Motorradtechnik
Grundlagen und Konzepte von Motor, Antrieb und Fahrwerk
6th Edition
Published on 8. November 2007
X, 437 pages
978-3-8348-9145-7 (ISBN)
Description
In den 30er Jahren avancierten sie aber bereits zum Individualverkehrsmittel, das einzige, das sich eine größere Bevölkerungsschicht überhaupt leisten konnte. Ein Auto war für die meisten Menschen in Europa gerade auch in der Nachkriegszeit bis gegen Ende der 50er Jahre un- schwinglich. Die verbreitetsten Motorräder jener Zeit waren zumeist einfach gebaute, leichte 3 Maschinen mit häufig nicht mehr als 200 cm Hubraum, Bild 1. 2. Bild 1. 2 Motorrad als Individualverkehrsmittel der 50er Jahre, DKW RT 125 Die Bestandszahlen von Motorrädern (ab 125 cm³) und PKW in der Bundesrepublik Deuts- land von den 50er Jahren bis heute spiegeln dieses eindruckvoll wider, Bild 1. 3. Die Grafik zeigt im oberen Teil den Fahrzeugbestand und darunter die Aufteilung der Fahrzeuge auf die erwachsene Bevölkerung (älter als 18 Jahre) als Maßstab für die Motorisierung. Der Bestand war 1955 bei Motorrädern um 50 % höher als bei Autos. Das Motorrad war das Individu- fahrzeug breiter Schichten, das die Massenmotorisierung in Deutschland (West wie Ost) in der Zeit des Wiederaufbaus einleitete. Nach Motorrädern bestand ein Bedarf, sie waren nützlich und hatten ein positives soziales Prestige. Dies änderte sich bekanntermaßen rapide mit dem Anstieg des Wohlstandes in den 60er Jahren, gegen deren Ende das Motorrad in Westdeuts- land ganz vom Markt zu verschwinden drohte. Es spielte mit nicht einmal mehr 2 % des PKW-Bestandes nur noch eine Außenseiterrolle.
Reviews / Votes
"Es dürfte nach wie vor schwierig sein, ein besseren Buch über die aktuelle Motorradtechnik von den Grundlagen bis zum Fachwissen zu finden."auto motor sport, 5/2007
"Sehr empfehlenswerte Lektüre für Motorrad-Freaks, die nicht nur auf ihrer Hausstrecke, sondern auch am Biker-Stammtisch kompetent mitreden wollen. Das Buch kostet soviel wie anderthalb Tankfüllungen und reicht für die nächsten 100.000 Kilometer - noch selten war ein Heimstudium so preiswert."
Reise Motorrad/ride on!, 02/2005
"Das Buch 'Motorradtechnik' hat sich in fast zehn Jahren Marktpräsenz den Ruf eines Standardwerks nicht nur für Studierende, sondern auch für technisch interessierte Motorradfans erworben. Jetzt in der fünften Auflage überarbeitet, aktualisiert und erweitert, ist der Horizont mit den neuen Kapitel 'Technische Verbesserung und Zubehör' noch weiter gesteckt.[...] Dem auf rund 410 Seiten mit zahlreichen Fotos und Zeichnungen, Skizzen und Tabellen Gebotenen kann man nur das beste Zeugnis ausstellen, zumal hier die seh- und spürbare Technik als Teil der Gesamtfaszination des Motorradfahrens hautnah dargestellt ist."
Enduro, 02/2005
"Es dürfte zur Zeit schwer sein, ein besseres Buch über die aktuelle Motorradtechnik von den Grundlagen bis zum Fachwissen zu finden."
technik prof, 26/2004
"Jürgen Stoffregens umfassendes Werk ist nun bereits in der fünften, aktualisierten Auflage erschienen und zählt zur Pflichtlektüre für alle technisch interessierten Motorradfahrer."
MO Motorrad Magazin, 12/2004
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Person
Dipl.-Ing. Jürgen Stoffregen ist als langjähriger Entwicklungsingenieur für den Bereich Motorrad in der BMW AG heute als Pressesprecher tätig. Er hat einen Lehrauftrag für das Fachgebiet Motorradtechnik an der Fachhochschule München.
Content
Gesamtfahrzeug.- Einführung.- Fahrwiderstände, Leistungsbedarf und Fahrleistungen.- Motor und Antrieb.- Arbeitsweise, Bauformen und konstruktive Ausführung von Motorradmotoren.- Motorleistungsabstimmung im Versuch.- Motorentuning.- Kupplung, Schaltgetriebe und Radantrieb.- Kraftstoff und Schmieröl.- Fahrwerk.- Konstruktive Auslegung von Motorradfahrwerken.- Festigkeits- und Steifigkeitsuntersuchungen an Motorradfahrwerken.- Fahrdynamik und Fahrversuch.- Physikalische Grundlagen der Bremsung und Bremsenregelungssysteme.- Karosserie und Gesamtentwurf.- Design, Aerodynamik und Karosserieauslegung.- Individualisierung.- Zubehör, Spezialteile und technische Verfeinerung.- Zukunftsentwicklungen.- Trends und zukünftige Anforderungen im Motorradbau.
10 Fahrdynamik und Fahrversuch (S. 334-335)
Die Fahrdynamik des Motorrades wird durch komplexe Zusammenhänge beschrieben. Die notwendigen physikalischen Grundlagen und Kenntnisse der Mechanik, die für eine Erläuterung der Stabilisierungsvorgänge und der Einflussgrößen bei der Kurvenfahrt vonnöten sind, können nicht vorausgesetzt, in einem Buch der Motorradtechnik aber auch nicht in der erforderlichen Breite dargestellt werden. Es werden daher zugunsten des besseren Verständnisses und einer möglichst großen Anschaulichkeit die Vorgänge vereinfacht. Behandelt werden in diesem Kapitel die Vorgänge der Geradeausstabilisierung, die Grundlagen der Kurvenfahrt und die Instabilitäten, die beim Fahren auftreten können.
Da viele Vorgänge nur im Fahrversuch erfasst werden können, wird darauf in knapper Form ebenfalls eingegangen. Ein wichtiger Aspekt bei der Motorrad-Fahrdynamik ist das enge Zusammenspiel zwischen Fahrwerksreaktionen und Fahrer sowie die ausgeprägte Rückwirkung des Fahrers auf das Fahrverhalten. Es sind u.a. diese menschlichen Einflussfaktoren, die es mit sich bringen, dass bei der Fahrdynamik viele Vorgänge (noch) nicht exakt berechenbar sind, sondern man vielfach noch auf das subjektive Fahrerempfinden bei der Beurteilung angewiesen ist.
In neuerer Zeit wurden allerdings für das fahrdynamische Verhalten des Motorrades und des Fahrers mathematische Modelle entwickelt, mit deren Hilfe Simulationsrechnungen durchgeführt werden können. Das Zusammenspiel von Fahrzeug, Fahrer und Fahrbahn bei beliebigen Fahrmanövern lässt sich damit vorausberechnen. Die Ergebnisse können als Computeranimation dargestellt werden, so dass die Fahrzeugreaktionen realitätsnah und anschaulich sichtbar gemacht werden können. Die gezielte Voraussage des Fahrverhaltens schon in der Konstruktionsphase wird mit diesen Simulationsrechnungen möglich. Wegen der Komplexität der mathematischen Zusammenhänge wird auf die Simulationsrechnung nicht näher eingegangen, dem interessierten Leser wird die Literatur zu diesem Thema, [10.1 - 10.3], empfohlen.
10.1 Geradeausfahrt und Geradeaustabilität
Als Einspurfahrzeug befindet sich das Motorrad im labilen Gleichgewicht und wird (im Gegensatz zum Auto) rein dynamisch stabilisiert, eine Erfahrung, die man schon im Kindesalter beim Erlernen des Radfahrens macht. Die für die Fahrdynamik wesentliche Frage lautet: Warum fährt ein Einspurfahrzeug ohne umzufallen ? Zur Klärung dieser Frage müssen zunächst die geometrischen Gegebenheiten am Motorradfahrwerk und die Kraftwirkungen beim Fahren betrachtet werden. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Kreiselkräfte, die sich am drehenden Rad einstellen und die eigentliche Stabilisierung des Motorrades bewirken.
10.1.1 Kreiselwirkung und Grundlagen der dynamischen Stabilisierung
Allgemein wird jeder massebehaftete Körper, der in einem Punkt drehbar gelagert ist (Rotationszentrum) und eine schnelle Rotation um diesen Punkt ausführt, als Kreisel bezeichnet. In diesem Sinne sind die drehenden Laufräder eines Motorrades als Kreisel aufzufassen. Kreisel haben das Bestreben, ihre eingenommene Lage stabil beizubehalten, und sie reagieren auf Störungen von außen nur wenig. Zwingt man dem Kreisel aber eine zusätzliche (langsame) Drehbewegung um eine andere Achse (die nicht Rotationsachse ist) auf, so weicht der Kreisel auf unerwartete Weise, nämlich senkrecht zu dieser Achse, aus. Er versucht, seine Rotationsachse in (gleichsinnige) Übereinstimmung mit der Achse der aufgezwungenen Drehbewegung zu bringen. Dieses Ausweichen wird als Präzession bezeichnet.
Die Fahrdynamik des Motorrades wird durch komplexe Zusammenhänge beschrieben. Die notwendigen physikalischen Grundlagen und Kenntnisse der Mechanik, die für eine Erläuterung der Stabilisierungsvorgänge und der Einflussgrößen bei der Kurvenfahrt vonnöten sind, können nicht vorausgesetzt, in einem Buch der Motorradtechnik aber auch nicht in der erforderlichen Breite dargestellt werden. Es werden daher zugunsten des besseren Verständnisses und einer möglichst großen Anschaulichkeit die Vorgänge vereinfacht. Behandelt werden in diesem Kapitel die Vorgänge der Geradeausstabilisierung, die Grundlagen der Kurvenfahrt und die Instabilitäten, die beim Fahren auftreten können.
Da viele Vorgänge nur im Fahrversuch erfasst werden können, wird darauf in knapper Form ebenfalls eingegangen. Ein wichtiger Aspekt bei der Motorrad-Fahrdynamik ist das enge Zusammenspiel zwischen Fahrwerksreaktionen und Fahrer sowie die ausgeprägte Rückwirkung des Fahrers auf das Fahrverhalten. Es sind u.a. diese menschlichen Einflussfaktoren, die es mit sich bringen, dass bei der Fahrdynamik viele Vorgänge (noch) nicht exakt berechenbar sind, sondern man vielfach noch auf das subjektive Fahrerempfinden bei der Beurteilung angewiesen ist.
In neuerer Zeit wurden allerdings für das fahrdynamische Verhalten des Motorrades und des Fahrers mathematische Modelle entwickelt, mit deren Hilfe Simulationsrechnungen durchgeführt werden können. Das Zusammenspiel von Fahrzeug, Fahrer und Fahrbahn bei beliebigen Fahrmanövern lässt sich damit vorausberechnen. Die Ergebnisse können als Computeranimation dargestellt werden, so dass die Fahrzeugreaktionen realitätsnah und anschaulich sichtbar gemacht werden können. Die gezielte Voraussage des Fahrverhaltens schon in der Konstruktionsphase wird mit diesen Simulationsrechnungen möglich. Wegen der Komplexität der mathematischen Zusammenhänge wird auf die Simulationsrechnung nicht näher eingegangen, dem interessierten Leser wird die Literatur zu diesem Thema, [10.1 - 10.3], empfohlen.
10.1 Geradeausfahrt und Geradeaustabilität
Als Einspurfahrzeug befindet sich das Motorrad im labilen Gleichgewicht und wird (im Gegensatz zum Auto) rein dynamisch stabilisiert, eine Erfahrung, die man schon im Kindesalter beim Erlernen des Radfahrens macht. Die für die Fahrdynamik wesentliche Frage lautet: Warum fährt ein Einspurfahrzeug ohne umzufallen ? Zur Klärung dieser Frage müssen zunächst die geometrischen Gegebenheiten am Motorradfahrwerk und die Kraftwirkungen beim Fahren betrachtet werden. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Kreiselkräfte, die sich am drehenden Rad einstellen und die eigentliche Stabilisierung des Motorrades bewirken.
10.1.1 Kreiselwirkung und Grundlagen der dynamischen Stabilisierung
Allgemein wird jeder massebehaftete Körper, der in einem Punkt drehbar gelagert ist (Rotationszentrum) und eine schnelle Rotation um diesen Punkt ausführt, als Kreisel bezeichnet. In diesem Sinne sind die drehenden Laufräder eines Motorrades als Kreisel aufzufassen. Kreisel haben das Bestreben, ihre eingenommene Lage stabil beizubehalten, und sie reagieren auf Störungen von außen nur wenig. Zwingt man dem Kreisel aber eine zusätzliche (langsame) Drehbewegung um eine andere Achse (die nicht Rotationsachse ist) auf, so weicht der Kreisel auf unerwartete Weise, nämlich senkrecht zu dieser Achse, aus. Er versucht, seine Rotationsachse in (gleichsinnige) Übereinstimmung mit der Achse der aufgezwungenen Drehbewegung zu bringen. Dieses Ausweichen wird als Präzession bezeichnet.
