Schwingengabel - Aufstellen des Vorderrades

[Kay]

Moin

ich bräuchte mal bitte Euren technischen Beistand zu folgendem Sachverhalt:

Ausgehend von der Schwingengabel vorn im Gespann mit 15" Rädern und 195 Reifen

$matches[2]

Es ist ja bekannt, daß das Vorderrad sich beim Einlenken aufstellt und die Gewichtskraft zusätzlich zu den Lenkkräften mit bewältigt werden muß.
Je nach gewählter Geometrie-und Komponentenkonstellation (Lenkkopfwinkel, Nachlauf, Radstand, Reifenbreite,...) mehr oder weniger...
Soll heißen, der Eine hat es leicht zu lenken, der Andere hat es schwer zu lenken.

$matches[2]

Nun ist eine gegebene Konstellation nicht so ohne weiteres zu verändern, ich habe aber dennoch versucht dieses einmal zu betrachten,
um heraus zu finden, welche Größen das Aufstellverhalten des Reifens beeinflußen.

Ich habe dazu eine gegebene Konstallation gewählt und die Schwinge um 3 verschiedene Achsen (was 3 verschiedene Off-Sets an der Gabelbrücke entspricht) rotieren lassen,
um R und L zu ermitteln... Anschließend habe ich den Nachlauf verändert, um diesen Einfluß auf R und L zu beobachten

$matches[2]

Interessant zu beobachten ist, das die Summe R+L in den Zuständen A und B sich nicht verändern, wohl ab die Einzelwerte R und L.

$matches[2]

Das ließe den Schluß zu, daß Nachlauf und Off-Set ohne Einfluß sind...

Als nächste Übung habe ich im Zustand C den Lenkkopfwinkel um 10° verändert unter Beibehaltung des Nachlaufs

5.JPG

Hier ist nun ein Einfluß zu sehen für die Werte R+L

Das ließe den Schluß zu, je steiler der Lenkopf desto weniger Aufstellverhalten...

Ich bin mir sicher, das dieses Thema hier bereits ausgiebig betrachet wurde und es wäre schön, wenn ich dazu eine Rückmeldung von Euch bekommen könnte,
was zu beachten sei, wenn man das Aufstellverhalten des Vorderrades minimieren möchte.
Danke und Gruß
Kay

[Pepo2]

Moin
...
Das ließe den Schluß zu, je steiler der Lenkopf desto weniger Aufstellverhalten...
...
Danke und Gruß
Kay

Für die Feststellung braucht es ja keine große Berechnung, sieht dir einfach die extremen Endlagen an:

Beim Lenkkopfwinkle 90° geht die Lenkachse exakt durch den Reifenaufstandspunkt und R = L = 0

Beim Lenkkopfwinkel 0° steht die Reifenauftsandfläche senkrecht zur Fahrbanoberfläche und die Werte R und L berechnen sich aus
R = sin 15° x 195 mm = 50,47 mm und L = sin 15° x 195/2 mm = 25,23 mm.

Tatsächlich dürften die Werte für R und L kleiner als von Dir berechnet sein, da der Reifen sich an der Aufstandsstelle verformt, also nicht nur auf der Kante des Reifen steht. Wichtiger als R und L ist allerdings der Abstand von aufliegender Reifenkante zur Reifenmitte, da dieser Abstand l multipliziert mit der Kraft Fv das rückstellende Moment ergibt, gegen das man anlenken muss. Und die Strecke l wird umso kleiner je größer R und L sind.

Einen kleineren Lenkkopfwinkel erreicht man z.B. durch ein kleineres Vorderrad (Absenken der Fahrzeugfront) und/oder ein höheres Heck, z.B. durch andere Federelemente. Das Absenken der Front bzw. Anheben des Hecks führt nicht nur zu einem steileren Lenkkopfwinkel sondern gleichzeitig auch zu einem kleineren Nachlauf.

Gängiger für eine leichte Lenkung ist allerdings die Nachlaufverkürzung, die wahrscheinlich einen größeren Einfluss auf die aufzubringenden Lenkkräfte hat. Hier wird der Hebelarm der Kreiselkräfte des Vorderrades, die sich gegen die Lenkbewegung "wehren", reduziert. Das erforderliche Lenkmoment am Lenker wird also kleiner. Insgesamt haben m. E. die geschwindigkeitsabhängigen Kreiselkräfte einen größeren Einfluß auf die erforderliche Lenkkraft als das Aufstellen des Vorderrades unter der Lenkbewegung.

Da ich vorne einen schmalen 110er Motorradreifen fahren, ist das Aufstellverhalten für mich kein Thema. Mir stellt sich aber auch die Frage, warum ich für ein Gespann dass vielleicht 350 - 500 kg wiegt, einen breiten 195er Reifen brauche. Ist wohl eher eine Modeerscheinung als eine Notwendigkeit.

[Kay]

Moin Peter,

so eine Stellungnahmen ist doch mal n Schnack !!!

Danke
Kay

[Stephan]

So Abhandlungen find ich ja immer interessant und doch froh auf der Strasse nicht zu bemerken.

Auf der ADV+ fahr ich reihum 165er Schlüppchen.

Stephan

[Michael aus Düsseldorf]

Ich denke schon das man das bei eckigen Autoreifen merkt. Ich habe bei meinem Gespann mit 165ern mal einen Zollstock an die obere Gabelbrücke gehalten.
Bei Volleinschlag hebt sich diese um 1cm.
Bei etwa 450 kg Fahrzeuggewicht muss ich davon etwa ein Drittel über der Lenker durch Muskelkraft heben.
Als Hebel ist da die halbe Reifenbreite und der Nachlauf. Wird eine Komponente verändert sollte es leichter werden. Schmalere oder Rollerreifen kommen bei mir nicht infrage, weil ich ja auch Bremsleistung auf die Straße bringen möchte.
Ich habe dann im letzten Jahr den Nachlauf von 48 auf etwa 32 mm geändert.
Als Folge hebt sich das Gespann kaum noch an und ist leichter Lenkbar geworden.
Vermutlich liegt der kürzere Nachlaufhebel jetzt im Bereich der Reifenelastizität.

Soweit aus der Praxis.
Ich finde die theoretische Aufarbeitung trotzdem gut und sinnvoll. Es hilft auf jeden Fall sein Fahrzeug zu verstehen.

Gruß
Michael

[Stephan]

Du hast ja auch mehr Gewicht auf dem Vorderrad. Unf zwischen Messbar und merken liegt ja noch so einiges. Bei eckigen 135er merk‘ ich das auch nur, wenn ich das Vorderrad zwecks Radausbau anhebe und den Lenker einschlage. Auf der Strasse sorgen Grip, Geschwindigkeit ect., das alles weg. . .


Stephan

[Pepo2]

Ja, Theorie und Praxis :

Nach den Berechnungen von Kay hebt sich das Gespann bei reduziertem Nachlauf graduell stärker (Wert L), Michael hat gemessen, dass es weniger ist . Die Summe R+L ändert sich nach den Berechnungen nicht.



Im Stand sind es meines Erachtesn die Reibungskräfte die man spürt, sobald das Gesapnn läuft, geht das Lenken erheblich leichter, obwohl man die Front beim Einschlagen noch immer anhebt.

Bei meinem Motorradreifen kann man mit viel Phantasie rausmessen, dass das Motorrad in Geraudeausstellung ca. 1 mm höher steht, als bei Volleinschlag. Da es bei Volleinschlag seitlich auf dem Reifen steht, wo der Motorradreifen aufgrund der runden Form einen kleineren Halbmesser in Bezug auf die Radachse hat, ist das ja auch logisch. Bei einem neuen, noch nicht eckig gefahrenen Reifen dürfte das noch stärker sein.

[Stephan]

Sobald man das Gespann schiebt, schlägt ja auch die Vorspur zu. . .


Stephan

[Michael aus Düsseldorf]

Ich denke das sich beim Kippen des Reifen auch der Aufstandspunkt verschiebt und dem entsprechend der Nachlauf im Bogen wandert. Das ist dann auch noch vom Lenkkopfwinkel abhängig.

Mir ist auch nicht klar warum L und R unterschiedlich sind. Wenn man in der Theorie das Vorderrad mittig auf eine Kugel stellt und der BW auf gleicher Höhe ist, sollte doch bei einer symmetrischen Schwinggabel L und R gleich sein.

Gruß
Michael

[Kay]

@Michael aus Düsseldorf
Mir ist auch nicht klar warum L und R unterschiedlich sind

=>
das liegt an der projezierten Darstellung in Fahrtrichtung

Schwingeneinlenkung_Projekton.jpg

@Michael aus Düsseldorf
Soweit aus der Praxis.
Ich finde die theoretische Aufarbeitung trotzdem gut und sinnvoll. Es hilft auf jeden Fall sein Fahrzeug zu verstehen.

=>
Korrekt und das ist wichtig... und CAD u.a. ist dazu ein schönes Hilfsmittel (was bleibt, sind daraus Schlüße zu ziehen)

@Pepo2
Für die Feststellung braucht es ja keine große Berechnung, sieht dir einfach die extremen Endlagen an:

=>
Stimme ich dir 100% zu !
Entstanden sind die Überlegungen im Fahrerlager und dem Rumgedaddel an an anderen Gespannen von anderen Kollegen.
Da war eines, dessen Lenkung auffällig leicht ging...
So entstand die Diskussion, was bzw. welche von all den Parametern am Gespann, beinflußt/en die Gängigkeit der Lenkung...?
Und was ist bei den Gegebenheiten dann auch noch zu beeinflußen ohne einen riesigen Aufriß...

Gruß
Kay

[Michael aus Düsseldorf]

Damit L und R gleich sind, must Du vermutlich die Blickachse mit schwenken.

Gruß
Michael