Rote Bereiche im Detail

Drei rote Bereiche für Ural cT und Solo-Fahrer (82 kg)


Beim Gespannfahren ist die Frage «Kippen oder nicht» ein komplexes Thema, da viele Einflussgrößen eine Rolle spielen:

  • Geradeausfahrt oder Kurvenfahrt
  • Rechtskurve oder Linkskurve
  • beschleunigt, rollend oder verzögert
  • bergauf, horizontal oder bergab
  • Solo oder mit Passagier

Um Euch hier nicht mit Textwüsten zu erschlagen, werde ich mich auf die Aussagekraft von Illustrationen und Grafiken stützen.

Dies ist Teil vier einer bisher siebenteiligen Artikelserie zum Thema „Kippen“ bei Motorradgespannen

  1. Die Lage des Schwerpunkts beim Seitenwagen Gespann
  2. Preview auf den Nutzen von 3D-Koordinaten des Schwerpunkts
  3. Das Konzept der Radlastverlagerung / Unterstützungsfläche
  4. Verlagerung des Gesamtschwerpunkts, inkl.Fahrer, bei Steigung/Gefälle
  5. Einfluss von Zusatzlasten (Passagier, Gepäck) auf die Verlagerung des Gesamtschwerpunkts
  6. Überprüfung der theoretischen Aussagen im Fahrversuch
  7. Interaktiver 3D-Gespann-Simulator

Zu Beginn, weil es wohl der häufigste Fall sein dürfte, die

Solo-Fahrt in der Ebene:

Seitenansicht. Skizze maßstäblich (längen- und winkeltreu)

Hier in der Draufsicht, ebenfalls maßstäblich. Markante Punkte sind markiert. 😎

Die markierten Punkte in der Einzelkritik:

0Maximale Beschleunigung in der Geradeausfahrt. Die Ural cT mit 750er Motor in der EFI Ausführung (Bj.2018) ist mit einem maximalen Drehmoment von 52 Nm angegeben. Aus der Übersetzung des 1.Gangs (10: 36) und der Übersetzung des Endantriebs von (1 : 4.62 = 8 : 37 (?)) ergibt sich mit der Reifendimension 4.00-18 eine maximale Zugkraft von 2680 N. Diese in Relation gesetzt zur Gewichtskraft von Ural (343 kg leer) plus Fahrer (82 kg) von 4170 N ergibt eine maximal mögliche Beschleunigung von ca. 0.64 g . Den Bereich rechts von der senkrechten weissen Linie durch Punkt "0" kann die Ural cT wegen ihrer - relativ zur verfügbaren Leistung - beachtlichen Masse nicht erreichen. Damit stellt auch der schmale rote Bereich hinter dem Fahrer unter diesen Umständen keine Gefahr dar.
1, 2Diese beiden Punkte liegen exakt auf auf der Kipplinie nach links, am Übergang zwischen grünem und rotem Bereich, in einer unbeschleunigten Rechtskurve. Die Querbeschleunigung beträgt hier 0.4 g. Da sich die Kipplinie exakt auf der Verbindungslinie der Reifenaufstandspunkte von Vorder- und Hinterrad befindet, bedeuten Beschleunigung (Punkt "2") oder Verzögerung lediglich eine Verschiebung der Resultierenden auf dieser Kipplinie, und somit keine relevante Veränderung in Bezug auf das Kipp-Risiko. Die gute Nachricht hieran ist, daß man bedenkenlos in die Eisen gehen kann und sollte(!), wenn man sich unverhofft in einer Rechtskurve auf dieser Kipplinie wiederfindet.
3Maximale Verzögerung in der Geradeausfahrt, bei einem angenommenen(!) maximalen Reibbeiwert zwischen Reifen und Asphalt von 1.0. Hier sind wir voll im "grünen Bereich", was die Kippgefahr angeht.
4In einer relativ schmalen Zone aus Verzögerung oberhalb ca. 0.7 g und Linkskurve oberhalb ca. 0.75 g gibt es eine "schmale" Chance, den vorne links befindlichen Kippbereich zu erreichen. Aber bei Erhöhung einer von beiden Komponenten ist schnell die angenommene (!) Haftgrenze erreich, wonach die übertragene Kraft deutlich abnimmt und alleine deswegen dieser rote Bereich wieder verlassen wird. Sollte man im Auge behalten. In einer Kurve wegzurutschen ist auch nicht lustig, auch wenn man nicht gleich umkippt.
5Die maximale Seitenführungskraft in einer umbeschleunigten Linkskurve. Immer noch satt im grünen Bereich. Weswegen der Gespannfahrer in Linkskurven regelrecht ruppig am Lenker reissen darf. Die Ural cT neigt in dieser Situation zu einem leichten Untersteuern, und verkündet ihren Unwillen speziell auf unebener Fahrbahn mit leicht springendem Versetzen des Vorderrades und dessen Quietschen beim Wiederaufsetzen. Unkritisch. 😎


Kommen wir zur

Solo-Fahrt bergauf

Wichtig ist hier, daß die Schwerkraft immer senkrecht nach unten wirkt, auch wenn das Gespann sich dem Straßenverlauf entsprechend neigt. Dadurch verschieben sich die Bereiche, in denen die Resultierende aus Gewichtskraft und Querkräften auf die Unterstützungsfläche (oder daneben) trifft. 18% Steigung (entsprechend ca. 10.2° gegen die Horizontale) sind eine sehr nennenswerte Steigung, die man draussen nicht oft antreffen wird. Ich habe trotzdem einen so hohen Betrag für dieses Beispiel gewählt, damit deren Wirkung entsprechend deutlich sichtbar ist.

Hier in der Draufsicht, ebenfalls maßstäblich. Wiederum sind markante Punkte markiert. 😎
Seitenansicht. Skizze maßstäblich (längen- und winkeltreu)
0Der bereits bekannte Punkt maximaler Beschleunigung in der Geradeausfahrt, bei 0,64 g . Diesmal bereits knapp an der Grenze zum hinter dem Fahrer liegenden roten Bereich.
1, 2Eine Rechtskurve an der Kippgrenze, weiterhin bei 0.4 g. Das Kippen in Rechtskurven ist wegen der Kipplinie auf der Verbindungslinie der Aufstandspunkte von Vorher- und Hinterrad sowohl gegen Beschleunigungen, Verzögerungen (Punkt „2“), Steigungen oder Gefällen völlig unempfindlich. Immerhin muss man sich hier nicht umgewöhnen. Ab 0.4 g wird es für den Solo-Fahrer ernst in Rechtskurven. Immer.
3Maximale Verzögerung bei dem angenommenen(!) Haftreibungsbeiwert von 1.0 zwischen Bereifung und Asphalt. Hier sind wir noch weiter entfernt vom grünen Bereich als im horizontalen Fall. Ein Überschlag übers Vorderrad ist bergauf ganz besonders unwahrscheinlich.
5Maximale Querbeschleunigung in Linkskurven, bei dem angenommenen, maximalen Haftreibungskoeffizienten von 1.0 . Ein erfreulicher Sicherheitsabstand von der Kippgrenze vorne rechts.
6Wenn man bei maximaler Beschleunigung bergauf eine leichte Linkskurve fährt, ab ca. 0.2 g Querbeschleunigung, gibt es sogar eine Chance auf ein Wheelie mit einem Ural-Gespann. Ist aber ebenfalls unkritisch, weil man jederzeit das Gas wegnehmen kann. Also ein roter Bereich, der eigentlich ein grüner ist weil man ihn jederzeit schadlos verlassen kann.

Zum Nachtisch gibt es die

Solo-Fahrt bergab

Auch hier gilt, daß die Schwerkraft immer senkrecht nach unten wirkt, auch wenn das Gespann sich dem Straßenverlauf entsprechend neigt. Dadurch verschieben sich die Bereiche, in denen die Resultierende aus Gewichtskraft und Querkräften auf die Unterstützungsfläche (oder daneben) trifft. Die Wirkung des Gefälles ist regelrecht dramatisch. Bitte weiterlesen.

0Maximale Beschleunigung geradeaus. Hinter dem Fahrer liegt ein endloser grüner Bereich. Ein Wheelie mit dem Gespann in der Bergabfahrt ist vollkommen ausgeschlossen. Bitte weitergehen.
1Ein inzwischen alter Bekannter: Kippgrenze in umbeschleunigten Rechtskurven weiterhin bei 0.4 g .
2Auch eine beliebig starke Bremsung auf der Kipplinie verändert das Kipprisiko nicht im Geringsten.
3Nahezu maximale Verzögerung in der Geradeausfahrt, mit bereits leichter Tendenz zum Kippen über die vordere linke Seite. Jedenfalls ab einer Verzögerung oberhalb von 0.95 g.
3'Wenn in dieser Situation (3) noch eine leichte Linkskurve dazu kommt (z.B. Hindernis in Bergabfahrt und Ausweichen nach links(!)), befindet man sich schon tief in Kippbereich nach vorne-links.
4Ab 0.6 g Linkskurve und gleichzeitiger Verzögerung oberhalb von 0.55 g steht man kurz vor dem Verhängnis. Wenn man in dieser Situation die Verzögerung erhöht …
4'… dann reitet man sich tatsächlich immer tiefer in die $£&%?! !! Wenn man hier landet, hat man bereits deutlich früher einen Fehler gemacht. Bremse lösen scheint mir das Mittel der Wahl, auch wenn das bei 18% Gefälle allenfalls kurzfristig machbar sein wird.
5Maximale Querbeschleunigung in Linkskurven. Auch hier knapp an der Grenze zum vorderen linken Kippbereich.

Im nächsten Beitrag werde ich auf die Verlagerung des Gesamtschwerpunkts bei Zuladung von Gepäck und / oder Passagieren eingehen, sowie deren Auswirkung auf die Kippstabilität in den verschiedenen Fahrsituationen.

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