Hallo,
ist mir zu viel Text. Ich habe mich oben wohl mit den Begriffen etwas überschlagen, oder keiner weiß genau was gemeint ist... Habe aber keine Lust das nochmal alles auseinander zu nehmen.
Also einfach nochmal:
- Wenn die mögliche Einfederung dadurch begrenzt wird, dass die z.B. die Achse oder das Rad an Baugruppen des FZ schlägt, so lässt sich durch eine simple Höherlegung der Federweg erhöhen.
- Wird die maximale Einfederung durch eine Konstruktion in der Feder (Und hiermit meine ich nun alles, was Federt, nicht nur das Packet, sondern auch die Reifen, den Rahmen bei Achsverschränkung u.s.w.) selbst (z.B. dur eine Gummifeder am Rahmen oder ein Fangblatt bei WSP-Federn) so muss zudem die Feder weicher oder weniger Progressiv gestaltet werden, um einen größeren Federweg zu erreichen.
Beispiele: Bei 170er ist der Federweg der VA dadurch begrenzt, dass die Achse in die Ölwanne schlägt. Rüstet man einen Kurzhauber auf 12.00R20 oder größeres um, so ist hier der Federweg dadurch begrenzt, dass der Reifen am Radhaus anstößt. In Beiden Fällen erhöht die Höherlegung den Federweg.
@Nic: Sorry, waren einige Macken im Text, wie du es auch (s.O.) bemerkt hast.
Etwas präziser zur Federkennlinie:
- Im Fahrzeugbau will man Progressive Federn haben, um Brauchbare Federung mit erträglichen Federwegen unter einen Hut zu bekommen. Insbesondere bei LKW mit wechselnder Beladung.
Eine Stahlfeder hat eine lineare Kennlinie. Eine Blattfeder in erster Näherung auch, auch wenn sie je nach Aufhängung und Sprengung auch leicht nichtlinear seien kann, da sich ihre "Wirklänge" mit der Durchbiegung ändert, und damit auch ihre Steifigkeit. Eine starrk gespengte Blattfeder wird mit dem Einfedern länger, wenn man von oben draufblickt, d.h. sie hat eine leicht "anti-progressive" (degressiv?) Kennlinie. Z.B. IFA-W50. Eine nicht, oder negativ vorgespannte Feder hat eine leicht progressive Kennlinie. (z.B. HA 170er) Eine leicht vorgespannte Blattfeder, welche aber sich im verlaufe des Einfederns negativ durchbiegt hat zu erst eine anti-progressive und danach eine progressive Kennlinie. Die meisten LKW.
Wenn man die Federkennlinie seines LKW kennen möchte, so kann man sich zuerst eine (wirklich nur) leicht progressive Steigung in ein Koordiatensystem einzeichnen. y-Achse Kraft F, x-Achse Federweg X.
Steigung der Blattfeder herausfinden: Auto an der Achse anheben, Abstand (A1) zwischen Achse und Rahmen messen. Bei der Gelengenheit auch den Abstand (A!) zum "Stoppunkt" Messen, bis zu dem die Achse maximal einfedern kann. Z.B. den Gummipuffer, oder beim 170er die Ölwanne. Nun das Auto absenken und den übrig gebliebenen Abstand (A2)davon abziehen. Hat man die y-Koordinate. X Koordinate findet sich, indem man die Radlast, das Gewicht des Rades und das halbe Gewicht der Achse zusamen zieht (Vorderachsen wiegen zwischen 400 und 800Kg, würde Kurzhauber 450kg, Mercur/170er 550kg sagen) Durch den Ursprung und diesen Punkt eine Linie gezeichnet, welche zum Ende hin ganz leicht (Vielleicht 1/10 der Steigung) zunimmt. Nun kann man sich noch den maximalen Federweg (A!) mit rotem Filzstift auf der x-Achse einzeichnen, weiter als bis hier darf die Achse nicht einfedern.
Nun gelten für Federn folgende Rechenregeln:
- Parallelgeschaltete Federn addieren sich die Steigungen.
- Seriellgeschaltete Federn subtrahieren sich die Steigungen.
Also muss man sich als nächstes die Reifen vornehmen: Hier einfach den Reifen oben von der Lauffläche zur Felge messen und davon den Anstand unten von der Felge zur Straße abziehen. Hat man die Y-Koordinate. X-Koordinate ist hier nur die Radlast.
Nun subtrahiert man beide Steigungen, und man erkennt, das der Reifen einen erheblichen Einfluss auf die Federung des Autos hat. (Vor allem, wenn man mal die Steigung für einen Reifen einzeichnet, bei dem der Druck soweit abgelassen ist, dass die Flanke nur noch halb so hoch steht. Und genau aus dem Grund trenne ich mich nicht mehr von meinem 14er Reifen, auch für Straßenfahrten. Des weiteren hat ein Reifen eine verschwindend kleine ungefederte Masse, daher verbessert sich die Federung bei weichen Reifen noch einmal enorm.)
So ganz fertig ist die Kennlinie der Feder jedoch immer noch nicht. Nun muss man noch den Gummipuffer einzeichnen. So lange der Gummipuffer nicht berührt hat er keinen Einfluss auf die Feder, seine Kennlinie verläuft auf der x-Achse. In dem Moment, wo der Puffer die Feder berührt beginnt seine Kurve. Da der Puffer meist kegelig ausgeführt ist, ist seine Kennlinie stark progressiv. (Die Kennlinie ist proportional zum Integral seines Profils.) Na ja, die Kennline des Gummipuffers kenne ich so nicht, da muss man Raten oder ähnliche Gummifedern vergleichen.
Also die Kennlinie für den Puffer eingezeichnet und zur Reifen-Feder-Kennlinie addiert, da Puffer und Feder parallel stehen.
Nun hat man die Gesamtkennlinie, wobei die Auslenkung der Blattfeder den Weg (A1) auch im harten Fahrbetrieb nicht erreichen darf.
(Etwas Mathematik: Progressiv bedeutet, dass die 1.Ableitung der Kennlinie nach dem Weg monoton steigt, oder dass die 2. Ableitung wenigstens an einigen Stellen positiv von Null verschieden ist.)
Was meinte ich oben, als ich meine "Abstand zwischen Feder und Gummi erhöhen bzw. die Feder stark aufzusprengen ist Böse?"
Wenn man den Abstand zwischen Feder und Gummi erhöht, verschiebt sich die gesamte Kurve der Steigung der Gummifedernach um den Betrag des erhöhten Abstandes links bzw. in Richtung positver X. Nun kann man wieder alle Steigungen addieren bzw. subtrahieren.
Wenn man sich nun die Zusammensetzung beider Kurven am Punkt A! betrachtet, so wird auffallen, dass der Anteil für die Blattfeder am Gesamtfederweg gestiegen ist. Und dass ist nicht gut, denn das bedeutet eine Stärkere Belastung für die Blattfeder, welche ja so nebenbei auch die Achse lenkt.
Auch sieht man, dass im normalen Arbeitsbereich (Deutz/Iveco arbeitet gerne mit Gummifedern, der Puffer greift auch bei normaler Straßenfahrt) kaum eine weichere Federung konstruiert hat, sondern die Progressivität auf dem Weg zum Punkt A! verringert hat. Das, was die höhere Aufsprengung mehr Abstand zum Punkt A! bringt, ist von der fehlenden Progressivität schnell eingeholt. Dann war das viel Aufwand um wenig Effekt.
So, und aus den Gründen habe ich damals bei meinem 170er:
- 14er Reifen bei 2-3Bar auf schlechten Straßen.
- Die Federn nicht weiter aufgesprengt, sondern so gelassen, dass der Gummipuffer nach 5cm in Eingriff kommt.
- Der zu weichen VA-Feder keine Blätter beigelegt (Das eigentliche Problem beim 170er ist die zu weiche VA-Feder).
- die VA um 7cm höher gelegt. So habe ich auch bei voll eingedrückten Puffern noch minimale Reserve zur Motorölwanne. Außerdem kann ich den Gummipuffer voll ausnutzen.
- Um die Sache dann rund zu bekommen, (Der Stark genutzt Gummipuffer war mir allein zu Steil in der Kennlinie) habe ich ein WSP-Federblatt Beigelegt, was etwa 800Kg/20cm Einfederung trägt. Das Entspricht in etwa der Hälfte der zu weichen Blattfeder. Dieses WSP-Blatt ist über Gummipuffer im Stillstand gerade so im Eingriff.
- Stärker Dämpfer, weichere Federungen benötigen stärkere Dämpfung.
Ergebniss: Bis zur Stillstandsbelastung wirkt nur die Steigung der Blattfeder. 2cm später kommt (Mittels sampfter einleitung über gummiklötze) 1/2 Steigung der Kennlinie über das WSP-Blatt hinzu, etwas nach 5cm kommt der Gummipuffer in Eingriff, der nach weiteren 5cm auch anfängt ernsthaft zu wirken. Die Feder ist nun so schön weich, wie eh und Je, kennt aber kein hartes durchschlagen mehr, auch Gewaltaktionen werden schön progressiv abgefangen.
Man merkt den Unterschied deutlich zur originalen Hinterachsfederung (Die ich zwar auch weicher gemacht habe, aber noch nicht weich+Progressiv genug), vorne wuppt das Auto geschmiedig über Speedbreaker, kommt die Hinterachse drauf knallt es aber fürchterlich...
MlG,
Felix
). Im Normalzustand hat die Achse einen best. Abstand zum Rahmen, definiert durch Federhärte, Achslast + Beladung etc. 
