Übersetzungsverhältnisse zwischen Hinterbau und Dämpfer

Schematische Darstellung Standardkennlinie Übersetzungsverhältnis

Kinematische Analyse des Federungssystems

Zur Abstimmung der Fahrwerkskinematik mit dem Federelement wird das Übersetzungsverhältnis zwischen Hinterbau und Dämpfer herangezogen. Diese Betrachtung ist meist wegbasierend, d.h. Änderung des Federwegs an der Hinterradachse zu Änderung des Dämpferhubs. Die Analyse ist eine reine Positionsanalyse bei der keine Kraftelemente, z.B. des Dämpfers, berücksichtigt werden. Somit erfolgen nur Aussagen zum kinematischen Gesamtsystem; die dynamischen Einflussfaktoren bleiben unberücksichtigt.

Rotwild spezifische Abstimmung der Fahrwerkskinematik mit dem Federelement

Es ist uns wichtig, dass unserer Rotwild-Fahrwerkskinematik immer optimal auf die nichtlinearen Kennlinien der neusten Luftdämpfergeneration abgestimmt ist. Für die Optimierung unterteilen wir den Gesamtfederweg in drei Bereiche:

  • Sag-Bereich (20-30% des gesamten Federwegs)
  • Effektiver Federwegsbereich (30-85% des gesamten Federwegs)
  • Endbereich (85-100% des gesamten Federwegs)

Schematische Darstellung Übersetzungsverhältnis

Sag-Bereich (20-30% des gesamten Federwegs)

Wird hier nicht genauer betrachtet da dieser Bereich maßgeblich durch die Lage des virtuellen Drehpunkts sowie den Anfangsverlauf der Raderhebungskurve bestimmt wird.

 

Effektiver Federwegsbereich (30-85% des gesamten Federwegs)

Dies ist der sog. Arbeitsbereich des Dämpfers, d.h. der Bereich in dem sich der Fahrer während der Fahrt bergauf, beim Überfahren von Hindernissen oder auch während der Abfahrt am häufigsten bewegt. Ziel ist es, bei der Optimierung der Kennlinie eine möglichst linear fallende Kurve des Übersetzungsverhältnisses zu erreichen, was zu einer linear steigenden Kraft am Hinterrad führt. So unterstützt das Fahrwerk den Fahrer perfekt und gibt ihm das Gefühl von diesem „getragen“ zu werden. Darüber hinaus ist das Fahrwerk (Luftdruckeinstellung am Dämpfer) durch seine lineare Kennlinie sehr einfach auf das individuelle Körpergewicht abzustimmen.

 

Endbereich (85-100% des gesamten Federwegs)

Der Endbereich ist notwendig um Durchschläge am Dämpfer zu minimieren und Federwegsreserven bereitzustellen. Eine zu früh einsetzende Endprogression kann dazu führen, dass der gesamte Federweg ungenügend genutzt wird und das Fahrwerk schnell verhärtet. Entgegen der Auffassung ein Federungssystem nur über den Begriff „Progression“ zu beschreiben, ist es wesentlich wichtiger die einzelnen Teilbereiche des Federwegs optimal zu gestalten.

Schematische Darstellung Kraftkomponenten Hinterrad

Dynamische Analyse des Federungssystems

Bei der dynamischen Analyse des Federungssystems geht es um die Bewegung des Hinterbaus unter Einwirkung von Kräften. Die, z.B. durch einen Stoß, in das Gesamtsystem eingeleitete Energie wird zum einen in den Hinterbau und zum anderen in den Dämpfer mechanisch übertragen (Energieerhaltung). Die in das Dämpfersystem eingebrachte Kraft ist die an der Raderhebungskurve tangential wirkende Kraftkompomente (Ft). Die senkrecht dazu stehende Kraftkomponente (FR) wirkt auf die Rahmenbauteile.

Ziel unserer Optimierung ist es, die auf die Rahmenbauteile wirkenden Kräfte zu minimieren und die durch Stöße hervorgerufene Energie ausschließlich in das Federelement (Dämpfer) einzuleiten und in Wärme umzuwandeln (Dissipation). Erschütterungen durch elastische Verformungen der Rahmenbauteile werden so verhindert. Das Übersetzungsverhältnis ergibt sich aus einer Momentenbilanz, die aus den Kräften am Hinterrad und am Dämpfer berechnet wird.

Unsere Fahrwerke

Die Abgrenzung der Kinematiksysteme erfolgt bei ROTWILD durch den Federweg vor. XCS-Systeme kommen im Federwegsbereich von 100-140 mm zum Einsatz, XMS-Systeme bei 150-200 mm.

XCS

Das XCS-System wurde 2013 als Hinterbaukinematik speziell für 29“ Laufräder und Federwege bis 120 mm entwickelt. Durch das bessere Überrollverhalten der Laufradgröße konnte die Kinematik auf schnelle Antritte, Traktion und Pedalierbarkeit im offenen Dämpfermodus optimiert werden.  

2014 erfolgte dann die Weiterentwicklung für 27.5“ Laufräder und Federwege bis 140 mm. Im Fokus steht hier das verbesserte Ansprechverhalten bei möglichst guter Pedalierbarkeit.  

Die dritte Generation unseres XCS-Systems findet sich im X1 für das Modelljahr 2016. Das XCS-System wurde grundlegend neu entworfen (s. Kinematik Kapitel) und auf die neusten Dämpfertechnologien angepasst. Daraus resultiert eine Kinematik, die perfekt auf den heutigen All Mountain Bereich ausgelegt ist und echte Allrounder Qualitäten beweist.

XMS

Das erste XMS-System wurde von Rotwild im Modelljahr 2009 vorgestellt und ist seitdem ständigen Weiterentwicklungen unterzogen worden. Die Kinematik bietet auf Abfahrten ein feines Ansprechverhalten und einen progressiven Endfederweg.

Funktionell basiert das XM-LINKAGE auf einer Viergelenker-Kinematik, bei der die vier Lagerpunkte zusammen mit dem Linkage ein Hinterbauparallelogramm erzeugen und gleichzeitig den Antrieb von der Federung abkoppeln. Der Schwingendrehpunkt liegt als virtueller Drehpunkt oberhalb des Tretlagers im Bereich des Vorderrades, beim Einfedern wandert der virtuelle Drehpunkt auf einer flachen Kurve in Richtung des Tretlagers. Trotz mehr Federweg federt das System somit beim Pedalieren nicht ein (Anti Squat Effekt) und liefert effektive Kraftübertragung ohne störendes Wippen. Der stehend angeordnete Dämpfer wird mit aufwändig gefertigten Hebeln angelenkt, die auftretende Seitenkräfte wirkungsvoll eliminieren. Das stark abfallende Oberrohr erhöht die Standover-Freiheit deutlich und ist damit ideal in technischen Passagen.

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