Block III

Schlauchlose Radialreifen

Der Radialreifen ist eine Weiterentwicklung des Diagonalreifen, mit einer weiteren Radial laufenden, 90° Karkassenlage. (Manche reifen führen zusätzlich noch eine 0°, d.h. umlaufende Karkasse ein)

Ein niedrigerer Rollwiderstand und ein stetigeres Verhalten an der Haftgrenze (transparenter)

Schlauchlos <—> Schlauchreifen (abgedichtet)

Einteilig <—> Verbundfelgen

(Einteilig: Stahl, Alu, Magnesium Guss/ Schmieden oder Composite)

(Verbund: Große und kleine Speichen)

• Eigenfrequenz Vorderrad

• Eigenfrequenz Hinterrad

• Eigenfrequenz um die Nickachse

Über Einwegeventile im Flusspfad, dann können diese entsprechend für sich manipuliert werden:

(Höhere Dämpfung braucht einen kleineren Querschnitt)

Zugstufe: Der Dämpfer wird auseinander gezogen —> Das Federbein federt aus

Druckstufe: Der Dämpfer wird komprimiert —> Das Federbein federt ein

Die Zugstufe sollte stärker gedämpft sein, als die Druckstufe, dies führt zu einem schnellen Ansprechen, aber einem sanften ausfedern —> Kein Aufschaukeln, trotz schnellem Ansprechen.

Außerdem wird so bei einem Schlagloch der Schlag gedämpft, das Rad fällt kaum in das Schlagloch, der Schlag am Ende kann aber gut ausgefedert werden.

Einrohrdämpfer brauchen ein Luftpolster um das Volumen der Kolbenstange zu kompensieren, sind aber dicht, einfach zu bauen und lageunabhängig.

Zweirohrdämpfer kompensieren das Stangenvolumen über einen Ausgleichsraum. Das Abdichten ist heir aber schwer, eine Lageabhängigkeit ist gegeben. Sie bauen kürzer, dafür aber dicker.

• Ohne ABS verlängert sich der Bremsweg —> Aufpraller/ Kollisionen werden wahrscheinlicher (Stichwort ideale Bremskraftverteilung)

• Ohne ABS ist eine Vorderradüberbremsung und ein folgender Sturz wahrscheinlicher —> Eine Kollision ohne Motorrad oder sogar mit nachkommendem Motorrad ist deutlich gefährlicher als eine Kollision auf dem Motorrad

Das viele Kurvenunfälle passieren, da die Fahrer die Schräglage nicht ausnutzen.

Der Zusatzrollwinkel. (Differenz zwischen theoretischem und Gesamtrollwinkel , für den Fahrer in der Kurvenfahr als Schräglage im “Popometer” spürbar)

Meist wird dieser ein bisschen erhöht um das Gefühl realisitischer zu gestalten.

Eine Bremse, die bei Aktivierung beide Bremszylinder anspricht.

(Bremsgriff ziehen führt neben der Bremsung am Vorderrad auch zur Bremsung am Hinterrad)

Sobald der Schlupf über den des max. Kraftschlussbeiwerts steigt, sinkt das Kraftangebot. Der Schlupf erhöht sich und das Kraftangebot sinkt weiter —> Das Rad kommt schnell zum Stillstand.

Das ABS versucht um den Punkt des max. Kraftschlussbeiwert im Bremsschlupf zu regeln. Dabei bildet sich bedingt durch die Ansetzende Blockade und die Regelgeschwindigkeit des ABS eine Hysterese.

• Erkennung: Über einen Dip in der Radgeschwindigkeit (Hohe negative Radbeschleunigung) kann eine ansetzende Blockade erkannt werden.

• Ausregeln: Der weitere Bremsdruckanstieg wird unterbunden bzw. der Bremsdruck wird abgebaut.

Zuerst wurden Hauptbremszylinder und Radbremszylinder getrennt (via Druckmodulator) - anschlißend kann der Druck über z.B. einen Kolben kontrolliert abgebaut werden.

An der jeweiligen Radbremse werden manche Bremszylinder von der einen und die restlichen von der anderen Bremse versorgt.

Das CBS folgt grob der idealen Bremskraftverteilung, behält aber die Charakteristik der betätigten Bremse bei —> Vorderbremse betätigt tendenziell zu wenig Hinterradebremse und die Hinterradbremse betätigt tendenziell zu viel Hinterradbremse.

In braun ist die reine Vorderradbremsung eingezeichnet

Statt dem ursprünglichen Konzept des Trennens und Entlasten, wird nun Bremsflüssigkeit zurück gepumpt in die Bremszylinder. Dadurch ist der Fahrer nie entkopelt und spürt das ABS. Zur erneuten Bremskrafterhöhung, muss am Bremszylinder nun neuer Weg erfolgen. Über die Pumpensysteme ist teilweise auch ein Ansteuern der jeweils anderen Bremse möglich.

• Erkennen: Über Drehzahldifferenz Vorder- und Hinterrad (hier sollten idealerweise auch Rollwinkelinformationen mit verarbeitet werden um einen “Scheinschlupf” aufgrund unterschiedlicher Reifenquerschnitte in der Kurve zu vermeiden)

• Ausregeln: Das Motordrehmoment wird entsprechend reduziert. Über die Zündwinkelstellung kann das Motormoment fein reguliert werden. Zylinderabschaltungen/ Auslassen der Einspritzung führt zu größeren Sprüngen, kann aber genutzt werden um verschiedene Regelbereiche für die Zündwinkelstellung zu erstellen.

Das Einstellen der Drosseklappe ist meist zu langsam und kann gerade in der Kurvenfahrt zum Pumpen des Hecks führen

• Optimale Ausnutzung des Haftangebots, oder zu Überbremsen —> Progressive “geduldige” Bremsung vorne und degressives Verhalten hinten

• Kompensation des Lenkmoments

—> Mensch ist tendenziell als mehrkanaliger closed loop Regler überfordert.

Eine Messung des Rollwinkels ist nicht trivial, da:

• Beschleunigungssensorik in der Querbeschleunigung nur kleine Amplituden messen (Zusatzrollwinkel)

• Beschleunigungssensorik in alle Richtungen hohen Vibrationen aufgr. des Motors ausgesetzt sind

• Gyroskopdaten intigiriert werden müssen, das ist schnell fehleranfällig und führt zum Driften des Messpunktes

• Begrenzung des Bremsdruckgradienten —> dyn. Überbremsen und plötzliches Lenkmoment können nicht mehr auftreten.

• Kraftbegrenzung auf den Rollwinkel angepasst —> Es entsteht keine Blockade Situation vor eingreifen mehr —> Auch keine Irritation des Fahrers durch ein Lenkmoment

• Verlagerung der Bremskraft von vorne nach hinten —> Teilintegralsystem

Es werden verschiedene Ansätze parallel eingesetzt und dann kombiniert:

• Mesung des Rollwinkels über Integration der Rollgeschwindigkeit

• Messung des Zusatzrollwinkels über Beschleunigungssensorik —> Ergibt auch Rollwinkel

• Messung der Gierrate und der Geschwindigkeit —> Lässt auch eindeutigen Rückschluss auf den Rollwinkel zu

• Messung der Vertikalbeschleunigung —> “Zusätzliches Gewicht” durch Kurvenfahrt

Die Rollwinkelintegration durchläuft einen Hochpass (Filtern des Drifts) während die genutzte andere Methode einen Tiefpass durchläuft

• Erkennung: Kann erkannt werden, Ansatz z.B. über eine stark erhöhte Schwimmwinkelgeschwindigkeit

• Ausregeln: Stand jetzt nur Prototypen wie z.B. der BOSCH Gas-Rückstoß, gibt kurzzeitig ein höheres Kraftangebot und kann auch eine aufstellene Kraft geben

Es gibt keine Schräglage mehr —> Das Gespann erfährt nennenswerte Querkräfte

Probleme/ Auswirkungen:

• Motorölkreislauf ok?

• Vorderradführungen wie Telegabeln oder Telelever sind nicht auf Querkräfte ausgelegt

• Gespann giert wieder vornehmlich in der Kurvenfahrt