Die Fahrphysik gehört wohl zu de

Fahrphysik
Die Fahrphysik gehört wohl zu den schwierigsten Themen, über die man schreiben kann. Es ist eine
Gratwanderung zwischen nötigem Wissen und Verwirrung. Damit wir hier einen guten Einstieg finden,
werden wir einfach mal ganz von vorne beginnen.
Vieles werdet Ihr bestimmt schon kenn...
Einiges, das Ihr kennt, werden wir in Frage stellen.
Da ein Motorrad ein einspuriges Fahrzeug ist, fällt es im Stand um. Irgendetwas muss also dafür sorgen,
dass das Motorrad beim Fahren stabil bleibt.
Wobei stabil nicht gleich stabil ist...
Grundsätzlich wird das Motorrad von den Kreiselkräften der Räder stabilisiert, wobei wir in drei Fahrzustände
unterscheiden:
1. LABIL (0 - 20 km/h)
Der Fahrer muss sein Fahrzeug im Gleichgewicht balancieren. Dies wird durch Verlagerung des
Schwerpunktes (Körper) oder durch Lenkbewegungen gemacht.
2. STABIL (20 - 40 km/h)
Hier hat das Motorrad die größte Stabilität. Das Motorrad fährt frei von allen Störeinflüssen.
Es wird nicht mehr "gelenkt", denn von nun an haben wir es mit dem Lenkimpuls zu tun. Was genau damit
gemeint ist, erklären wir etwas später.
3. QUASISTABIL (40 - max. km/h)
In diesem Bereich ist das Fahrzeug auch noch sehr stabil, wobei diese Stabilität aber durch fremde Einflüsse
gestört werden kann.
Bei den Störkräften handelt es sich unter anderem um das Flattern und das Pendeln.
Flattern
Das Flattern ist eine Drehbewegung um die Lenkachse und macht sich am Lenker bemerkbar. Es
wird weitgehend durch die Konstruktion der Maschine bestimmt und kann seine Ursache in einer
Unwucht des Vorderrades haben. Das auch als „shimmy" bezeichnete Flattern tritt meistens im
Geschwindigkeitsbereich zwischen 40 bis 8o km/h auf.
Das beste Mittel gegen das Flattern ist, den betreffenden Geschwindigkeitsbereich durch
Beschleunigen oder Bremsen zu verlassen. Häufig reicht es auch schon aus, mehr Gewicht auf das
Vorderrad zu verlagern.
Wenn die Maschine häufiger unter dem Flattern leidet, ist es ratsam einen Lenkungsdämpfer
einzubauen.
Pendeln
Beim Pendeln bewegt sich das Motorrad um die Längs- und Lenkachse (ca. 3 mal/Sek.). Die
Ursache für das Pendeln liegt meistens in einer falschen Gewichtsverteilung (Urlaubsfahrt). Auch
kann es von Packtaschen, mangelhaften Reifen, ein defekten Lenkkopflager oder
Bodenunebenheiten ausgelöst werden.
Durch den Anbau von ungeeignetem Zubehör, z.B. großen Lenkerverkleidungen oder schweren
Koffern, Topcase weit hinter dem Fahrer kann das Pendeln begünstigt werden.
Dieser kritische Fahrzustand kann ab einer Geschwindigkeit von ca. 130 km/h beginnen.
Das einzige Gegenmittel ist die Geschwindigkeit sofort vorsichtig zu verlangsamen. Gegebenenfalls
vorsichtig mit der Hinterradbremse bremsen.
Nach dem wir jetzt wissen wie man geradeaus fährt und warum man dabei nicht umkippt, werden wir uns
mal den Kurven widmen.
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Kurvenfahrt
Im Gegensatz zum Pkw wird der Kurvenradius nicht durch den Lenkeinschlag bestimmt, sondern einzig und
alleine von der Schräglage.
Aber wie bringt man ein stabiles Fahrzeug zum kontrollierten "Umkippen" ?
Einige Motorradfahrer glauben leider noch immer, dass eine Gewichtsverlagerung schon ausreicht.
!!! DIES STIMMT NICHT !!!
Ein Motorrad wird ab etwa 20 km/h nur noch durch den so genannten Lenkimpuls in Schräglage gebracht.
Lenkimpuls
Auch wenn es im ersten Augenblick etwas paradox erscheint, so ist es bei näherer Betrachtung sehr logisch.
Wenn der Lenker während der Fahrt nach rechts bewegt wird, fällt das Motorrad sofort durch die Fliehkräfte,
die immer zur Kurvenaußenseite wirken, nach links um.
Das Motorrad legt sich also zur linken Seite und nimmt die gewünschte Schräglage ein.
Früher hat man den Motorradfahrern beigebracht bei einer Rechtskurve am linken Lenkerende zu ziehen.
Bei einer Linkskurve am rechten Lenkerende.
Heute sagt man, dass bei einer Rechtskurve am rechten Lenkerende gedrückt werden soll und bei einer
Linkskurve am linken Lenkerende.
Dies hört sich im ersten Moment zwar gleich an, hat aber sehr große Auswirkungen auf die Maschine.
In vielen Fahrversuchen wurde festgestellt, dass ein Ziehen am Lenker sehr leicht zu Fahrwerksunruhen
führen kann. Beim Drücken am Lenkerende verhält sich das Motorrad dagegen neutral.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass man sich eher am Lenker festhält, wenn man ihn zu sich zieht.
Wenn man das Motorrad in Schräglage gebracht hat, ist es wichtig den Lenker locker zu lassen.
Jedes Festhalten führt automatisch zu einer Reaktion des Fahrzeugs, worauf viele Fahrer dann unsicher
werden.
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DER ELLENBOGENTEST
Ob man sich in der Kurve am Lenker festhält, kann jeder sehr leicht selber testen.
Versucht einfach mal in der nächsten Kurve (bitte NICHT beim Abbiegen in der Stadt) die Ellenbogen nach
innen und außen zu bewegen.
Wenn diese dabei nicht locker schwingen, ist es ein sicheres Zeichen, dass Ihr Euch zu stark am Lenker
festhaltet.
Schräglage
Die zu fahrende Schräglage hängt vom Kurvenradius und der Geschwindigkeit ab.
Auch hier kennen wir wieder mehrere Variationen:
1. Legen:
Der Fahrer befindet sich mit der Körpermittellinie auf der Motorradmittellinie und "legt" sich in die Kurve.
2. Drücken:
Der Fahrer neigt sich weniger als das Motorrad.
Dieser Fall tritt häufig bei schnellen Ausweichmanövern mit großen Neigungswinkeln ein.
Auch in sehr engen Haarnadelkurven und beim Wenden wird ein Motorrad zur Kurveninnenseite gedrückt.
3. Hängen:
Der Fahrer neigt sich mehr als das Motorrad.
Diese Technik kann bevorzugt werden, wenn die Bodenfreiheit begrenzt ist.
4. Hanging off
Dieser Fahrstill kommt auf Rennstrecken zum Einsatz, wobei das Knie dazu benutzt wird die Größe der
Schräglage zu messen.
Das Knie "tastet" dabei immer nach dem Boden.
Auf der Straße ist dieser Fahrstil allerdings nicht zu gebrachen, da er keine Reserven zum Ausweichen
bietet.
Egal mit welcher dieser Varianten man durch die Kurve fährt, der Kopf muss dabei immer
horizontal zur Fahrbahn bleiben.
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DYNAMISCHE RADLASTVERLAGERUNG
Unter dynamischer Radlastverlagerung versteht man die Verlagerung des Schwerpunktes zwischen Vorder-
und Hinterrad.
Beim Beschleunigen kann diese Verlagerung bis zu 100% auf das Hinterrad gehen. Das Vorderrad hebt
dabei vom Boden ab.
Diesen Fahrzustand nennt man einen Wheelie.
Beim Bremsen ist es genau umgekehrt, das Gewicht kann bis zu 100% auf das Vorderrad verlagert werden.
Wenn das Hinterrad dann in der Luft hängt, nennt man dies einen Stoppie.
Zwischen diesen beiden extremen Beispielen ist jede Gewichtsverlagerung möglich.
Im Stand liegt die Gewichtsverteilung bei einem "normalen" Motorrad bei etwa 50:50.
BREMSEN
Während beim Pkw die Bremsen in den letzten Jahren immer weiter entwickelt wurden, ist beim Motorrad
scheinbar die Zeit stehen geblieben.
Etwa genauso alt ist auch das Vorurteil, dass Motorräder einen kürzeren Bremsweg haben als ein Pkw.
Tatsächlich wurde bei mehreren Fahrversuchen festgestellt, dass ein Motorrad unter optimalen Bedingungen
und von einem erfahrenen Fahrer gefahren, schneller zum Stehen kommt als ein Pkw.
Leider haben wir es im Straßenverkehr nicht immer so gut wie auf einer Teststrecke !
In einer Gefahrsituation hat der Pkw-Fahrer einen klaren Vorteil.
Während der Motorradfahrer voll damit beschäftigt ist, beide Bremsen optimal zu bedienen, braucht der
Pkw-Fahrer nur auf ein Pedal zu treten. Die richtige Verteilung der Bremskräfte wird bei ihm von der Technik
übernommen.
Die Rede ist natürlich vom ABS.
Obwohl diese Technik inzwischen auch für Motorräder zu bekommen ist, verzichten fast alle Biker beim Kauf
darauf.
Nach unserer Auffassung sparen diese Motorradfahrer am falschen Ende !
Bei einem herkömmlichen Motorrad muss der Fahrer immer die bereits erwähnte dynamische
Radlastverlagerung beachten.
Bei den meisten Motorrädern sind die Bremsen so dimensioniert, dass das Vorderrad nicht blockieren kann,
sobald das Gewicht auf das Vorderrad verlagert wurde.
Das Problem des blockierenden Vorderrades kommt also nur zustande, wenn die Vorderradbremse plötzlich
durchgerissen wird.
Dabei werden dann schlagartig 100% der Bremskraft auf das Vorderrad gebracht, und zwar BEVOR das
Gewicht auf das Rad verlagert wurde. Die Bremskraft ist dann so groß, dass das Vorderrad sofort blockiert.
Ein Sturz ist fast unvermeidlich !!!
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Kurvenbremsen / Bremsen in Schräglage
Bremsen in Schräglage ist auf Grund komplizierter fahrphysikalischer Zusammenhänge schwierig. Ein
solches Bremsmanöver erfordert eine hoch entwickelte Fahrzeugbeherrschung. Unübersichtliche Kurven
sollten mit Geschwindigkeitsreserven angefahren werden, um zu verhindern, dass im Bereich der Kurve
gebremst werden muss. Denn bestimmte Motorräder neigen durch ihre Konstruktion dazu, sich beim
Bremsen in Schräglage abrupt aufzurichten. Durch breite Reifen wird dieser Brems-Lenkmoment verstärkt.
Die Kurvenfahrt wird insgesamt durch folgende grundsätzliche Gesetze charakterisiert:
Die Höhe der Kurvengeschwindigkeit, die Reifenbreite und die Reifenform bestimmen den Neigungswinkel.
Die maximale Schräglage wird bestimmt durch die Seitenführungskraft der Reifen, den Reibbeiwert und der
Bodenfreiheit des Motorrads zwischen Fahrbahn und Reifen.
Beim Bremsen in der Kurve kann sich die Maschine durch das bereits erwähnten Brems-Lenkmoment
aufrichten und gerät dann kurzzeitig in einen instabilen Fahrzustand, der durch Lenkimpuls korrigiert werden
muss.
Mit zunehmender Schräglage bewirkt die aus Fliehkraft und Gewichtskraft resultierende Kraft, dass das
Fahrwerk tiefer einfedert und dadurch die Bodenfreiheit des Motorrades geringer wird.
BREMS-LENKMOMENT
Die Bremskraft, die im
Reifenaufstandspunkt angreift,
verursacht einen Lenkeinschlag
(Lenkmoment) zum Kurveninneren.
Darauf reagiert das Vorderrad
(Kreisel) mit einer Aufrichtbewegung
(Aufrichtmoment).
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KRAFTSCHLUSSKREIS
Über den Zusammenhang zwischen Bremskraft und Seitenführungskraft gibt der „Kraftschlusskreis"
Auskunft. An ihm lässt sich ablesen, ob man in einer Kurve noch bremsen kann oder nicht. Dieser Kreis ist
ein Rechenmodell; wie groß der Kreis ist, d. h. welchen Radius er hat, wird vom Reibbeiwert und von der auf
das Rad einwirkenden Normalkraft N (,‚Radlast") bestimmt. In der Kurve hat das Rad bereits die Aufgabe der
Seitenführung übernommen. Wird eine Bremsung eingeleitet, so muss es zusätzlich auch Bremskraft
übertragen.
Copyright "Motorradfahrer Leverkusen"
Sollte die Resultierende
(schwarzer Pfeil) sich
außerhalb des Kreises
befinden, rutscht der
Reifen weg.
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