Welche Motorradklassen gibt es im Kontext der Regulierung?
Welche geometrischen Eigenschaften beschreiben den Vorbau, und was sind typische Werte?
In welche Systeme kann ein Motorrad grob geteilt werden (geometrische Betrachtung)
System Fahrer, Rahmen, Lenksystem
Gib typische Werte für
Den Radstand
Die Gesamtmasse
Die Effektive Luftwiderstandsfläche
Radstand l ~ 1,4m
Gesamtmasse m ~ 300kg
Widerstandsfläche cw*A ~ 0,5
Wie können die Werte für
cw*A
Radreibung
mü
grob bestimmt werden?
cw*A: Ausrollversuch bei hoher Geschwindigkeit
Radreibung: Ausrollen bei geringer Geschwindigkeit
mü: Vollbremsung, Ausrollen muss bekannt sein
In jedem Fall bschlg. mit Smartphone messen
Welche Winkel beschreiben eine Kurvenfahrt?
Rollwinkel und Gierrate
Wie hoch ist die Kontaktkraft in vertikaler Richtung?
Wie hoch muss die Seitenführungskraft sein?
Wie kann der Rollwinkel beschrieben werden?
Wie kann ein maximaler Rollwinkel
bzw.
ein minimaler Kurvenradius
eine maximale Kurvengeschw.
hergeleitet werden?
Unter der Annahme mü ~ 1 kann die Führungskraft maximal so groß werden wie die Kontaktkraft in vertikaler Richtung —> ~45° sind der normale max. Rollwinkel
Hatte die Masse einen Einfluss auf den Rollwinkel bzw. max v oder min R?
Nein! Es ein rein geometrischer Zusammenhang.
Wie verändert sich der gefühlte Rollwinkel lambda-gesamt bei nicht ideal dünnen Reifen?
Welche Größenordnung hat diese Veränderung?
Wie wird das für den Fahrer spürbar?
Er wird größer.
~10%
Der Fahrer selbst ist weiter gelehnt als notwendig für die Kurve und wird auf der Kurveninneren Seite nach unten gezogen.
Welche grundlegenden Fahrerpositionen gibt es in der Kurvenfahrt
Welche Führungskraft dominiert bei der Lean out Kurvenfahrt, wie entsteht diese und was passiert im Extremfall?
Die Sturzseitenkraft (gegeben durch Rollwinkel) dominiert. Sie entsteht durch die Verformung des Reifenlatsches, im Extremfall, muss der Fahrer aus der Kurve rauslenken.
Welche Führungskraft dominiert bei der Lean in Kurvenfahrt, wie entsteht diese und was passiert im Extremfall?
Die Schräglaufseitenkraft, sie entsteht über einen Winkel zwischen Reifenlaufrichtung und Fahrzeugbewegung. Im Extremfall wird die Kurve gefahren ohne Rollwinkel im Motorradsystem, Schwerpunktverschiebung alleine durch den Fahrer.
(sicht von oben)
Wie verhalten sich Seitenkräfte durch Sturz (Rollwinkel) und Schräglauf zueinander?
Bei typischen Fahrgeschwindigkeiten ist der Schräglauf deutlich empfindlicher.
Wie tarrieren sich Lenk- und Rollwinkel in der Kurvenfahrt bei einem Motorrad aus?
Wie wird das klassische Lenkwinkel modell genannt?
Ackermann Modell
Welche Stabilisierungsmechanismen greifen beim Motorrad?
Stabilisierung durch Lenkbewegungen (langsame Fahrt, Schwerpunktverschiebung)
Kreiselstabilisierung (Automatisches Lenken und Aufrichtendes Moment des einlenkenden Vorderrades)
Reifenseitenkraft durch Sturz (und Schräglauf) (Reifen sind so ausgelegt, dass bei gegebenen Rollwinkel die Seitenkraft zum Stabilisieren ausreicht, der Schräglaufbedard sehr klei)
Schwerpunkt Lenksystem vor Lenkachse —> Bei einem Kippen, lenkt das Motorrad automatisch in die Kurve und richtet sich auf
Wir sieht ein typischer Schräglaufbedarf aus, und wie wird dieser sinnigerweise ausgelegt?
Der Schräglaufbedarf ist meist klein und idealerweise negativ. Das bedeutet, dass die Sturzseitenkraft größer ist als die notwendige Seitenkraft zum Aufrichten. —> Der Fahrer muss einen negativen Schräglauf einstellen, um das Motorrad in der Kurve zu halten, ohne Schräglauf/ Lenken stellt sich das Motorrad von alleine auf.
Was beschreibt die folgende Grafik und wie verändert sie sich bei einem größeren Nachlauf bzw. breiteren Reifen?
Oberhalb der Linie dreht der Fahrer den Lenker nach Kurveninnen, unterhalb dreht der Fahrer den Lenker nach Kurvenaußen.
größerer Nachlauf —> öfter negativer Lenkwinkel, sichereres Fahren
breitere Reifen —> Oft positiver Lenkwinkel, sehr responsiv, allerdings auch unsicherer
Welche Stabilisierungsstörungen können bei Motorrädern auftreten?
Flattern
Pendeln
Lenkerschlagen
Als was für eine Störung ist das Flattern zu verstehen, wie wird sie angeregt, wann tritt sie auf und wie kann sie bekämpft werden?
Flattern ist eine Drehschwingung des Lenksystems um die Lenkachse
Flattern tritt meist in der Eigenfrequenz des Lenksystems auf (oft bei ~ 80 kmh)
Anregende Kraft ist wohl eine verzögertes Einsetzen der Schräglaufkraft (Relaxationslänge) und zuerst ein Widerstand gegen die Verdrehung der Lenkachse
Flattern kann meist durch einen Griff an den Lenker und ein steifes Lenksystem vermieden werden (Wartung!)
Als was für eine Störung ist das Pendeln zu verstehen, wie wird sie angeregt, wann tritt sie auf und wie kann sie bekämpft werden?
Das Pendeln kann auch als entarteter Stabilisierungsvorgang verstanden werden. Dabei schwingt das Motorrad in der Folge um alle Achsen.
Das Pendeln findet bei ~2-4 Hz statt und ist für Menschen schwer auszuregeln.
Es kann durch einen Lenkanriss provoziert werden, kann aber auch bei normalem Fahren auftreten, eine Vorhersage ist schwer.
Generell kann es durch mittig und dämpfende Massen vermieden werden (Sozius!) Exzentrische Massen wie z.B. an der Gabel oder Packtaschen aber auch das Aufsetzen auf den hinteren Fußrasten haben einen deutlich verschlechternden Einfluss.
Als was für eine Störung ist das Lenkerschlagen zu verstehen, wie wird sie angeregt, wann tritt sie auf und wie kann sie bekämpft werden?
Das Lenkerschlagen tritt besonders in Situationen auf mit instationärer Vorderradlast. Prominentestes bsp. ist das Aufsetzen nach Wheelie mit leicht eingelenktem Vorderrade. Anschließend schlägt der Lenker in seine Anschlagspositionen.
Es kann auch durch z.B. Bodenwellen provoziert werden, so können Versuche durchgeführt werden, oder ein Lenkerschlagen im Alltag vorkommen.
Beste Abhilfe bietet hier ein Lenkerdämpfer und längere Lenkwege.
Was versteht man unter Schlupf und wie bildet er Grenzen für die Längsdynamik.
Der Schlupf beschreibt die Relativgeschwindigkeit zwischen Rad und Asphalt. Eine Kraftübertragung kann nur bei Schlupf stattfinden. Der max. Reibwert liegt bei ca. eins, danach findet ein Abfall statt, als Gleitreibung bekannt. (Das zeigt auch schön, warum ein ABS nicht nur die Kontrolle behält, sondern auch den Bremsweg verkürzt)
Was versteht man unter dynamischer Radlastverschiebung?
Vier vertikale Kraftkomponente, die durch Beschleunigung/ Bremsen entsteht.
Beschleunigung: Hinten mehr
Bremsen: Vorne mehr
Sie entsteht durch ein Momentengleichgewicht um einen der Aufstandspunkte gebildet werden
Durch die Federalemente und das Nickzentrum braucht sie Zeit um sich aufzubauen
Was versteht man unter der Idealen Bremskraftverteilung?
Eine gleiche Kraftschlussnutzung an Vorder- und Hinterrad
Was versteht man unter dem Kammschen Kreis?
Der Kammsche Kreis zeigt, wie sich Beschleunigungskräfte (Umfangskräfte) und Führungskräfte (Seitenkräfte) verteilt werden können. (Im Prinzip ein Pythagoras, der angibt, sein Limit bei mü hat)
Wie verhalten sich Radlastverläufe beim Beschleunigen von Motorrad und PKW?
Was ist der hauptsächliche geometrische Einfluss beim Motorrad?
lh/hs (Länge vom Hinterradaufstandspunkt zum Schwerpunkt zu Höhe des schwerpunkts)
Wie kann ein einfaches Kriterium für das Abheben des Vorderrads in Abhängigkeit der Beschleunigung aufgebaut werden?
Mit einem Momentengleichgewicht um den Hinterradsaufstandspunkt: g*lh/hs = a
Welche Radwiderstände (Fahrwiderstände) sind generell zu beachten?
Radwiderstand (Walkarbeit, Reibarbeit …)
Luftwiderstand (cw*A ~0,5 - ähnlich Auto!)
Steigungswiderstand (nicht relevant für Zugkraft Geschw. Diagramme)
Wie sieht ein Längskraftverteilungsdiagramm aus - wie können verschiedene Szenarien konstruiert werden?
Warum ist die Vorderrradblockade besonders kritisch?
Da die Reibkraft im Blockadefall der Bewegung entgegen wirkt, fällt jegliche Seitenführung(skraft) weg. Das Motorrad fällt also schneller zu Boden als im Stand, dort führt der feste Aufstandspunkt zu einer höheren Drehträgheit (Momentanpol weiter entfernt vom Mittelpunkt als im Blockadefall) —> Im Vergleich zum normalen Umkippen, wird das Vorderrad weggerissen (Aus System Fahrer)
Zusätzlich verschiebt sich die Reibkraft in der horitzontalen (Ansicht von oben) immer weiter weg vom Schwerpunkt —> Das Motorrad wird um die Gierachse gedreht.
warum ist die Radblockade hinten bei Geradeausfahrt unkritisch?
Das blockierende Hinterrade zieht sich immer wieder hinter den Schwerpunkt (in Fahrtrichtung).
Welches Regelungsziel sollte bei der Bremskraftverteilung verfolgt werden.
Gleiche Kraftschlussausnutzung (gleicher Schlupf)
Jegliche Sicherheiten sollten ein überbremstes Hinterrad favorisieren, da dies der deutlich stabilere Blockadefall ist.
Was versteht man unter einen dynamischen Vorderradüberbremsung und welche Bauweisen sind dafür besonders anfällig?
Eine dynamische Vorderradüberbremsung beschreibt den Zustand, in dem die Bremskraft schneller aufgebaut wird, als die Radlaständerung durch Bremsnicken die angesteuerte Bremskraft erlaubt. —> Zu schnelles Bremsen (rote Linie steigt zu schnell)
Besonders anfällig sind Bauweisen mit einem weit entfernten Momentanpol der Nickbewegung. Bsp. sind Telegabeln, die den Momentanpol der Nickbewegung weit unter die Straße legen. —> Hohe Nickträgheit führ zu langsamen Aufbau der dyn. Radlast
Wie wird beim Motorrad eine Kurvenfahrt eingelengt?
Eine Kurvenfahrt wird durch Gegenlenken eingeleitet. Dabei stellt sich diefür die Kurve notwendige Schräglage ein.
Aus welchen Gründen ist eine Kurvenbremsung beim Motorrad besonders kritisch?
Zusätzlicher Kraftschlussbedarf durch Längsbeschleunigung
Zusätzlicher Reibwertbedarf durch Rollgeschwindigkeit —> Motorrad wird durch Zentrifugalkraft beim Rollen “Leichter”
Zusätzlicher Seitenkraftbedarf durch Rollbeschleunigung - das Einleiten der Rollbewegung muss eine erhöhte Seitenkraft erfolgen.
Zusätzliches Lenkmoment durch außermittige Bremskraft vorne
—> Fahren an der Grenze des Rollwinkels erlaubt theoretisch kein Kurvenausleiten mehr.
—> Kraftbedarf stationäre Kurvenfahrt < konst. Rollgeschwindigkeit < Rollbeschleunigung
Lenkmoment:
Welche Vorderradführungssysteme werden typsischeweise eingesetzt?
(Hossack - Duolever)
Welche geometrische Eigenschaft hat direkte Implikationen auf die geforderte Steifigkeit?
Die Raderhebungskurve zeigt an, wie das Rad einer Unebenheit ausweicht. Wenn diese nach hinten geht, sind geingere Steifigkeiten erforderlich, als wenn sich die Räder gerade nach oben, oder sogar nach vorne erheben.
Was sind Vor- und Nachteile der Telegabel unter ihrer unterschiedlichen Bauweisen?
Generell:
-Hohe Bremsnickträgheit
-Tiefes Eintauchen des Vorderbaus beim Verzögern
+”Direktes Gefühl”
+”Wenig ungedämpfte Masse”
+”Günstige Raderhebungskurve”
+”Simpel und bewährt”
Upside Down Bauweise:
-Auslaufen anfälliger, da Dichtungen unten
-Auslaufen kritischer, da direkt auf Bremse
+Kleinere Hebel —> Weniger Verklemmen und leichtere odere steifere Konstruktion
+Weniger ungedämpfte Masse
Last changed7 months ago
