Allein für den BMW M4 bieten wir bei KW in unserem Lieferprogramm mit den Fahrwerkkategorien “Street Comfort”, “Street Performance” und “Track Performance” sechs Fahrwerkoptionen mit Teilegutachten an! Im positiven Sinne halten uns deshalb viele für verrückt, während BMW-M-Enthusiasten uns dafür lieben.
Wer es ein wenig beim BMW M4 im Speziellen etwas genauer wissen will, findet auf unserem KW automotive Blog schon seit Längerem eine kleine Fahrwerkberatung zum BMW M4. Klickt dazu einfach auf das obere Bild oder hier.
Auf vielfachen Wunsch nehmen wir uns heute mal das KW Gewindefahrwerk Variante 4 und das KW Clubsport 3-way Gewindefahrwerk etwas zur Brust, da das Thema Clubsport und Variante 4 für viele anscheinend noch Neuland ist. Klingt komisch, ist aber so.
Damit das aber nicht zu trocken wird, gibt’s als Teaser zu diesem Blogpost auch ein kleines YouTube-Video vom “Nordschleifen-Fan” und passionierten Trackday-Fahrer Alex Hardt. Wer noch mehr wissen will, findet weiter unten in diesem Blogpost ein paar generelle Basics zum KW Clubsport 3-way (KW V4 Clubsport) und der Variante 4 (KW V4). Daneben wollen wir auch noch den einen oder anderen Gewindefahrwerk-Mythos beleuchten. Viel Spaß!
Der Unterschied zwischen einem KW V4 Clubsport (Clubsport 3-way) und einem KW V4 Gewindefahrwerk (KW Variante 4)
Fangen wir mal mit den offensichtlichen Fakten beim KW Clubsport 3-way und dem KW Gewindefahrwerk Variante 4 an. Beide Gewindefahrwerke verfügen über Gewindefederbeine und Hinterachsdämpfer aus rostfreiem Edelstahl.
Wie auf den ersten Blick zu sehen, haben das KW Clubsport (Clubsport V4) 3-way und das KW Variante 4 (V4) Gewindefahrwerk Stützlager an den Federbeinen und Ausgleichsbehälter. Beide Gewindefahrwerke ermöglichen am BMW M4 laut Teilegutachten eine stufenlose Tieferlegung von 15 – 40 Millimeter (entspricht etwa 65 Millimeter Tieferlegung beim BMW F32) .
Von herkömmlichen Gewindefahrwerken unterscheiden sich unser KW V4 Clubsport (KW Clubsport 3-way) und das V4 (Variante 4) mit ihren dreifach leistungseinstellbaren Dämpfern, teilweise hartcoatierten Komponenten aus Flugzeugaluminiumlegierungen sowie speziellen Messinglegierungen, die eine ausgezeichnete Langlebigkeit und Wartungsfreiheit garantieren. Zusätzlich sorgen die Legierungen für eine geringere Reibung im Dämpferarbeitsraum, um so Losbrechmomente zu reduzieren.
Aber das war es im Grunde eigentlich schon mit den Gemeinsamkeiten beim Clubsport 3-way und der Variante 4, wenn wir mal den Polyamidfederteller, das Trapezgewinde, die Hinterachshöheneinstellung und die Farben “Gelb-Lila” außen vor lassen.
Wenn ihr Euch die beiden Vorderachsfederbeine ein wenig genauer anschaut, erkennt ihr, dass wir beim Clubsport 3-way ein zweiteiliges Rennsportfedersystem mit linearer Vorspannfeder und linearer Tragfeder bzw. Hauptfeder nutzen.
Helper Spring 
Tragfeder
Die Vorspannfeder (Helper Spring) könnt ihr übrigens mit einer Hand oder je nach eigener Körperkraft mit zwei Händen zusammendrücken, denn ihre Aufgabe ist es im Grunde nur, die Tragfeder an Ort und Stelle zu halten, falls mal bei allzu rasanter Fahrt ein Rad für einen Sekundenbruchteil den Bodenkontakt verliert.
Bei der Variante 4 hingegen verwenden wir eine lineare und längere Hauptfeder ohne Vorspannfeder. Wobei eigentlich das Wort Vorspannfeder eher der falsche Begriff ist, da sie ja eher eine “Hilfsfeder” (Helper Spring) ist. Denn beim Thema “Vorspannung” kursieren die wildesten Gerüchte, dazu später mehr in unseren “Fahrwerk-Mythen”.
An der Hinterachse – der BMW M4 verfügt über eine Fünf-Lenker-Achse als Radaufhängung – sind Tragfeder und Dämpfer voneinander getrennt. Beim Clubsport 3-way und der Variante 4 nutzen wir an der M4-Hinterachse ein zweiteiliges Rennsportfedersystem mit linearen Federraten.
Beide Fahrwerke haben unterschiedliche Federraten und sind trotz ihrer offensichtlichen Gemeinsamkeiten wie beispielsweise den dreifach leistungseinstellbaren Dämpfern völlig verschiedene Produkte und für ihren jeweiligen Einsatzzweck maßgeschneidert. Schließlich ist jedes Fahrwerk immer nur ein Kompromiss; auch wenn Euch so mancher gerne immer etwas anderes erzählt.
Wer wie beispielsweise SJ Exclusive mit seinem straßenzugelassenen BMW M4 regelmäßig an Trackdays teilnimmt, der sollte auf jeden Fall zu einem KW Clubsport 3-way Gewindefahrwerk greifen. Denn dafür haben wir das Clubsportfahrwerk entwickelt. Dementsprechend sind auch die Federraten straffer ausgelegt und das Domlager unibalgelagert. Die gesamte Abstimmung des Clubsport 3-way ist für Semislick-Reifen und schnelle Rundenzeiten optimiert.
Die Variante 4 haben wir dagegen für alle BMW M4 Enthusiasten entwickelt, die einfach gerne im Alltag schöner, harmonischer und sportlicher mit Straßenreifen fahren wollen, oder die auf Wunsch in puncto Fahrdynamik flexibler sein wollen.
Das KW Gewindefahrwerk Variante 4 ähnelt im Grunde in seiner ganzen Auslegung und Abstimmung in gewisser Weise unserem Fahrwerk, das wir in einer ähnlichen Auslegung für den BMW M4 GTS entwickelt haben. Auch verfügen die Stützlager bei der Variante 4 über keine Unibalgelenke sondern Gummilager.
Bei der Variante 4 und dem Clubsport 3-way sitzt die Ventileinheit zum unabhängigen Einstellen der Lowspeed- und Highspeed-Druckstufenkräfte im Piggyback bzw. Ausgleichsbehälter. Dieser ist direkt am Dämpfergehäuse bzw. an der Vorderachse am Federbein angebracht.
Unsere separat in den Lowspeed- und Highspeed-Kräften der Druckstufe einstellbare Ventiltechnologie nennt sich “KW TVCLH-A” (Twin Valve Compression Low-/Highspeed Adjustable). Highspeed und Lowspeed meint übrigens die Kolbenstangengeschwindigkeit. Leider kann man nicht pauschal sagen, dass der Highspeed-Bereich bei etwa 0,2 m / s anfängt, da dies von dem Dämpferaufbau abhängig ist.
Mit der Druckstufe im Dämpfer wird die Tragfeder beim Einfedern unterstützt, wodurch auch eine komfortablere Federkonstante genutzt werden kann. Da ja der Schwingungsdämpfer bereits einen Teil der Stoßenergie abbaut und so im Grunde von der Feder weniger Energie aufgenommen werden muss. Auch stützt die Druckstufe den Karosserieaufbau mit ab.
Über das lilafarbene Einstellrädchen dreht ihr im Ventil die messingfarbene “Lowspeed-Spindel” in der unterschiedliche Bohrungen sind, durch die dann die Dämpferflüssigkeit bzw. das Dämpferöl fließen kann. Über das große goldene Rad wird die Highspeed-Druckstufe abgestimmt.
Mit der einstellbaren Lowspeed-Druckstufe habt ihr Einfluss auf das Karosseriewanken beim Einlenken sowie auf das Nickverhalten beim Anbremsen und Beschleunigen. Auch kann die Dämpfung bei langgezogenen Bodenwellen über den Lowspeed mit beeinflusst werden. Die Highspeed-Druckstufe dagegen hilft Euch Schlaglöcher, kurze Bodenwellen, Querrillen und Co. zu dämpfen. Und beim KW Clubsport 3-way und der Variante 4 unterscheiden sich natürlich die jeweiligen Ventilfedern in ihrer Auslegung, Materialstärke und Federraten.
Auch die Zugstufe ist bei unseren KW Fahrwerken bereits ab der Variante 2 mit einer zweistufigen Ventiltechnologie (TVR-A, Twin Valve Rebound Adjustable – Technologie) aufgebaut. Beim Clubsport 3-way und der Variante 4 können die Zugstufenkräfte mit 16 Klicks im Lowspeed-Bereich eingestellt und feiner abgestimmt werden.
Mit der Spiralfeder wird die Highspeed-Zugstufe aufgebaut. Die Lowspeed-Zugstufe wird durch die Bypassscheibe sowie die Einstellstange festgelegt. Mit der Zugstufenklickeinstellung öffnet oder schließt ihr mit 16 Klicks einen Bypasskanal im Ventil und könnt so zum Beispiel mit beeinflussen; wie schnell bei Lastwechseln das Fahrwerk beim eingefederten Zustand ausfedert.
Die Zugstufe lässt sich auch so beschreiben, wie der Karosserieaufbau an die Straße angebunden wird. Bei der Variante 4 und dem Clubsport 3-fach unterscheidet sich selbstverständlich die Zugstufen-Ventilauslegung in Federraten, Materialstärke und Co.
Die Variante 4 liefern wir immer in unserer Performance Grundeinstellung aus. Im Vergleich zum KW Clubsport 3-way ist die Variante 4 eher der “Allrounder” im Alltag und trotz der “BMW-M4-GTS-Gene” kommen eine V4 und selbst auch das von uns für den M4 GTS entwickelte Fahrwerk nicht ganz an die Performance eines KW Clubsport 3-way Gewindefahrwerks heran, da die gesamte Auslegung des Clubsport-Fahrwerks für den Rennstreckeneinsatz optimiert ist. Die Variante 4 bietet dagegen die Möglichkeit entweder den M4 als sportlichen Gran Turismo abzustimmen oder in einen gelegentlichem Trackday-Virtuosen zu verwandeln.
Wie sich eine Variante 4 im BMW M4 fährt, verrät Euch Alex Hardt in seinem zweiten Video …
Der Mythos der Härte …
Klar, können wir auch über das berühmte “KW-MEME” schmunzeln, aber wie jeder Nordschleifen- und Trackday-Fan weiß, ist auf dem MEME ja gar kein Variante 3 Gewindefahrwerk, sondern ein KW Competition Rennsportfahrwerk abgebildet… Anscheinend ist das MEME aber dem Mythos geschuldet, dass die Ziffer hinter unseren Produktbezeichnungen immer den Härtegrad unserer KW Gewindefahrwerke angeben soll.
Aber was ist denn nun hart bei einem Fahrwerk? Eine leichte und objektive Antwort darauf zu geben ist gar nicht mal so leicht. Denn oftmals wird die gefühlte Härte rein subjektiv empfunden. Andererseits haben nicht nur die Dämpferabstimmung, die Federrate und der Federweg Einfluss auf den Abrollkomfort, sondern auch Reifen sowie die ganzen ungefederten Massen.
Oft wird beim Thema Fahrkomfort vergessen, dass die Achskinematik und Elastokinematik einen genauso großen Einfluss auf den Fahrkomfort wie der Reifen und Dämpfer haben. Schon mal an die ganzen Gummimetallelemente in den Querlenkerlagern und Co. gedacht?
Unsere Abstimmungsphilosophie bei den KW Gewindefahrwerken, vor allem unseren Fahrwerken in der “Street Performance” Kategorie lässt sich am besten so beschreiben, dass wir ein Fahrwerk immer so hart wie nötig und so komfortabel wie möglich für den Alltag auslegen.
Aber zurück zum “KW MEME” und dem Mythos, dass eine Variante 1 weniger hart als eine Variante 2 sei. Die “1” beim KW Gewindefahrwerk Variante 1 bedeutet einfach, dass das Fahrwerk über eine Einstelloption verfügt: der stufenlosen Tieferlegung. Bei der Variante 2 gibt es zwei Einstellmöglichkeiten: Tieferlegung und die Zugstufe (zweistufige Ventiltechnologie TVR-A, Twin Valve Rebound Adjustable). Variante 3 hat drei Einstellparameter: separates abstimmen der Druck- (zweistufige Ventiltecchnologie TVC-A, Twin Valve Compression Adjustable) und Zugstufe (zweistufige Ventiltechnologie TVR-A, Twin Valve Rebound Adjustable) sowie die Tieferlegung …
Mythen, Halbwissen und Legenden
In manchen Foren stehen immer die erstaunlichsten Dinge zu Fahrwerken und nicht nur zu unseren. Beispielsweise soll sich laut so manchem “Keyboard-Ingenieur” durch das Ändern der Tieferlegung die Federvorspannung und die Federrate ändern. Nach dem Motto, je tiefer, desto härter wird die Federrate.
Das stimmt nur zum Teil und ist eher der Fall, wenn mit einem herkömmlichen Tieferlegungsfedersatz und dem M4-Serienfahrwerk versucht wird, eine vermeintliche, maximale Tieferlegung zu erreichen. So gibt es zwar kurze Tieferlegungsfedern die am F82 eine Tiefe von 30 Millimeter ermöglichen. Da sich aber an der Länge des Dämpfers nichts ändert, wird der optimale Arbeitsraum und Federweg des Dämpfers massiv beeinträchtigt.
Ihr dürft dabei nie vergessen, dass die Federn eigentlich das Gewicht der Karosserie tragen und die Dämpfung auch bei einer maximalen Zuladung funktionieren muss.
Viele Federhersteller nutzen deshalb eine viel höhere Federkonstante alias Federrate; damit die kürzeren Federn allein durch das Fahrzeuggewicht nicht auf Block gehen und noch so halbwegs federn. Denn durch die kürzere Federlänge hat sich ja auch der Federweg verringert. So versucht man zu verhindern, dass durch den verringerten Federweg die Feder ständig auf den originalen Anschlagpuffer bzw. das Elastomerfederelement aufschlägt und somit im Grunde nicht mehr die Stahlfeder, sondern die Elastomerfeder arbeitet.
Wenn nun jemand glaubt, allein nur mit einem Federsatz und einer Tieferlegung von 30 Millimeter in Verbindung mit dem Serienfahrwerk sportlich fahren zu können, muss ganz hart im Nehmen sein. Von echter Fahrdynamik kann dann kaum noch die Rede sein. Oder drastisch ausgedrückt, der M4 wird bei übertriebenen Tieferlegungen durch Federsätze in Verbindung mit dem Serienfahrwerk zur unkomfortablen “Hoppelkiste” und selbst die optionalen adaptiven M-Dämpfer können nicht mehr weiterhelfen. Wie der M4 dann noch im fahrdynamischen Grenzbereich performt, müssen wir ja wohl nicht näher beschreiben.
Straffe Federn bzw. zu hohe Federkonstanten führen zu einer hohen Aufbaufrequenz und haben den Vorteil, dass sich das Fahrzeug bei Zuladung weniger bewegt. In Kurven neigt sich die Karosserie weniger. Aber der Fahrkomfort baut etwas ab und der M4 verliert bei zu straffen Federraten letztendlich auch an Grip.
Dies ist auch einer der Gründe, warum beispielsweise unsere in der Höhe einstellbaren Federn (Gewindefedern) für den BMW M4 “nur” eine Tieferlegung von 25 Millimeter ermöglichen. Und selbst diese 25 Millimeter klappen nur, da wir in unserem Lieferumfang für den in der Höhe einstellbaren Federsatz auch spezielle Elastomerfederelemente und Staubschutzkappen liefern. So sind auch bei allzu dynamischen Fahrmanövern noch Reserven vorhanden und die Seriendämpfer können ihre Arbeit tun.
Bevor nun aber der Einwurf kommt, dass wir als KW automotive auch ST suspensions Tieferlegungsfedern für den M4 im Lieferangebot haben, möchten wir erwähnen, dass diese Federn eine Tieferlegung von 20 Millimeter an der Vorderachse und 15 Millimeter an der Antriebsachse ermöglichen. Wer tiefer möchte, soll dann lieber zu einem Gewindefahrwerk greifen.
Tieferlegung beeinflusst angeblich die Vorspannung und Federrate
Aber auch bei Gewindefahrwerken hält sich der Mythos, dass sich durch eine Tieferlegung die Federvorspannung ändert oder je tiefer, der Federteller heruntergedreht wird, umso härter soll es durch die geänderte Federrate werden.
Auch hier ist es ein wenig anders, als in manchen Foren zu lesen ist. Denn dadurch, dass die Federbeine und Dämpfergehäuse eines KW Gewindefahrwerks im Vergleich zu den Serienkomponenten bereits kürzer sind, kann trotz einer Tieferlegung der Federweg sogar bis zu 10 Millimeter länger als beim Serienfahrwerk sein.
Auch sind unsere entwickelten Gewindefahrwerke in allen Belangen, von der Federrate, Federlänge bis hin zum Federweg und dem Dämpferaufbau auf die im Teilegutachten angegebene Tieferlegung und das jeweilige Fahrzeug ausgelegt. Beispielsweise sorgt das KW Gewindefahrwerk Variante 4 und das KW Clubsport 3-way allein durch den Einbau in den M4 bereits für eine Mindesttieferlegung von 15 Millimeter.
Laut Teilegutachten kann über das Trapezgewinde am Federbein und an der Hinterachshöhenverstellung die M4-Karosserie um weitere 25 Millimeter auf eine maximale Tieferlegung von 40 Millimeter heruntergeschraubt werden. Dies entspricht übrigens einer Tieferlegung von 65 Millimeter an der Vorderachse und 60 Millimeter an der Hinterachse eines normalen BMW 4er Coupés (F32). Aber das hatten wir ja schon weiter oben erwähnt.
In diesem getesteten, geprüften und freigegebenen Bereich arbeitet die Dämpfung perfekt und die Federrate ändert sich keineswegs. Auch haben wir bei dieser vom Teilegutachten abgedeckten maximalen Tieferlegung alles getestet und überprüft, sodass es zu keinen Schäden an Achsgelenken, Koppelstangen, Spurstangen, Antriebswellen, Bremsleitungen, etc. bei fachgerechtem Einbau kommen kann.
Zudem wird penibel darauf geachtet, dass die Räder freigängig sind und die am Unterboden befindlichen Teile wie etwa Ölwanne, Achse oder Auspuff selbst bei extremen Belastungen auf der Straße nicht aufschlagen. Beim Einbau sollte aber immer einmal in allen Belangen die Radfreigängigkeit überprüft werden; da es bei vielen Karosserien gewisse Toleranzen gibt.
Auch wer glaubt, das produktionsbedingte Restgewinde ausreizen zu müssen, um im “Tiefenrausch des Restgewindes” zu fahren, ändert ebenfalls nichts an der Federrate. Aber dafür wird massiv die Performance des Fahrwerks durch den viel zu kurzen Federweg bzw. Arbeitsweg der Kolbenstange beschnitten. Auch erlöschen das Teilegutachten sowie die beantragte KW-Fünf-Jahreszusatzgarantie.
Zurück zur Federrate
Aber zurück zum Mythos, dass sich durch das Ändern der Tieferlegung die Federvorspannung sowie die Federrate ebenfalls ändert müssen wir ein wenig weiter ausholen. Der Job der Federn ist es im Grunde das Fahrzeuggewicht zu tragen und daneben haben sie auch die Aufgabe, den Karosserieaufbau in einer bestimmten Höhe zu positionieren, dass der Ein- und Ausfederweg in einem ausreichenden Verhältnis zueinander sind. Deshalb kann man die Fahrwerkfedern auch Tragfedern nennen.
Die beim Einfedern von den Rädern und ungefederten Massen einwirkenden Stöße werden von den Federn abgefedert. Jede gefederte Masse hat nach gutem alten Schulwissen eine Eigenfrequenz, die manchmal allein durch einen Stoß beim Einfedern so in Resonanz gerät, dass sie ihrem eigenen Schwingungsmuster folgt. Die Fahrwerkfeder würde für ein unkontrolliertes Aufschaukeln des Autos sorgen. Damit das nicht passiert, gibt es Dämpfer. Im Grunde speichert eine Feder beim Einfedern die entstehende “Stoßenergie” und versucht sie über das Ausfedern wieder abzubauen. Die Stoßdämpfer, eigentlich Schwingungsdämpfer, kontrollieren das Entspannen der Feder. Die Feder und Dämpfer müssen in einem gewissen Fenster immer optimal aufeinander abgestimmt sein.
Die Federrate bzw. Federkonstante (R) einer zylindrischen Schraubenfeder wird durch die Materialstärke (Drahtstärke, Drahtdurchmesser, d4), die Windungsanzahl (n) und dem mittleren Windungsdurchmesser ( D³) sowie Schubmodul/Gleitkonstante (G) der verwendeten Federlegierung berechnet. Die Formel findet ihr normalerweise auch noch in Euren alten Physikschulbüchern.
Oder wie es einmal ein Kollege treffend formulierte: Das durch Ändern der Fahrzeugtiefe sich die Federvorspannung und dadurch die Federrate ändert, ist grundlegend falsch! Sein anschauliches Gedankenspiel war, dass man ja auch nicht schwerer wird, wenn man einen Bürostuhl auf eine Waage stellt und nun am Bürostuhl die Höhe ändert.
Auf dem oberen Bild seht ihr das KW Gewindefahrwerk Variante 4 Vorderachsfederbein und mit einer entspannten Feder. Ist das Fahrwerk eingebaut, wäre die Fahrwerkfeder einige Millimeter allein durchs Fahrzeuggewicht ein wenig komprimiert.
Die Federrate gibt einfach ausgedrückt an, mit wie viel Newton (N) eine Kraft auf eine Feder einwirken muss, damit diese sich um einen Millimeter zusammendrückt.
Die Federvorspannung ändert sich im eingebauten Zustand auf Standhöhe des M4 nicht, egal, ob ihr nun den Federteller nach unten dreht oder nach oben. Die Vorspannung kann sich ausschließlich durch Gewichtsänderungen am Fahrzeug beeinflussen, denn eine Fahrwerkfeder trägt ja die Karosserie.
Beim oberen Bild handelt es sich um eine Variante 3 für einen Audi S4 mit anscheinend “traumhaftem Restgewinde”. Bevor ihr Euch nun Hoffnung macht; den Federteller könnt ihr gar nicht bis zum letzten Gewinde herunterschrauben, da dann das Fahrwerk gar nicht mehr ins Radhaus passen würde. Dass das Gewinde so viel Spielraum hat, ist nur dem Produktionsprozess in unserer mechanischen Fertigung geschuldet.
Zurück zu der entscheidenden Frage: Welches (Gewinde)Fahrwerk für den BMW M4?
Das kommt auf Euch selbst an. Fahrt ihr mit Eurem BMW M4 in 95 Prozent der Fälle im Alltag auf öffentlichen Straßen und wollt es dabei ein wenig sportlicher haben: Ist ein KW Gewindefahrwerk Variante 3 oder, falls ihr Eure elektronische Dämpfersteuerung weiterhin nutzen wollt, das adaptive KW DDC plug&play Gewindefahrwerk die beste Investition für den Alltag.
Soll es ein wenig mehr sein und Euer BMW M4 soll im Alltag und bei gelegentlichen Ausflügen auf eine Rennstrecke eher die Performance eines BMW M4 GTS an den Tag legen: führt kein Weg am KW Variante 4 Gewindefahrwerk vorbei.
Wenn die Nürburgring Nordschleife oder jede andere Rennstrecke für Euren BMW M4 die zweite Heimat ist und ihr an zahlreichen Trackdays teilnehmt gibt es für Euren M nur ein Fahrwerk: das KW Clubsport 3-way.
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