HowTo: Gewindefahrwerk richtig einstellen, Ein- und Ausfederwege anpassen, Puffer und Begrenzer anpassen

  • Hey Leute,




    ich beschreibe hier separat einmal die Basics, wie man ein Gewindefahrwerk "richtig" einstellt und die Puffer passend auswählt oder/und anpasst.
    Wichtig ist das für mehrere Aspekte: Komfort, Fahrverhalten und Radfreigängigkeit. Das ist also ein Thema für Jedermann und nicht nur etwas für Diejenigen, die gerne auch mal eine Runde auf der Rennstrecke drehen.



    Ich habe beobachtet, dass bei dem Thema aus Unwissenheit unglaublich viele Fehler gemacht werden und die Lösungsratschläge in diversen Facebook und WhatsApp Gruppen teilweise auch alles andere als sinnvoll sind.
    Die meisten Hilfesuchenden haben mangels technischer Kenntnisse dann auch gar keine Chance, eine sinnvolle Lösung aus der Flut von Kommentaren herauszulesen.







    Die Puffer, im Fachjargon "Zusatzfedern" genannt




    Beginnen wir mit dem kleinen unscheinbaren und wenig beachteten Bauteil, was am Fahrwerk (gemeint sind Federn und Dämpfer) ein Drittel des Gesamtsytems ausmacht und auch entsprechend einen enormen Einfluss auf Fahrverhalten, Komfort und Radfreigängigkeit hat. Die Puffer bestehen normalerweise aus Polyurethanschaum, selten auch aus Gummi. Es handelt sich also irgendwie um elastische Bauteile, die den Einfederweg begrenzen. Denkt man zumindest! Rein technisch betrachtet sind es mehr oder weniger progressive Federn, daher auch der Name Zusatzfedern. Die Puffer federn nämlich ab einer gewissen Fahrwerkshöhe beim einfedern mit und sorgen für eine progressiv ansteigende Kennlinie der Federkraft, damit das Fahrwerk bei großen Bodenwellen nicht durchschlägt oder die Reifen irgendwo im Radkasten schleifen. Tatsächlich ist es sogar so, dass die Puffer bei Serienfahrwerken oft schon nach 10-30mm einfedern aus der Fahrhöhe anfangen mitzufedern. Natürlich mit einem weichen Einlauf, der meistens durch Aussparungen oder eine konische Form erzeugt wird. Dadurch steigt die Federkraft sanft an und der Fahrer bemerkt gar nicht (akustisch und im Rücken) den Übergang in den Einfederbereich, wo die Puffer zusätzlich mitfedern. Das vergleichsweise frühe mitfedern bei Serienfahrwerken ist gewollt, da die Puffer auch für das Handling benötigt werden. Die weichen Fahrwerksfedern würden viel zu viel Seitenneigung (rollen) bei Kurvenfahrt und viel zu viel eintauchen vorne beim scharf bremsen (nicken) zulassen.



    Die Puffer stützen das Auto also in der Kurve ab, sobald sie anfangen mitzufedern! Härtere oder/und längere Puffer stützen also besser ab und machen das Handling zulasten den Komforts sportlicher. Analog dazu sorgen weichere oder/und kürzere Puffer für mehr Komfort, aber trägeres Fahrverhalten und kritischere Radfreigängigkeit.
    Das ist auch der Grund, warum Autos mit nur Tieferlegungsfedern an sich erstmal sportlicher fahren: Die Puffer federn entsprechend dem Maß der Tieferlegung schon eher mit. Oftmal sind bei Tieferlegungsfedern die Puffer an der Vorderachse bereits anliegend oder gar schon bis zu 30mm vorgespannt! Der Puffer geht dann aber natürlich viel eher auf Block, der Einfederweg reduziert sich um das Maß der Tieferlegung bei "nur Federn" an der Vorderachse oft auf ein geringes Maß von nur noch 50 bis hin zu etwa 20mm Einfederweg. Entsprechend schlecht ist dann auch der Komfort. Oft wird das kürzen der Puffer empfohlen, aber wie viel? Zwar ist der Puffer dann kürzer und der Einfederweg ein wenig größer, aber der Puffer kann insgesamt, bis er bis auf Block komprimiert ist, weniger Last aufnehmen. Das Fahrwerk schlägt schneller durch. Die bessere Lösung sind daher kürzere aber härtere Puffer. Damit kann das Fahrwerk wieder mehr arbeiten, aber der Schutz gegen Durchschlagen im normalen Fahrbetrieb bleibt erhalten.



    Bei sehr tiefen Tieferlegungsfedern muss man jedoch wiederum beachten, dass die Federn zum erreichen der Tiefe sehr viel der Fahrzeuglast bei Fahrhöhe "an den Puffer abgeben". Ein deutlich kürzerer Puffer kann also dazu führen, dass das Fahrzeug an der Vorderachse gleich nochmal 10mm tiefer kommt. Die Feder ist dann mehr Deko als Feder, da sie kaum noch Fahrzeuglast trägt und das Auto nur auf dem kurzen Puffer hängt, der aber kaum noch Federweg hat. In solchen Fällen muss dann sogar bewusst ein härterer aber nicht wesentlich kürzerer Puffer verwendet werden, damit das Auto nicht zu tief kommt und der Puffer noch etwas Einfederweg bietet.



    Beispiel: Ibiza 6J Puffer vorne, gekürzt. Durchschlagen bei großen harten Bodenwellen lässt sich provozieren, tritt im normalen Fahrbetrieb aber nicht auf.
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    Allgemeines zur Auslegung



    Bei Serienfahrwerken ist es üblich, dass die Puffer vorne eher mitfedern als hinten und auch kürzer sind, da wegen der gelenkten Räder die Radfreigängigkeit kritischer ist. Das führt beim bremsen dazu, dass die Autos vorne nicht zu stark eintauchen. Außerdem sorgt es für gutes Einlenkverhalten, da die Vorderachse mit zunehmender Rollneigung nach dem einlenken eher auf dem Puffer abstützt und verhärtet. Der Radlasttransfer vom kurveninneren zum kurvenäußeren Rad geht schneller, der Reifen verspannt sich schneller und setzt den gewollten Richtungswechsel schneller um. Das bedeutet im Umkehrschuss aber auch, dass ein unpassendes Längenverhaltnis der Puffer vorne und hinten dazu führen kann, dass mit weiter zunehmender Rollneigung gegen Kurvenmitte hin das Heck zum ausbrechen neigt. Geht man beim weichen Serienfahrwerk in der Kurvenmitte wieder ans Gas gibt, kommt das Auto vorne wieder hoch, geht hinten runter und die Hinterachse stützt sich entsprechend mehr auf dem Puffer ab und wird wieder fahrstabil, da der kurvenäußere Hinterreifen jetzt endlich genug Last bekommt um sich zu verspannen und eine große Aufstandsfläche aufzubauen.
    Mit der Länge der Puffer wird also die Veränderung der Balance in der Kurve mit zunehmender Rollneigung entscheidend beeinflusst! Das darf neben der Auslegung der Stabis und Federn nicht vergessen werden, sonst kann es gut sein, dass das Auto ungewollt starkes Lift-Off-Oversteer hat, obwohl es bei statischer Kurvenfahrt jämmerlich untersteuert - keine gute Kombination!



    Als Beispiel am Serienfahrwerk zwei Extrembeispiele, wie man bei einer Fahrwerksrevision durch die Auswahl verschiedener Puffer das Fahrverhalten verändert:
    - Polo 9N: Puffer vorne 57mm lang wird durch 83mm lang ersetzt, Puffer hinten 123mm lang wird durch 67mm ersetzt. Puffer vorne stützt ab Fahrhöhe ab, Puffer hinten erst wenn das Auto beinahe auf dem Boden liegt. Hallo Lift-Off-Oversteer! Die Vorderachse wird straff und direkt einlenken und die Hinterachse haltlos wegschmieren. Bei Bodenwellen wird die Hinterachse tief einfedern und entsprechend immer Nachschwingen.
    - Polo 9N: Puffer vorne 57mm lang wird durch 50mm lang ersetzt, Puffer hinten 123mm lang wird durch 140mm ersetzt. Puffer vorne stützt erst nach etwas Rollneigung ab, Puffer hinten stützt sogar schon etwas eher ab. Indirekte Lenkung und deutliches Untersteuern in allen Lebenslagen ist die Folge.
    - Ibiza 6L: Alle Ibiza 6L haben ggü. dem Polo 9N, Fabia 6Y und Audi A2 hinten nur vergleichsweise kurze 67mm lange Puffer, wobei davon schon 15mm aus Kunstststoff sind. Die Puffer federn erst sehr spät mit und haben dann aber eine hohe Progression, um die Rad- und Achsfreigängigkeit bei hoher Beladung und extremer Kurvenfahrt gerade noch zu gewährleisten. Warum hat Seat das gemacht? Der 6L sollte bewusst sportlicher sein, daher haben alle Modelle die steifere Hinterachse mit den steiferen Hinterachslagern und auch härtere Hinterachsfedern bekommen. Die Hinterachse ist damit deutlich linearer und etwas berechenbarer im Fahrverhalten. Aus dem einlenken heraus noch recht stabil, aber dennoch leicht mitlenkend, wird mit zunehmender Rollneigung das untersteuern durch den spät mitwirkenden Puffer bewusst reduziert. Das führt aber auch zum bekannten Lift-Off-Oversteer, was mit einem Polo oder Fabia mit gleicher Bereifung nicht oder kaum passiert. Durchaus spaßig, aber man muss damit umgehen können! Der Fabia ist hingegen im Elchtest dermaßen stoisch untersteuernd, da ist auch mit Gewalt kein Ausbrechen der Hinterachse zu provozieren.



    Und wie siehts bei Gewindefahrwerken aus?
    Bunt gemischt, schon allein weil bei den meisten Gewindefahrwerken hinten original Puffer weiterverwendet werden. Da kann man dann alles möglich reinstecken, aber was ist denn "richtig" und harmoniert mit der Vorderachse? Was verhindert ein schleifen der Räder oder ein anschlagen der dicken Abgasanlage auf der Hinterachse? Nirgends gibts dazu Anhaltwerte. Daher später mehr aus meinem Erfahrungsschatz dazu.
    Vom Fahrverhalten her sind dann auch die wildesten Sachen möglich. Die Tendenz ist aber wie bei den Serienfahrwerken: Vorne stützt eher ab und hat normalerweise mehr Progression. Das ist fürs Einlenkverhalten gut, für die Fahrstabilität aber manchmal ziemlich schlecht. Von der Freigängigkeit mal ganz abgesehen. Bei Tracktools sieht man auch oft das Problem, dass die Hinterachse beim einlenken zu unruhig ist. Tiefer drehen ist die übliche Lösung, welche hilft, da der Puffer früher abstützt. Federwegsbegrenzer würden ohne Höhenveränderung aber genauso funktionieren.



    Härtegrad: Aufgrund der Achslasten bei wenig Beladung und aufgrund des gewünschten guten Einlenkverhalten sind an der Vorderachse vergleichsweise straffe Puffer gängig. Hinten ist eher weicher, zumindest im Anfangsbereich.
    Länge: Vorne ist wegen der gelenkten Räder immer kürzer, da der der Einfederweg deutlich kritischer ist. Die Hinterachse kann oft 30-40mm tiefer als die Vorderachse einfedern, was bei hoher Zuladung durchaus gewollt und auch sinnvoll ist - zumindest im Sinne des Komforts.
    Meine Empfehlung aus der Praxis ist, dass die Puffer hinten wegen möglicher Zuladung etwa 50% länger als vorne sein sollten. Bei 2-Sitzern oder Tracktools ist das natürlich was anderes, da können die Puffer vorne und hinten gleich lang sein, es empfiehlt sich dann nur entsprechend der Achslasten vorne eine härtere Mischung als hinten.





    Ein nennenswerter Trick vorneweg: 10mm Tieferlegung an Vorderachse mit einer einfachen Modifikation.



    Durch eine Modifikation am Federbein (Haltelasche wegschneiden, Anschlag exakt bis zu 10mm kürzen) lässt sich dieses bis zu 10mm tiefer ins Radlagergehäuse stecken, je nach Freigängkeit zur Antriebswellenmanschette.
    Der Einfederweg Radmitte zu Kotflügelkante erhöht sich um 10mm, der Ausfederweg verringert sich um 10mm.
    Der effekte Ein- und Ausfederweg am Dämpfer ändert sich jedoch nicht, d.h. der Komfort wird nicht negativ beeinflusst.
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    Das Bilstein und H&R Monotube Puffersystem



    Puffer vorne (für Upside-Down wie Biltein B14 für Ibiza 6L auch hinten)
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    Beispiel: Fabia 6Y mit H&R Monotube tief, Puffer 70mm geändert auf 40mm mit Kunststoffscheiben 2x8mm+1x13mm (alternativ gibts auch Aludistanzen)
    -> federt mit ab 300mm RMK (Fahrhöhe 320mm RMK)
    -> Federwegende ca. 270mm RMK (25mm Federweg auf Puffer, 5mm auf Domlager)
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    Puffer hinten für normalen Dämpferaufbau:
    Die Auswahl ist gering. Es gibt einen 50mm und einen 85mm langen Puffer. Diese können dann höchstens noch gekürzt oder mit einer plangeschliffenen 15mm starken Kunststoffscheibe eines original Ibiza 6L HA Puffers unterlegt werden.
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    Das KW Puffersystem



    Das KW Puffersystem besteht grob gesamt aus drei verschiedenen Pufferlängen (35, 50 und 65mm) und drei Härtegraden (Dichte 400, 500 und 600kg/cm³), sowie 15mm hohe Hartgummischeiben ("Federwegsbegrenzer"), um einstellen zu können, ab welcher Fahrhöhe die Puffer mitfedern. Passend dazu gibts noch Staubhüllen in 50,70 und 100mm Länge.
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    Die Puffer haben grob folgende Blockmaße (variiert leicht nach Härtegrad):
    35mm -> 10mm (=25mm Federweg)
    50mm -> 15mm (=35mm Federweg)
    65mm -> 20mm (=45mm Federweg)




    Beispiel: Passende KW Puffer für Seriendämpfer mit 20mm/30mm Tieferlegungsfedern.



    vorne: 35mm Puffer + Dämpfermod für 10mm tiefer. Zu beachten ist, dass die Pufferaufnahme vom PQ24 Domlager ebenfalls 5mm mitfedert.
    -> federt mit ab 315mm RMK (Fahrhöhe 340mm RMK)
    -> Federwegende ca. 285mm RMK
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    hinten: 65mm Puffer und zwei 15mm Hartgummischeiben
    -> federt mit ab 310mm RMK (Fahrhöhe 340mm RMK)
    -> Federwegende ca. 260mm RMK
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    Beispiel: KW Puffersystem auf einem H&R deep (Ob ich dafür in die Fahrwerkshölle komme?).
    Achsversatzplatten (15mm nach oben, 10mm nach hinten) an der Hinterachse hatten eine deutliche Reduktion des Einfederwegs notwendig gemacht.
    35mm Puffer und drei 15mm Hartgummischeiben
    -> federt mit ab 280mm RMK (Fahrhöhe 280mm RMK)
    -> Federwegende ca. 250mm RMK
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    Anpassen der Federwege für Tracktools am Beispiel St XTA mit härteren Rennfedern



    Bei sportlichen Alltagsfahrzeugen und Tracktools ist das St XTA mit den verstellbaren Aludomlagern vorne sehr beliebt, da es eine gute Basis darstellt.
    Dennoch sind die Federwege oft an den normalen KW Fahrwerken angelehnt und für ein Tracktool oft viel zu groß, vor allem an der Hinterachse.



    Vorüberlegung: Bei Rennfahrwerken setzt man auf etwa doppelt so harte Federraten wie bei Alltagsfahrzeugen. Komfort ist weniger wichtig, aber das Fahrwerk muss natürlich trotzdem noch genug arbeiten können, um bestmöglichen Kontakt zur Straße bei möglichst geringen Roll und Nickbewegungen sicherzustellen.
    Tourenwagen haben für die Nordschleife (VLN) etwa 40mm Einfederweg und bis zu 60mm Ausfederweg. Das reicht aus. Natürlich gibt es auch Fahrzeuge mit weniger Federweg, da braucht man sich nur mal die DTM Videos Ende der 80er Jahre von der Nordschleife anschauen, wie da 190er Benz und Co. über die Curbs hüpfen. Da war alles noch etwas extremer, aber heute fährt man bei einem gut beherrschbaren Fahrzeug eher etwas mehr Federweg und mehr Federrate.



    Nehmen wir als Beispiel einen Ibiza 6P Cupra mit einem XTA. Die VA hat voll ausgefedert ca. 395mm RMK und voll eingefedert ca. 275mm RMK, sprich einen Gesamtfederweg von ca. 120mm. Für sportlich Straße würde man eine Fahrhöhe von 325mm anpeilen, dann beträgt der Einfederweg 50mm und der Ausfederweg 70mm, wobei sich der Einfederweg aufteilt in 25mm freier Federweg bis Puffer und dann nochmal 25mm auf dem Puffer bis Blockmaß. Für Straße und guten Komfort peilt man 25-30mm freien Federweg bis Puffer an. So "spät" abstützen geht, da die Federn etwa doppelt so hart wie beim Serienfahrwerk sind. Die Puffer müssen also nicht mehr so "früh" zusätzlich abstützen. Dennoch merkt man in der Slalomfahrt sofort, ob 10, 20 oder 30mm freier Federweg bis Puffer.
    Für Tracktools geht man eher auf 10-20mm freien Einfederweg bis Puffer und dann noch 15-25mm auf dem Puffer. Man greift also zwangsläufig zu den 35mm langen Puffern, um den Einfederweg nicht zu groß werden zu lassen und dennoch etwas freien Einfederweg bis Puffer zu haben, damit das Fahrwerk kleine Wellen im Asphalt ausgleichen kann, ohne das das Auto unruhig wird.
    Doppelt so harte Federn beim Tracktool erlauben auch geringere Einfederwege, trotz größerer Impulse (wie Curbs), die das Fahrwerk ohne hart Durchschlagen schlucken muss.
    Insofern die Radfreigängigkeit passt, würde man dann beim 6P vorne eine Fahrhöhe von 315mm RMK anpeilen, dann bleiben 15mm freier Federweg bis Puffer, dann 5mm Anfangsbereich auf dem Puffer (konischer Bereich) und dann noch weitere 20mm auf den Puffer bis Blockmaß). Sprich ca. 40mm Einfederweg. Der Ausfederweg ist dann vergleichsweise groß mit ca. 80mm und muss reduziert werden, falls die Vorspannfeder voll ausgefedert locker hängt (je nach Vorspannfeder 10-20mm).
    An der Hinterachse verfährt man ähnlich. Puffer nach Zweck auswählen, sprich 35mm in weicherer Mischung oder 50mm in selber Mischung wie vorne und dann mit Hartgummischeiben solange unterlegen, bis der Puffer ab selber Höhe wie vorne mitfedert. Der härtere 50mm lange Puffer mag zwar theoretisch mehr Federweg haben, das wird wegen der geringeren Achslast hinten aber nicht ausgeschöpft, daher ist der hypothetische Einfederweg zwar größer, aber nicht relevant. Entscheidender ist, ab wann der Puffer mitfedert. Entweder nach selbem Einfedermaß wie vorn oder leicht später für agileres Kurvernverhalten.
    Ich persönlich würde das Kurvenverhalten aber eher über andere Parameter einstellen und die Abstützung an der HA ähnich wie vorne einstellen, da somit die Traktion beim rausbeschleuningen mit Frontantrieb besser ist. Stützt das Rad hinten außen besser gegen Rollneigung ab, bleibt diagonal gesehen das innere Vorderrad besser am Boden und hat mehr Traktion.



    Beispiel: ca. 30mm freier Federweg bis Puffer an der Hinterachse bei Fahrhöhe (Puffer runtergeschoben)
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    Für Micha:
    1. vorne rechts das Federbein ohne Feder aber mit einer Entlüfterscheibe, 35mm Puffer, oberem Federteller und Axiallager rein.
    2. Koppelstange dranschrauben, Rad dranschrauben. Am Lenkrad etwa 90° Lenkwinkel nach links einstellen.
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    3. Holzklotz etc unter das Rad.
    4. Fahrhöhe RMK voll ausfedert messen.
    5. Fahrzeug langsam ablassen, messen wann Puffer anfängt mitzufedern (RMK). Freigängigkeit Reifen, Antriebswelle und Stabi prüfen
    5. Fahrzeug weiter ablassen, bis es voll auf dem Puffer steht oder vorher irgendwas kollidiert. Fahrhöhe messen.
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    6. falls irgendwas ansteht: So lange Entlüfterscheiben zusätzlich unter dem Puffer auf die Kolbenstange stecken, bis das Auto voll abgelassen nur auf dem Puffer steht, sonst aber nichts Kontakt hat. Dann Länge der zusätzlichen Entlüfterscheiben messen und neu messen, ab wann der Puffer mitfedert.
    Die Antriebswelle sollte nicht am Rahmen anstehen, hauptsache ein Stück Papier passt dazwischen. Der Stabi sollte nicht am Querlenker oder der Antriebswelle anstehen. Falls doch, andere Koppelstangen bzw. Länge verändern.
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    7. Auf den Wert, ab dem der Puffer (ggf. mit Hartgummischeibe etc) mitfedert werden 20mm addiert. Das ist die optimale Fahrhöhe.
    8. Beide Federbeine vorne komplett einbauen mit Puffer + ggf. Hartgummischeibe/zusätzliche Entlüfterscheibe(n) und 120-140 sowie 10-60-80 Feder.
    9. Ermittelte optimale Fahrhöhe über Gewindeversteller einstellen, danach Fahrzeug ausheben und voll ausgefedert die Länge der Vorspannfeder messen.



    10. hinten rechts Dämpfer einbauen, Rad drauf.
    11. Voll ausgefederte Höhe (RMK) messen. Länge freier Federweg bis Puffer messen (Puffer ganz runter schieben).
    12. Fahrhöhe messen, wann Puffer anfängt mitzufedern.
    13. Höhe messen, wenn Puffer auf Block. Ggf. so lange Entlüfterscheiben draufstecken, bis Rad- und Achsfreigängigkeit sichergestellt sind.
    14. Messen, ab welcher Fahrhöhe dann der Puffer mitfedert und ob dann 20mm höher eine sinnvolle Fahrhöhe passend zur VA ist. Ansonsten weiter solange Entlüfterscheiben aufstecken, dass bei Fahrhöhe wie vorn auch 20-25mm freier Federweg bis Kontakt Puffer sind. Und messen, ob dann auf dem Puffer bis Blockmaß noch genug Federweg vorhanden ist (wenigstens 20mm).