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Trägheit beim Wedeln auf dem Motorrad
 
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Mopedtilette
Gast





Beitrag Mopedtilette Verfasst am: 09. Apr 2021 17:32    Titel: Trägheit beim Wedeln auf dem Motorrad Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo, ich fahre leidenschaftlich gerne Motorrad und habe festgestellt , dass ich bei ca 20 km/h sehr schnell von einer Seite zur anderen wedeln kann und das Motorrad dabei eine ordentliche Schräglage kriegt.
Bei höherer Geschwindigkeit wird dieser Vorgang immer langsamer und träger, als würde man sich gegen ein immer größeres Gewicht stemmen müssen.

Meine Ideen:
Liegt dies nur an Kreiseleffekten oder gibt es hier andere physikalische Ursachen?

Viele Grüße
A.T.



Anmeldungsdatum: 06.02.2010
Beiträge: 343

Beitrag A.T. Verfasst am: 12. Apr 2021 10:11    Titel: Re: Trägheit beim Wedeln auf dem Motorrad Antworten mit Zitat

Mopedtilette hat Folgendes geschrieben:

Liegt dies nur an Kreiseleffekten?

Wahrscheinlich. Beim Motorad haben die Räder ein nicht zu vernachlässigendes Trägheitsmoment.

Beim Fahrrad spielen Kreiseleffekte nur in sofern einen Rolle, dass sie beim Freihändig fahren den Lenker in die Richtung der Kippung steuern, und so etwas zu Stabilität beitragen.
gast_free
Gast





Beitrag gast_free Verfasst am: 12. Apr 2021 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Physikalisch verhalten sich die Räder wie ein Schneller Kreisel. Das resultierende Drehmoment ist nicht zu unterschätzen. Es versucht der Lenkbewegung entgegen zu wirken.



Winkelgeschwindigkeit der Lenkbewegung:


Winkelgeschwindigkeit des Vorderrades:


Massenträgheitsmoment um die Achse der Radaufhängung.

Vektorielles Kreuzprodukt:


Das durch das Lenken induzierte Moment M wirkt dem kippen entgegen. Daher ist es leichter vor dem nach links Lenken eine ganz kurze Lenk und Kippbewegung nach Rechts einzuleiten. Auch beim Radfahren wirken sich diese Kräfte aus. Bei Flugzeugturbinen sind sie dermaßen stark, das sie bei der Konstruktion zu berücksichtigen sind.
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 12. Apr 2021 16:10    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke, die stabilisierende Wirkung resultiert aus dem Zusammenspiel von Trägheitsmoment des Vorderrads und der Zentrifugalkraft beim Kurvenfahren:

Angenommen die Motorradfahrerin lehnt sich nach links, dann wirkt auf die Vorderachse ein Drehmoment nach hinten. Dadurch schlägt das Vorderrad nach links ein und leitet somit eine Linkskurve ein. Durch die Kurvenfahrt nach links entsteht wiederum eine Fliehkraft nach rechts, die dem initialen Kippmoment entgegen wirkt.

Das Hinterrad spielt für die Stabilisierung dagegen keine Rolle, da es im Gegensatz zum Vorderrad fest eingespannt ist und auftretende Kräfte durch induzierte Gegenkräfte im Lager kompensiert werden.

Viele Grüße,
Nils
A.T.



Anmeldungsdatum: 06.02.2010
Beiträge: 343

Beitrag A.T. Verfasst am: 13. Apr 2021 05:34    Titel: Antworten mit Zitat

Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Das Hinterrad spielt für die Stabilisierung dagegen keine Rolle, da es im Gegensatz zum Vorderrad fest eingespannt ist und auftretende Kräfte durch induzierte Gegenkräfte im Lager kompensiert werden.

Wirklich gar keine Rolle? Mal angenommen die Räder machen einen Großteil der Gesamtmasse aus (am Rad außen verteilt), und die Lenkung ist gesperrt. Würde ein fahrendes Motorrad dann genauso schnell umfallen wie ein stehendes?
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 13. Apr 2021 12:08    Titel: Antworten mit Zitat

A.T. hat Folgendes geschrieben:
Mal angenommen die Räder machen einen Großteil der Gesamtmasse aus (am Rad außen verteilt), und die Lenkung ist gesperrt. Würde ein fahrendes Motorrad dann genauso schnell umfallen wie ein stehendes?


Dann sehen wir uns das mal im Detail an: angenommen die Lenkung ist gesperrt und die Fahrerin lehnt sich nach links, dann wird dadurch ein Drehmoment nach hinten erzeugt, was dazu führt, dass das Motorrad die Tendenz hat, sich um die vertikale z-Achse zu drehen. Nun hängt es von der Größe des Trägheitsmoments der Räder und der Größe der seitlichen Führungskraft zwischen Straße und Reifen ab, was weiter passiert.

Ist die seitliche Führungskraft groß genug, wird der versuchten seitlichen Ausweichbewegung durch die Lager ein Widerstand entgegen gesetzt, was einem Drehmoment in z-Richtung entspricht. In diesem Fall kippt das Rad also einfach um.

Ist die seitliche Führungskraft nicht groß genug (man denke z.B. an eine Fahrt auf einer sehr glatten Straße), dann wird der seitlichen Ausweichbewegung kein Widerstand entgegengesetzt. Die Reifen verlieren den Kontakt zum Boden und das Motorrad präzidiert um die vertikale z-Achse. Durch die Reibkraft der rutschenden Räder wird allerdings auch ein Drehmoment in z-Richtung induziert, was dazu führt, dass das ganze Motorrad weiter kippt. Das Motorrad fällt also nicht einfach um wie im Stand, eine stabile Fahrt würde ich das trotzdem nicht nennen.

Viele Grüße,
Nils
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