 auch schon angedeutet hat) nur in einem bestimmten Bereich wirken.

Die lange weichere Feder (flachere Gerade) wirkt ab ca. 65mm weit ausgefederter Gabel, die harte kurze ab ungefähr 90mm.

Allerdings sieht man ab 90mm nicht etwa nur die Kennlinie der kurzen Feder sondern die Summe der Kennlinien beider Federn.

darauf hab ich fast gewartet

ja 32mm sind der Außendurchmesser. Aber das Öl steht ebenfalls unter Druck und zwar natürlich unter dem gleichen wie die Luft.

Oder eine alternativer Erklärungsversuch:

Denk dir die Gabel einmal nur mit Luft gefüllt, also so:

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118635&d=1280159372

Dann könntest du das komplette Standrohr auch als nur etwas merkwürdig geformten Kolben einer Luftfeder betrachten und damit ist klar, daß die Kraft durch die Wirkung des Druckes auf die gesamte Querschnittsfläche des Standrohrs zustande kommt.

Daß in Wirklichkeit ein Haufen Öl im Stand- und Tauchrohr herumschwappt ändert daran nichts. Es ändert lediglich das federnde Luftvolumen und damit die Charakteristik der Luftfeder, aber das kommt erst noch.

Daran habe ich nicht gedacht...

...

...

...

...

 

Die Gabel hat ein offenes Ölbad und ist beiderseits luftgefedert, wobei anders als bei vielen anderen Gabeln die komplette Gabel unter Druck steht. Für die Dichtheit der Gabel sind deshalb eigentlich nur die eingezeichneten Öldichtungen verantwortlich. Zusätzlich ist im rechten Holm noch eine lange Stahlnegativfeder, links dagegen eine kurze relativ harte Stahlnegativfeder, die eher nur als Anschlag beim Ausfedern fungiert.

 

Warum man überhaupt Negativfedern braucht in einer luftgefederten Gabel, wird spätestens dann klar, wenn wir das Ergebnis der noch vor uns liegenden Rechnerei haben, aber soweit sind wir ja noch lange nicht .

 

PS: weitermachen tu ich mit dem Thread nur, wenn zumindest zwei Posts mit positivem Feedback kommen

kannst du das erörtern ? mir ist es nicht klar ....

bist du mathematik- bzw physikstudent?

kannst du das erörtern ? mir ist es nicht klar ....

versuchen kann ichs ja... ich hoffe zu dem Teil komme ich beim nächsten Post, morgen wenn es sich ausgeht.

Wenn ich scheitere mit meinen Erklärungsversuchen oder selbst falsch liege werdet ihr mich hoffentlich darauf hinweisen , bis jetzt überwältigt mich die Menge an Rückmeldungen ja noch nicht

bist du mathematik- bzw physikstudent?

Physik, ja. Aber das ist dazu wirklich nicht nötig.

noch eine kleine Übersicht zu den Negativfedern:

ich habe ja erwähnt und im Diagramm sieht man es auch, daß die eine Negativfeder bei ca. 90mm und die andere bei ca. 65mm in ihrer Wirkung einsetzt.

Einfacher ausgedrückt heißt das, wenn man von 100mm Federweg ausgeht (im Diagramm habe ich den Federweg "rückwärts" gezählt):

• auf den ersten 10mm wirken beide Negativfedern dem Ausfedern der Gabel entgegen,
  
  
• danach bis zum 35. mm des Federwegs nur die lange Negativfeder und
  
  
• dann nach den ersten 35mm sind beide Negativfedern komplett entspannt und ändern nichts mehr am Federverhalten
  
  

kannst du das erörtern ? mir ist es nicht klar ....

bist du mathematik- bzw physikstudent?

Der smutbert wirds hoffentlich noch genauer mit ein paar Werten erörtern.

Der Durck in der Gabel wirkt wie eine Vorspannung einer Stahlfeder. Ich brauche also eine gewisse Kraft um die Vorspannung auszugleichen und die Gabel zum Arbeiten zu bringen. Diese Kraft setzt sich aus dem anteiligen Systemgewicht (Fahrer+Rad) und der Negativfeder zusammen. Die Eigenbelastung alleine würde nicht ausreichen.

Die Gewichts/Luftdrucktabellen verleiten denk ich dazu den Luftdruck in einer Gabel abhängig vom sag zu denken. In Wirklichkeit ist der Luftdruck imho aber abhängig vom richtigen Enddruck und der damit verbundenen Federrate der komprimierten Gabel. Die Negativfeder dient dazu die daraus resultierende Vorspannung auszugleichen und den sag zu bestimmen.

Das sind zumindest meine Gedanken dazu.

es gibt doch auch stahlfedergabeln wo ich keine stahlnegativfeder benötige ...sogar, ziemilch, sehr viele

die vorspannung konnte ich zB bei meiner alten manitou sx einstellen

... Ich brauche also eine gewisse Kraft um die Vorspannung auszugleichen und die Gabel zum Arbeiten zu bringen. ...

gewicht des fahrers=negativfederweg

dachte die negativfeder wirkt genau andersrum wie eine normale feder (?)

das zB versteh´ ich ... :

... . Die Negativfeder dient dazu die daraus resultierende Vorspannung auszugleichen und den sag zu bestimmen.

wie ist das bei einem stahlfederdämpfer, keine negativfeder, ...

übrigens superthread smutbert ! - sticky machn wäre toll !

gewicht des fahrers=negativfederweg

dachte die negativfeder wirkt genau andersrum wie eine normale feder (?)

das zB versteh´ ich null:

Nur reicht bei einer Luftgabel das Gewicht des Fahrers alleine nicht aus. Deshalb brauche ich die Negativfeder die in die gleiche Richtung wie das Fahrergewicht wirkt. Also gegen die Vorspannung der Hauptfeder.

Bei einem angenommen Querschnitt von 8cm^2 (entspricht einem Durchmesser von 32mm) und 5bar drücken ca. 400N die Gabel auseinander. Heißt ich brauche alleine schon über 40kg an der Gabel nur um die Gabel überhaupt bewegen zu können. Bei Stahlfedergabeln sind die Vorspannungen (Kraft die versucht die Gabel über den oberen Endanschlag hinaus auseinander zu drücken), wenn überhaupt vorhanden, bei weitem nicht so hoch. Deshalb brauche ich dort auch keine Negativfeder.

roadrunner82 hat schon recht, aber alles der Reihe nach:

Wie schon im 1. Post beschrieben hat die hier betrachtete Gabel zwei Positivluftfedern.

Und die Kraft die, die Gabel wieder ausfedern läßt entsteht durch den Überdruck in einem Zylinder, der auf einen Kolben drückt. In diesem Fall ist das komplette Standrohr der Kolben und das Casting gewissermassen der Zylinder.

Die ideale Gasgleichung beschreibt das Verhalten von einer bestimmten Menge eines idealen Gases und zwar den Zusammenhang von Druck, Volumen und Temperatur. Gottseidank ändert sich in der Gabel die Temperatur nur vernachlässigbar wenig und die Tatsache, daß Luft kein ideales Gas ist können wir auch getrost ignorieren.

D.h. uns genügt die einfachste Form:

p*V=konstant

Das Produkt aus Druck und Volumen bleibt also konstant. Wenn wir den Anfangsdruck und das Volumen kennen, können wir den Druck für jedes beliebige andere Volumen berechnen.

Im Teil zur Bestimmung der Kennlinie der Negativfedern haben wir schon den Zusammenhang zwischen Kraft und Druck verwendet:

F=p*A

Zuerst der allereinfachste Fall:

wir haben eine Gabel, die nur aus einer Luftfeder besteht und nicht einmal diese Luftfeder pumpen wir auf; es herrscht also drinnen wie draußen der Umgebungsdruck.

Die Kennlinie für so eine Feder schaut etwa so aus

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118726&d=1280230959

Optimal ist das ganz offensichtlich nicht, denn belastet man die Gabel nur mit ca. 10kg (=~100N) so federt sie schon gut die Hälfte des Federwegs ein. Zum Vergleich, wenn ich auf meinem Rad normal in der Ebene Sitze belaste ich das Vorderrad mit ca. 35kg. Da bliebe nicht mehr viel Federweg übrig.

Also pumpen wir die eine Luftkammer der Gabel auf, was dann zu so einer Kennlinie führt

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118727&d=1280231351

Wieder nicht so gut: bis ca. 35kg am Vorderrad passiert gar nyx und obendrein geht die Kennlinie wieder sehr flach los: Bereits beim Erhöhen der Last auf das Vorderrad von 35kg auf 40kg federt die Gabel ca. 2cm ein.

Die in den Gabeln vorhandene Negativfeder wirkt der Positivfeder entgegen, will also die Gabel einfedern. Wie sich die nun genau auf die gesamte Kennlinie auswirkt, das schreibe ich in meinem nächsten Beitrag.

Die ideale Gasgleichung beschreibt das Verhalten von einer bestimmten Menge eines idealen Gases und zwar den Zusammenhang von Druck, Volumen und Temperatur. Gottseidank ändert sich in der Gabel die Temperatur nur vernachlässigbar wenig und die Tatsache, daß Luft kein ideales Gas ist können wir auch getrost ignorieren.

 

D.h. uns genügt die einfachste Form:

p*V=konstant

Stimmt so nicht wirklich. Das ganze ist eher eine isentrope Zustandsänderung.

Also

(p2/p1)^(1/k) = v1/v2

Nur reicht bei einer Luftgabel das Gewicht des Fahrers alleine nicht aus. Deshalb brauche ich die Negativfeder die in die gleiche Richtung wie das Fahrergewicht wirkt. Also gegen die Vorspannung der Hauptfeder.

Bei einem angenommen Querschnitt von 8cm^2 (entspricht einem Durchmesser von 32mm) und 5bar drücken ca. 400N die Gabel auseinander. Heißt ich brauche alleine schon über 40kg an der Gabel nur um die Gabel überhaupt bewegen zu können. Bei Stahlfedergabeln sind die Vorspannungen (Kraft die versucht die Gabel über den oberen Endanschlag hinaus auseinander zu drücken), wenn überhaupt vorhanden, bei weitem nicht so hoch. Deshalb brauche ich dort auch keine Negativfeder.

ok

aber

Deshalb brauche ich die Negativfeder die in die gleiche Richtung wie das Fahrergewicht wirkt. Also gegen die Vorspannung der Hauptfeder.

des kann ned stimmen ...

das fahrergewicht wirkt doch nicht in die selbe richtung wie die negativfeder ... wohl eher gegen die spannung der hauptfeder (falls vorhandne)

und

Deshalb brauche ich dort auch keine Negativfeder.

@smutbert:

teilweise sagen mit die formeln gar nix

Schau dir die Zeichnung vom smutbert an. Die Negativfedern versuchen die Gabel zum einfedern zu bringen.

Vorspannung und Negativfedern sind zwei Paar Schuhe.

Die Vorspannung der Hauptfeder versucht die Gabel zum ausfedern zu bringen. Die Negativfeder versucht die Gabel zum einfedern zu bringen undwirkt damit in die gleiche Richtung wie das Fahrergewicht.

Sobald ich Druck in der Gabel habe, versucht dieser die Gabel auseinander zu drücken. Die Gabel ist also vorgespannt und ich brauche eine Kraft die diese Vorspannung ausgleicht. Diese Kraft wird durch die Negativfeder erzeugt.

Eine ausgefederte Stahlfeder hingegen hat keine Vorspannung. Die federt ab dem 1.kg ein der auf ihr lastet.

...

das fahrergewicht wirkt doch nicht in die selbe richtung wie die negativfeder ... wohl eher gegen die spannung der hauptfeder (falls vorhandne)

...

Die Negativfeder(n) wirkt/wirken gegen die Positivfeder(n) soweit richtig. Aber das Gewicht des Fahrers wirkt auch gegen die Positivfeder. Somit wirken Negativfeder und Fahrergewicht in dieselbe Richtung:

• Positivfeder will ausfedern
  
  
• Fahrergewicht will einfedern
  
  
• Negativfeder will auch einfedern
  
  

Welche Formeln meinst du?

Bist jetzt hatten wir ja nur 2 und mehr werdens auch nicht mehr wirklich.

und lieber gmk wegen deinem Vergleich mit Stahlfedern:

Stahlfedern kann man sinnvollerweise nicht besonders weit vorspannen, da dabei Hub verlorengeht bzw. vorher überdimensional viel Hub vorhanden sein muß, dh eine lange und damit schwere Feder.

Und im Gegensatz zu luftgefederten Gabeln die für Fahrer aller Gewichtsklassen passen müssen/sollen, muß man sich in stahlgefederte Federelemente die zum Gewicht passende Feder einbauen, deswegen ist es auch gar nicht nötig die Stahlfeder so viel vorzuspannen, daß es in der Hinsicht etwas ausmacht.

Stimmt so nicht wirklich. Das ganze ist eher eine isentrope Zustandsänderung.

Also

(p2/p1)^(1/k) = v1/v2

iTüpferlreiter :devil:

vollkommen richtig, theoretisch, zumindest wenn die Gabel keine Wärme an die Umgebung abgäbe

wenn man beliebig ins Detail geht dann bleibt eh gar nix mehr konstant und das Öl des offenen Ölbades heizt sich auch noch auf und stell dir dann noch vor die Sonne heizt auf das vielleicht sogar mattschwarze Casting und die Scheibenbremse erwärmt das linke Tauchrohr und der Fahrtwind kühlt das Ganze...

Aber in unserem Fall ist es vollkommen ausreichend von einem isothermen Prozeß auszugehen, also die Temperatur bleibt konstant. Es macht die Sache etwas einfacher und übersichtlicher und ändert nicht wirklich merkbar etwas am Ergebnis.

jetzt bin ich doch noch roadrunners Einwand etwas mehr nachgegangen (vor allem weil er ja recht hat; eigentlich wollte ich mir das ersparen)...

hier also nocheinmal dieselbe Luftfeder wie vorhin einmal wie vorher mit konstanter Temperatur (isotherm) und einmal mit konstanter Entropie (isentrop) gerechnet:

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118740&d=1280250470

es ist also schon tatsächlich ein kleiner Unterschied, aber die Wahrheit wird zwischen diesen beiden Kurven liegen.

für den nächsten Beitrag hab ich jetzt nur mehr das Endergebnis vorbereitet, das hoffentlich einen kleinen Vorteil meiner Herangehensweise ans Licht bringen wird.

Würde eher sagen dass die reale Kurve ziemlich knapp an der isentrope wenn nicht sogar leicht darüber liegen wird. Die Wärmeabgabe wird praktisch vernachlässigbar sein. Aber die Reibung kommt auch noch dazu.

Hast du das mit den realen Volumina gerechnet?

ja, so ungefähr jedenfalls. Das Luftvolumen kann man sich nämlich bis zu einem gewissen Grad aussuchen, mit der Menge Öl, die man in der Gabel ist.

Aber das exakte Luftvolumen zu kennen ist gar nicht vonnöten, es reicht ja das Verhältnis des Volumens zum Anfangsvolumen zu kennen. Da der Querschnitt der Gabel aber gleich bleibt, ist das Volumen proportional der Höhe der Luftsäule

http://nyx.at/bikeboard/Board/attachment.php?attachmentid=118745&d=1280259268

und die Höhe der Luftsäule kann man einfach messen, wenn man die Verschlußkappe vom Strandrohr schraubt. Damit kommt man auch einfach zu den Verhältnissen der Luftsäulenhöhen und damit Volumina.

Wärmeabgabe glaube ich findet sehr wohl statt, in meiner Gabel schäumt das Öl ziemlich und ich glaube bei so großen Oberflächen (Schaum eben) wird die Wärme relativ schnell ans Öl abgegeben. Aber ganz ehrlich, qualitativ ändert das sowieso nix und quantitativ nicht so viel, daß es mich stören würde.

Die Negativfeder(n) wirkt/wirken gegen die Positivfeder(n) soweit richtig. Aber das Gewicht des Fahrers wirkt auch gegen die Positivfeder. Somit wirken Negativfeder und Fahrergewicht in dieselbe Richtung:

• Positivfeder will ausfedern
  
  
• Fahrergewicht will einfedern
  
  
• Negativfeder will auch einfedern
  
  

 

 

Welche Formeln meinst du?

Bist jetzt hatten wir ja nur 2 und mehr werdens auch nicht mehr wirklich.

Negativfedern sind also natürlich ganz normale Federn nur wirken sie nicht dem Einfedern der Gabel entgegen, sondern eben dem Ausfedern, aber ich hoffe das ist auch in der Skizze im ersten Post ersichtlich.

ok, jetzt is klar ... dachte die feder wirkt nur gegen die postivfeder, war natürlich schwachsinn, geht ja gar nicht anders ...

die postivfeder will aber auch einfedern

danke für das weiter posting

mittlerweile kann man sie recht gut vorspannen zB bei marzocchi

besser als damals bei meiner manitou

kann man eine stahlfeder auch negativvorspannen, [bringt das was ... (?)] zB gegen unnötiges wegtauchen, wie bei fast allen luftfedergabeln vorhanden zB bei magura, fox, rock shox oder verwechsle ich das mit der lowspeed compression

das mit dem federntausch passend zum gewicht habe ich ja gar nicht angezweifelt, ist logo

Das verwechselst du.

Es gibt keine negative Vorspannung in dem Sinn.

Der Druck spannt die Gabel gleich vor wie wenn ich eine Stahlfeder vorspannen würde. Nur ist es bei der Luftkammer ein notwendiges Übel und bei der Stahlfeder ein unnötiges. Mit der Negativfeder hebe ich die Vorspannung quasi wieder auf.

Ich könnte zwar eine Stahlfeder auch vorspannen und dann mit einer Negativfeder die Vorspannung wieder aufheben, nur würde das nichts bringen weil ich dann wieder am gleichen Punkt wäre wie wenn ich die Feder einfach ohne Vorspannung eingebaut hätte. Die Federkonstante bleibt gleich.

Wärmeabgabe glaube ich findet sehr wohl statt, in meiner Gabel schäumt das Öl ziemlich und ich glaube bei so großen Oberflächen (Schaum eben) wird die Wärme relativ schnell ans Öl abgegeben. Aber ganz ehrlich, qualitativ ändert das sowieso nix und quantitativ nicht so viel, daß es mich stören würde.

Schweres Thema. Über die Dauer wird sich die ganze Gabel hauptsächlich durch die Wärmeabgabe der Dämpfung sogar aufwärmen. Den gleichen Effekt kann man deutlich verstärkt bei Dämpfern beobachten. Wenn man ihn nach einer ordentlichen Abfahrt angreift ist er richtig warm. Aber für eine einzelne Kompression die ja nicht lange dauert spielt die Wärmeabgabe keine Rolle. So schnell kann die Wärme nicht abgeführt werden. Bei der Expansion hebt es sich eh wieder auf.

Wenn ich das Volumen viertel würde sich bei einer isothermen Änderung der Druck gerade einmal vervierfachen. Bei der isentropen versiebenfacht er sich aber schon. Das macht zwar fürs Prinzip keinen Unterschied aber qualitativ dafür einen gewaltigen. Die Wärme die über die Zeit abgegeben wird ist Reibungswärme.

Aufschäumen bei einer Luftgabel mit offenem Ölbad. Pfuuuh. Eigentlich sollte sich da für die Feder gar nichts ändern. Das Luftvolumen bleibt ja gleich. Spannendes Thema jedenfalls.

...die postivfeder will aber auch einfedern

Wenn aber alle Federn und anderen Kräfte nur einfedern wollten, wieso sollte die Gabel dann jemals wieder ausfedern?

danke für das weiter posting

mittlerweile kann man sie recht gut vorspannen zB bei marzocchi

besser als damals bei meiner manitou

Meinst du mit gut vorspannen stark vorspannen?

Denn die Stahlfedergabeln, die ich von innen kenne (Rock Shox Judy XC, Marzocchi Z1 Wedge, Manitou Minute ?, Marzocchi All Mountain 2) kann man entweder nur wenig vorspannen 2cm allerallerhöchstens oder gar nicht. Und wenn die Federhärt paßt, besteht üblicherweise auch keine Notwendigkeit sie auch nur halb so weit vorzuspannen und das natürlich auch nur wenn man gewichtsmäßig am "oberen Ende" der Federhärte ist, die man fährt.

Damit wird es dann noch einmal egaler wenn die Gabel ein paar Kilogramm braucht bis sie sich bewegt. Trotzdem, wenn ich mich richtig erinnere hatte die rein stahlgefederte Marzocchi Z1 Wedge, die ich hatte sogar eine zusätzliche kurze Stahlfeder als Negativfeder und die Marzocchi All Mountain 2 sowieso, aber die ist luft- und stahlgefedert.

kann man eine stahlfeder auch negativvorspannen, [bringt das was ... (?)] zB gegen unnötiges wegtauchen, wie bei fast allen luftfedergabeln vorhanden zB bei magura, fox, rock shox oder verwechsle ich das mit der lowspeed compression...

Meinst du, ob man die Negativfeder vorspannen kann?

Das übernimmt ob du willst oder nicht die Positivfeder. Meine Federgabel hat keinen "harten" Anschlag beim ausfedern. Das heißt im "ausgefederten" Zustand herrscht ein Kräftgleichgewicht zwischen Negativfeder und Positivfeder. Wenn man es so ausdrücken will ist keine von beiden komplett ausgefedert.

Pumpe ich also meine Gabel stärker auf so wird sie nicht nur härter, sondern sie stellt auch minimal mehr Federweg zur Verfügung, sie federt dann weiter aus.

Darüber hinaus macht die Negativfeder die Kennlinie in dem Bereich in dem sie wirkt steiler, das sollte das Wegtauchen reduzieren, aber da verweise ich ebenfalls auf den noch kommenden Beitrag mit dem Endergebnis...

Mit der Druckstufendämpfung dem Wegtauchen entgegenzuwirken ist zwar üblich, meiner Meinung nach aber eher eine Krücke; ich habs lieber, wenn die Druckstufe wenig bis gar nicht gedämpft ist.

PS: Hoffentlich mache ich dem Herrn Kräuterbutter mit der Länge meiner Postings keine Konkurrenz.

edit: roadrunner trägt seinen Namen nicht zu unrecht, er war schneller.