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2010 | Book

Einführung Read chapter Read first chapter

Motorradtechnik

Grundlagen und Konzepte von Motor, Antrieb und Fahrwerk

Author: Jürgen Stoffregen

Publisher: Vieweg+Teubner

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

Die Technik heutiger Motorräder wird immer komplexer. Massenausgleich, digitale Motorsteuerungen, Katalysator, ABS oder Antriebsschlupfregelungen erfordern ebenso Erklärungen, wie die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, die im Fahrwerksbereich zum Pendeln oder Kick-back führen. Man muss aber weder Kfz-Meister sein noch Maschinenbau studiert haben, um das Buch verstehen zu können. Fundiert, trotzdem leicht verständlich, spricht der Autor Fachleute wie auch technikbegeisterte Motorradfahrer an, die mehr wissen wollen, als die Bedienungsanleitung hergibt oder in Motorradzeitschriften erklärt wird. Ein Abschnitt über Bordnetze und Elektronik wurde aufgenommen und neueste Entwicklungen bei Fahrwerksregelungssystemen integriert. Die Ergänzungen zu Technischem Zubehör für Umbauten zur Technikverbesserung und Optimierung der eigenen Maschine sowie noch mehr und aktualisiertes Bildmaterial runden die Neuerungen ab.

Table of Contents

Frontmatter

Gesamtfahrzeug

1. Einführung
Zusammenfassung
Motorräder und Motorradfahren üben auf viele Menschen eine große Faszination aus. Sie beruht im Wesentlichen auf der Unmittelbarkeit des Fahrerlebnisses, der Dynamik und der Intensität der Sinnenbeanspruchung. Motorradfahren bedingt ein sehr enges Zusammenspiel aller Sinne und des Körpers und eine permanente Rückkoppelung und Interaktion zwischen dem Fahrer und der Technik seiner Maschine. Man kann es als sinnliches Technikerleben beschreiben und Bernt Spiegel spricht in seinem sehr interessanten Buch [1.1] von hoch entwickeltem Werkzeuggebrauch. Diese Emotionalität und die Vielfalt des Erlebens sind wesentliche Gründe, dass sich trotz einer Zeitströmung, die den Individualverkehr kritischer als früher betrachtet, Motorräder zunehmender Beliebtheit erfreuen.
Jürgen Stoffregen
2. Fahrwiderstände, Leistungsbedarf und Fahrleistungen
Zusammenfassung
Bei der Geradeausfahrt eines Motorrades treten wie bei jedem Fahrzeug Widerstände auf, die die Fortbewegung hemmen wollen und überwunden werden müssen. Die zusätzlichen Widerstände bei der Kurvenfahrt werden üblicherweise vernachlässigt, weil sie insbesondere beim Motorrad betragsmäßig klein sind und ihre genaue Berücksichtigung unverhältnismäßig kompliziert wäre. Die Höhe der Fahrwiderstände bestimmt die Motorleistung, die zur Erzielung einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit erforderlich ist. Man unterscheidet zwischen den Widerständen, die bei stationärer Fahrt (Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit) und instationärer Fahrt (Beschleunigung) auftreten, Bild 2.1.
Jürgen Stoffregen

Motor und Antrieb

3. Arbeitsweise, Bauformen und konstruktive Ausführung von Motorradmotoren
Zusammenfassung
Nachdem im vorigen Kapitel der Leistungsbedarf für das Motorrad betrachtet wurde, soll nun auf den Motor als Leistungserzeuger eingegangen werden.
Jürgen Stoffregen
4. Motorleistungsabstimmung im Versuch
Zusammenfassung
Durch die konstruktive Ausführung der Motorbauteile werden die grundlegenden Voraussetzungen für eine hohe Leistungsausbeute des Motors geschaffen. Die eigentliche Leistungsabstimmung, d.h. die Festlegung des Drehmomentenverlaufs über der Motordrehzahl, erfolgt in Versuchsreihen mit dem Motor auf dem Prüfstand. Wie einleitend im Kapitel 3 dargestellt, ist das Ziel dieser Abstimmung die Erreichung eines möglichst hohen Luftliefergrades über einen weiten Drehzahlbereich des Motors. Die Einflussfaktoren, die im Motorversuch dazu untersucht werden, sind die Steuerzeit zusammen mit der Ventilerhebung, die Sauganlage und die Abgasanlage. Voraussetzung zum Verständnis dieser Abstimmungsarbeiten ist die grundlegende Kenntnis der gasdynamischen Vorgänge beim Ladungswechsel, die nachfolgend in einem knappen Abriss zusammengefasst sind.
Jürgen Stoffregen
5. Motorentuning
Zusammenfassung
Das klassische Tuning von Motoren hat immer zwei Verbesserungen zum Ziel, die Anhebung der nominellen Leistung und die Gewichtserleichterung, insbesondere von bewegten Teilen. Behandelt werden die Grundlagen des Tunings von Viertaktmotoren, ohne jedoch detaillierte handwerklichen Anleitungen zur Ausführung zu geben. Ziel ist vielmehr, die leistungssteigernden Maßnahmen im Gesamtzusammenhang mit all ihren Vor- und Nachteilen zu erläutern und einen Überblick über wirksame, aber auch über unwirksame bzw. schädliche Tuningmaßnahmen zu geben. Zweitaktmotoren müssen von der Betrachtung weitgehend ausgenommen werden, weil sie aufgrund ihres störungsanfälligeren Ladungswechsels in Abhängigkeit von ihrer Bauart sehr individuell betrachtet werden müssen, was über den Rahmen dieses Buches hinausgehen würde.
Jürgen Stoffregen
6. Kupplung, Schaltgetriebe und Radantrieb
Zusammenfassung
Die Leistung von Verbrennungsmotoren kann nicht direkt auf das Hinterrad übertragen werden. Das liegt daran, dass ein verwertbares Drehmoment erst ab einer bestimmten Drehzahl abgegeben wird und darüber hinaus das Drehmoment des Motors (MAngebot) zum Anfahren und für das Befahren von Steigungen (Bedarfsdrehmoment Mbed, vgl. auch Kap. 2) nicht ausreicht, Bild 6.1. Drehmoment und Drehzahl des Motors müssen daher mittels geeigneter Übersetzungen an die Fahrwiderstände und den gewünschten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs angepasst werden. Diese Aufgaben übernehmen beim Motorrad das Schaltgetriebe und der Radantrieb. Zusätzlich ist eine Kupplung erforderlich, die eine Drehzahlangleichung zwischen Motor und Getriebe beim Anfahren bewirkt und für die notwendige Unterbrechung des Kraftflusses beim Schalten sorgt.
Jürgen Stoffregen
7. Kraftstoff und Schmieröl
Zusammenfassung
Kraftstoffe und Schmieröle sind heutzutage sehr genau auf die Anforderungen moderner Motoren und Antriebe zugeschnitten. Erst die kontinuierliche Weiterentwicklung der Schmieröle parallel zu den konstruktiven und fertigungstechnischen Fortschritten hat ermöglicht, was uns heute schon fast als selbstverständlich erscheint: den praktisch verschleiß- und störungsfreien Dauerbetrieb der Motoren auf höchstem Leistungs- und Drehzahlniveau über zigtausend Kilometer. Trotz ihrer hohen spezifischen Leistung und der daraus resultierenden höheren Beanspruchungen der Bauteile benötigten die meisten Motorräder bisher in der Regel keine besonderen Ölqualitäten (Ausnahme: spezielle Herstellerempfehlungen).
Jürgen Stoffregen

Fahrwerk

8. Konstruktive Auslegung von Motorradfahrwerken
Zusammenfassung
Das Motorradfahrwerk besteht in seiner ursprünglichen Definition aus dem Rahmen, der Vorderradführung mit der Lenkung, der Hinterradaufhängung, den Bremsen und den Rädern mit den Reifen. Bei näherer Betrachtung ist dieser Fahrwerksbegriff aber eigentlich zu eng gefasst, weil der Eindruck entstehen kann, nur diese vier Hauptkomponenten seien für das Fahrverhalten des Motorrades bestimmend. Beim Motorrad gibt es aber, viel deutlicher als beim Automobil, eine sehr enge Koppelung zwischen dem (der) Fahrer(in)/Beifahrer(in) und dem Fahrzeug mit entsprechend vielfältigen Rückwirkungen.
Jürgen Stoffregen
9. Festigkeits- und Steifigkeitsuntersuchungen an Motorradfahrwerken
Zusammenfassung
Im Mittelpunkt unserer Betrachtungen zum Motorradfahrwerk stand bisher die Erfüllung der geometrischen und kinematischen Funktionen. Noch wichtiger ist jedoch unter Sicherheitsaspekten die betriebssichere Auslegung der Fahrwerkskomponenten, d.h. die Gewährleistung einer ausreichenden Festigkeit aller Bauteile. Aus der Sicht der Fahrdynamik – und auch das ist ein Sicherheitsaspekt – kommt aber der Steifigkeit der Fahrwerksbauteile eine mindestens ebensogroße Bedeutung zu, denn ein steifes und damit spurstabiles Fahrwerk ist immer auch ein sicheres Fahrwerk.
Jürgen Stoffregen
10. Fahrdynamik und Fahrversuch
Zusammenfassung
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.
Jürgen Stoffregen
11. Regelungssysteme für Bremsen und Antriebsschlupf
Zusammenfassung
Regelungssysteme für Motorradbremsen (ABS = Anti-Blockier-System) wurden erstmals 1988 von BMW für die Serie vorgestellt. Andere Motorradhersteller folgten nur zögerlich und erst Mitte des ersten Jahrzehnts dieses Jahrtausends ist ABS bei allen namhaften Motorradherstellern im Angebot. Antriebsschlupf-Regelungen (auch Traktionskontrolle genannt) sind trotz vorhandener Basistechnologien in den modernen Motorrädern noch sehr seltene Ausnahmen.
Jürgen Stoffregen

Karosserie und Gesamtentwurf

12. Design, Aerodynamik und Karosserieauslegung
Zusammenfassung
Mittlerweile wird auch bei Motorrädern der aus dem Automobilbereich entlehnte Begriff Karosserie als Sammelbezeichnung für die Baugruppen Verkleidung, Kotflügel, Abdeckungen, Seitenverkleidung Sitzbank, Tank, Fußrastenanlage und Lenker verwendet (vgl. Kap. 1.3). Die Karosserieauslegung ist sehr eng sowohl mit der Aerodynamik als auch mit dem Design verknüpft. Der Designeinfluss geht allerdings über die Karosserieumfänge weit hinaus. Das Design bestimmt nicht nur wesentlich die Entwurfsphase eines neuen Motorrades, das Design spielt eine zentrale Rolle in weiten Teilen des Entwicklungsprozesses. Wegen der sichtbaren Technik ist die Vernetzung zwischen Technik und Design beim Motorrad sogar teilweise enger als beim Automobil.
Jürgen Stoffregen

Individualisierung

13. Zubehör, Spezialteile und technische Verfeinerung
Zusammenfassung
Motorräder haben heute einen exzellenten technischen Stand und das Angebot an Serienmotorrädern ist so vielfältig wie nie zuvor. Dennoch besteht weiterhin der Wunsch nach einer Individualisierung der Fahrzeuge, wobei seit einigen Jahren die optische Aufwertung des Fahrzeugs und die Anpassung an spezielle Einsatzzwecke dem klassischen Tuning mehr und mehr den Rang ablaufen.
Jürgen Stoffregen

Zukunftsentwicklungen

14. Trends und zukünftige Anforderungen im Motorradbau
Zusammenfassung
Zukunftsprognosen sind auch im Bereich der Motorradtechnik schwierig, und viele Vorhersagen für die technische oder sonstige Zukunft stellen sich im Rückblick meist als falsch heraus. Dennoch soll an dieser Stelle der Versuch gewagt werden auf einige absehbare Entwicklungen einzugehen.
Jürgen Stoffregen
Backmatter
Metadata
Title
Motorradtechnik
Author
Jürgen Stoffregen
Copyright Year
2010
Publisher
Vieweg+Teubner
Electronic ISBN
978-3-8348-9378-9
Print ISBN
978-3-8348-0698-7
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-9378-9

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