Zusammen mit Continental AS wurde ein Feder-Dämpfersystem entwickelt, das ausschließlich mit Luft arbeitet.
Dieses Luft-Feder-Dämpfersystem ist mit knapp 2,3 Kilogramm rund 2 Kilogramm leichter als konventionelle Konstruktionen, wobei der Grundaufbau und die Arbeitsweise der Dämpfung grundsätzliche Analogien aufweisen.
Auch beim Luftfederbein fährt ein Kolben in einen Dämpfungsraum. Statt Hydraulikflüssigkeit wird hier jedoch Luft verdrängt und durch Plattenventile in eine zweite Kammer geleitet.
Die Dämpfung wird durch Drosselung der Luftströmung erzielt. Da Luft sich zusammendrücken lässt (Kompressibilität) kann die eingeschlossene Luft die Federung übernehmen und die übliche Stahlfeder ersetzen.
Luft ist ein Medium mit idealen Eigenschaften für ein Feder-Dämpfersystem und bietet zahlreiche Vorteile:
"Natürliche" Progression der Federrate bei hoher Belastung (Druck im System steigt).
Hohe Durchschlagsicherheit (Gasgesetz, Druck steigt mit der Temperatur).
"Natürliche" Progression der Dämpfung bei hoher Beanspruchung (Viskosität von Luft steigt mit der Temperatur).
Frequenzabhängige und selektive Dämpfung mit "automatischer" Anpassung an die Beladung.
Resistenz gegen Überhitzung (kein temperaturbedingtes Nachlassen der Dämpfung bei hoher Beanspruchung, z. B. auf Wellblechpisten).
Einfache Möglichkeit zur Anpassung an den Beladungszustand.
Einfache Anpassung der Sitzhöhe.
Durch die anteilig geringeren ungefederten Massen werden zudem das Ansprechverhalten der Federung und die Traktion des Hinterrades verbessert.
Aufbau /Funktion:
Die Konstruktion zeigt drei hintereinander liegende Luftkammern, die durch Luftkanäle in Verbindung stehen. Ein Aluminiumzylinder bildet die beiden oberen Kammern, die durch einen Kolben voneinander getrennt werden. Durch die Längsbewegung des Trennkolbens wird die eingeschlossene Luft komprimiert und wirkt damit als Feder.
Zugleich strömt ein definiertes Luftvolumen über Plattenventile (Spaltdrossel) in die jeweils andere Kammer und dämpft durch Drosselung die Radbewegung. Die untere Luftkammer wird durch einen gasdichten Rollbalg aus Gummigewebe gebildet. Er ermöglicht die Hubbewegung und dichtet das Federbein nach außen ab, so dass keine die Reibung erhöhende Kolbenstangendichtung benötigt wird. Der Widerstand beim Abrollen des Gummibalges über einen speziell geformten Konus ergänzt die Progression des Systems.
Nach außen ist das Federbein geschlossen und luftdicht.
Leckageverluste können durch Nachfüllen von Luft über ein Ventil ausgeglichen werden.
Die Fülldruckvariation von außen erlaubt auch eine einfache Adaption der Sitzhöhe durch Aufpumpen oder Ablassen von Luft. Bei abgesenkter Sitzposition reduziert sich allerdings der Einfederweg, so dass sich diese Einstellung eher für eine moderate Fahrweise anbietet.
Die Anpassung an unterschiedliche Beladungszustände erfolgt ebenfalls sehr einfach über den Fülldruck. Ein Detail dazu: An einer kleinen "Libelle" am Heckrahmen lässt sich die Normallage des Motorrades ablesen, wodurch die Einstellung erleichtert wird. Für das Aufpumpen unterwegs wird serienmäßig eine Handhochdruckpumpe mit Manometer mitgeliefert, die auch zum Aufpumpen der Reifen verwendet werden kann.
Neu ist beim Luft-Feder-Dämpfersystem die Möglichkeit einer frequenzselektiven Dämpfung, die durch eine gezielte Abstimmung des inneren Strömungssystems zusammen mit den Spaltdrosseln verwirklicht wird. Ein damit erreichbarer wichtiger Effekt ist die erheblich bessere Traktion des Hinterrades auf welligem Untergrund. Die Dämpfung lässt sich in den Frequenzbereichen der von Bodenunebenheiten angeregten Hinterradschwingung gezielt so auslegen und anpassen, dass das Rad den Unebenheiten auf ideale Weise folgt und optimalen Bodenkontakt behält.
Das ergibt besseren Vortrieb beim harten Beschleunigen und gleichzeitig mehr Sicherheit beim Bremsen.
Das Durchschlagen der Federung, wie es bei lang gezogenen Bodenwellen und hoher Belastung häufig auftritt, wird durch die "natürliche" Federratenanpassung der Luftfeder zusammen mit der frequenzselektiven Dämpfung ebenfalls weitgehend ausgeschlossen.
Die Grundcharakteristik der Dämpfung kann zusätzlich über ein Handrädchen, das eine Bypassbohrung im Dämpfer freigibt, in zwei Stufen zwischen komfortorientierter Straßeneinstellung und straffer Geländeeinstellung angepasst werden.
Am Rande sei angemerkt, dass beim Durchfedern der HP2 "von Hand" und im Stand ein irreführender Eindruck von der Dämpfungswirkung entsteht, denn die resultierende Bewegung entspricht in Geschwindigkeit und Frequenz nicht dem Fahrbetrieb.
Ein nicht unerheblicher Vorteil des Systems liegt auch in der völligen Unempfindlichkeit des Federbeins gegen jeglichen Schmutz aufgrund der geschlossenen Bauweise. Auch im feinsten Sand gibt es deshalb keinen Verschleiß von Dichtungen und Führungen mehr.
(nach einem Pressetext von BMW)
Randnotiz:
BMW fährt im Wettbewerb die HP2 mit Öhlinsfederbein unter einem schwarzen Gummibalg.