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Tuning-Bereich GEOMETRIE

Die Grundfahreigenschaften eines Motorrad-Fahrwerks werden unter anderem durch die Geometrieparameter wie z.B. Lenkkopfwinkel, Nachlauf, Schwingenwinkel, Schwingenlänge und Radstand bestimmt.

Neben den reinen Geometriegrößen spielen selbstverständlich die Gewichtsverteilung und die Lage des Gesamtschwerpunkts eine überaus wichtige fahrphysikalische Rolle.
Lenkkopfwinkel
Der Lenkkopfwinkel entspricht dem Winkel der Lenkachse zur horizontalen Ebene.
Weiterhin ist der Rahmenwinkel als konstruktive Größe (werkseitig konstruiert und gebaut und in der Regel nicht einstellbar) relevant, der den Winkel (normalerweise 90°) von der Lenkachse zum Schwingendrehpunkt beschreibt.
Auch der Lenkkopfwinkel unterliegt Fertigungstoleranzen in einer Größenordnung, die sich bereits negativ auf das Einlenkverhalten, das Handling, die Balancierbarkeit und die Stabilität in der Kurvenlage auswirken können. Mittels einer stufenweisen Niveauanpassung der Front- und/oder Heckhöhe, durch Änderung des Gabelüberstandes und/oder der Heckhöhe wird die Position des Rahmens gegenüber der horizontalen Ebene geändert und somit der Lenkkopfwinkel verbessert. Hierdurch sind in der Regel keine konstruktiven Änderungen (Einbau neuer Teile) notwendig.
Auch der Rahmenwinkel unterliegt Fertigungstoleranzen. Eine Fehlstellungsbehebung gestaltet sich hier aufwändiger und ist nur durch Einbau neuer Lagerschalen in Kombination mit Verkleinerung des Lenkachsendurchmessers zu erzielen.
Durch Optimieren des Lenkkopfwinkels kann ein spürbar besseres Handling ohne Stabilitätverlust erreicht werden.
Nachlauf des Vorderrades
Der Nachlauf des Vorderrades beschreibt die Distanz zwischen Lenkachse und Lotrechten der Vorderradachse.Der Nachlauf ist eine Größe die sich aus dem komplexen Zusammenwirken von Lenkkopfwinkel, Gabelbrückenversatz, Durchmesser des Vorder- und Hinterrads und des Schwingenwinkels ergibt.
Optimierungsmöglichkeiten
Ist der Nachlauf außerhalb des optimalen Bereiches, so treten negative Lenkeigenschaften wie untersteuern oder übersteuern auf. Ein nicht korrekter Nachlauf vermittelt entweder ein stures oder ein übersensibles Lenkverhalten, es ermöglicht eben kein homogenes präzises Lenkverhalten mit hoher Zielgenauigkeit.
Durch eine optimale Niveauanpassung der Fronthöhe über den Gabelüberstand sowie der Heckhöhe über Federbeinlängenverstellung und/oder Änderung von Hebeleikomponenten ist eine Änderung des Nachlaufs bis zu 20 mm zu erreichen. Sollte mit den gegebenen Komponenten keine ausreichende Einstellung möglich sein, müssen Optimierungen der Gabelbrücken vorgenommen werden. Durch Optimierung des Nachlaufes werden die negative Fahreigenschaften Untersteuern oder Über-steuern behoben, so daß ein homogenes und präzises Lenkverhalten erreicht wird.

Gabelbrückenversatz
Der Gabelbrückenversatz ist die Distanz der horizontalen Mittellinie beider Gabelholme bis zur Mitte der Lenkachse, also das Maß, um das die Gabelholme gegenüber der Lenkachse versetzt sind.
Optimierungsmöglichkeiten
Wurden durch Niveauanpassungen keine ausreichenden Optimierungsergebnisse im Nachlaufbereich erzielt, so besteht die Möglichkeit durch eine Änderung des Gabelbrückenversatzes dies zu erreichen.
Kann die vorhandene Gabelbrücke für die Modifikation gemäß den Änderungsvorgaben aus der Opti-mierungssimulation verwendet werden, so wird diese mechanisch bearbeitet. Hierbei werden die vor-handenen Bohrungen verschlossen und neue Bohrungen gemäß den Änderungsvorgaben gefräst. Basis hierfür sind detaillierte Konstruktionszeichnungen in einem CAD-System.
Ist die Modifikation der vorhandenen Gabelbrücke aus Betriebsfestigkeitsgründen nicht möglich, so muß eine neue Gabelbrücke gemäß den Konstruktionsvorgaben auf Basis der Simulationsergebnisse maßgefertigt werden.
Durch Optimierung des Nachlaufes werden die negative Fahreigenschaften Untersteuern oder Über-steuern behoben, so daß ein homogenes und zielgenaues Lenkverhalten erreicht wird.
Radstand
Als Radstand bezeichnet man die Strecke von Vorderradachsenmitte bis Hinterradachsenmitte.
Liegt der Radstand in einem ungünstigen Bereich, hat dieser negative Auswirkungen auf die Hochge-schwindigkeit, Bremsstabilität und Agilität des Motorrades. Ebenfalls wird durch eine Niveauanpas-sung der Front- und/oder Heckhöhe, evtl. verursacht durch Optimierungsmassnahmen in anderen Bereichen, Einfluß auf den Radstand ausgeübt.
Durch Verkürzung oder Verlängerung der Kettenlänge kann der optimale Radstand eingestellt wer-den. Hierzu ist ein verschieben der Hinterradachse in der Achsenführung notwendig. In seltenen Fäl-len kann eine Verlängerung der Achsenführung durch Fräsarbeiten notwendig werden.
Bei einem optimalem Radstand erhält das Motorrad absolute Hochgeschwindigkeits- und Bremsstabilität und wesentlich mehr Agilität.
Schwingenwinkel
Der Schwingenwinkel ist durch den Winkel der Schwinge (Linie zwischen Schwingenachsenmitte und Hinterradachsenmitte) zur Fahrbahnebene definiert.
Der Schwingenwinkel beeinflußt den Lenkkopfwinkel, den Nachlauf des Vorderrades, den Radstand und hat entscheidende Auswirkungen auf die Kraftübertragung des Hinterrades auf die Fahrbahn. Man muß an dieser Stelle erwähnen, daß der Schwingenwinkel eine bedeutende Größe im Gesamt-konzept Fahrwerk darstellt und im Zusammenhang mit den anderen Geometrieparametern harmonieren muß.
Eine Schwingenwinkelanpassung wird durch Änderungen des Federbeines und durch Anpassungen in der Hebelei erreicht.
Nach einer Optimierung des Schwingenwinkels ist insbesondere eine Verbesserung bei der Kraftübertragung des Hinterrades zu vermerken.
Spurversatz
Der Spurversatz ist die Strecke der Mittelebene des Hinterrades bezogen auf die Mittelebene des Vorderrades, gemessen an der Mittelachse des Vorderrades. Bei einem Spurversatz läuft das Hinterrad schräg zur Fahrtrichtung.
Bei Fahrwerken mit Zweiarmschwingen ist das Hinterrad innerhalb eines definierten Bereiches über die rechte und linke Kettenspannvorrichtung verstellbar. Hierdurch wird auch die Mittelebene des Hinterrades eingestellt.
Durch Fertigungstoleranzen verursacht können die Markierungen an den beiden Kettenspannvorrichtungen ungleich sein, so daß dies bei vorgeschriebener Einstellung, ausgerichtet an den ungleichen Markierungen, zu dem Spurversatz führt.
Eine minimal falsche Einstellung an den Kettenspannvorrichtungen am Hinterrad führt zu einer vielfach größeren Abweichung am Vorderrad in Form des gemessenen Spurversatzes. So kann eine falsche Einstellung von 3 mm einen Spurversatz von 18 mm bewirken.
Bei einem Spurversatz im unteren Bereich korrigiert der Fahrer diesen Schräglauf ständig unbewusst über die Lenkung. Bei einem Spurversatz im oberen Bereich führt es bei höheren Geschwindigkeiten zu einem Aufschaukeln, bzw. zu einem Pendeln des Motorrads. Weiterhin ist ein nicht neutrales Links-/Rechtseinlenkverhalten zu verzeichnen, weil durch die Schrägstellung des Hinterrades bereits das falsche Einlenkverhalten vorgegeben wird.
Nach einer Fehlstellungsprüfung kann der Spurversatz unter Berücksichtigung der Radaufstandspunkte durch Einrichten der Radebenen korrigiert werden und der Geradeauslauf des Motorrads ist hergestellt.

Radaufstandspunktversatz
Optimalerweise befinden sich die Radaufstandspunkte des Vorderrades und des Hinterrades auf der geographischen Mittellinie.

Durch

• die Eindistanzierung des Vorderrades zwischen den Gabelholmen, durch eine Verdrehung der Lenkachse zur Schwingenachse,
• die Eindistanzierung der Schwinge im Rahmen,
• der Eindistanzierung des Hinterrades in der Schwinge und
• der Verdrehung Hinterradachse zur Schwingenachse

können Fehlstellungen entstehen, die ebenfalls zu einem nicht neutralem Links-/Rechts-Einlenkverhalten führen können.
Nach einer Fehlstellungsprüfung kann der Radaufstandspunktversatz unter Berücksichtigung der Kettenflucht und des Spurversatzes durch eine korrekte Eindistanzierung korrigiert werden .
Das Ergebnis ist ein neutrales Links-/Rechts-Einlenkverhalten, das subjektiv am Anfang unter Umständen wegen der verinnerlichten Fahrwerksschwächen nicht als Verbesserung erfahren wird. Die Praxis hat jedoch gezeigt, das nach Korrektur der Fehlstellung wesentliche Einlenkverbesserungen objektiv spürbar sind.
Eine häufige Fehlerquelle für ein nicht Neutrales Links Rechts Einlenkverhalten ist eine Seitliche Verwindung der Lenkachse gegenüber der Schwingenachse, eine Verdrehung des Rahmens.
Bei Kardan-angetriebenen Motorrädern ist oft aus Platzgründen konstruktiv ein gewisser Radauf-standspunktversatz vorhanden und konstruktiv notwendig.
Versatz des Sekundärantriebs, der Kettenflucht
Als Primärantrieb wird die Übersetzung im Getriebe bezeichnet. Der Sekundärantrieb bezieht sich auf die mit der Kette verbundenen Vorder- und Hinterzahnräder. Bei einem Versatz des Sekundärantriebs befindet sich das vordere und hintere Zahnrad nicht in einer Flucht. Ab einem gewissen Schräglaufwinkel wirkt sich die höhere Reibung der Kette stark leistungsmindernd aus und verkürzt die Lebensdauer der Kette.
Hat die Vermessung des Motorrads einen Versatz des Sekundärantriebs ergeben, kann dieser durch eine korrekte Anpassung der horizontalen Distanz korrigiert werden. Hierbei dürfen korrekte Radaufstandspunkte nicht verändert werden.
Ein exakter Geradelauf der Kette wirkt sich positiv auf die Leistungsübertragung und die Lebensdauer der Kette aus.

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