Beiwagenantrieb

Nachdem einige Motorradfahrer angefangen hatten, ein drittes Rad an die Maschine zu schrauben, gab es auch gleich Tüftler und Konstrukteure, die sich Gedanken gemacht haben, wie man den Beiwagen mit Power versorgen kann. Vom einfach zuschaltbaren Beiwagenantrieb bis zur kompletten PKW-Hinterachse reichen die Ideen, die sich um dieses Thema ranken.

 

 

Abb. Duodrive von Mobec.

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Inhalt:

 

 

1) Erste Versuche mit angetriebenen Seitenwagenrädern

Im Jahr 1929 bauten P.V. Mokharov aus der Sowjetunion und H.P. Baughn aus Großbritannien die ersten Gespanne mit angetriebenem Seitenwagenrad. Baughns Modelle waren zu Beginn der 1930er Jahre bei Trial-Veranstaltungen so erfolgreich, dass die Dachorganisation (ACU) versuchte, sie vom Wettbewerb auszuschließen. Verschiedene Unternehmen experimentierten mit Zweiradantrieb sowohl bei Sportveranstaltungen als auch in Militärfahrzeugen.

 

Skizzen aus MG 21 und 22 von Dipl. Ing. Michael Hölscher.

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2) Vorteile des angetriebenen Seitenwagenrads

Ein angetriebenes Seitenwagenrad kann ähnlich wie ein gut abgestimmtes Bremssystem ein ausgewogenes Kräfteverhältnis herstellen. Wenn der Antrieb dauerhaft aktiviert ist, gehört Schiefziehen der Vergangenheit an. Sollte die übertragbare Antriebskraft des Hinterrades an ihre Grenzen stoßen, wird der Beiwagenantrieb sinnvoll. Durch die Aufteilung des Antriebs auf zwei Räder übernimmt jedes Rad nur einen Teil der Last, wodurch die Grenzen der jeweiligen Antriebsräder später erreicht werden. Die Vorteile liegen in einer besseren Steigfähigkeit, insbesondere im Winter, sowie einem leichteren Anfahren auf Schnee oder im Matsch. Diese Technik lässt sich außerdem einfach gestalten, da der Antrieb nur in schwierigen Situationen zugeschaltet wird.

 

3) Zwei Hauptarten von Antriebssystemen

Es gibt zwei Hauptarten von Antriebssystemen: den permanenten Seitenwagenantrieb zur Verbesserung des Fahrverhaltens und den zuschaltbaren Antrieb zur Steigerung der Traktionskraft in Extremsituationen.

 

4) Herausforderungen bei Kurvenfahrten

Ein angetriebenes Seitenrad hat jedoch auch Nachteile. Da Gespanne nicht nur geradeaus fahren, muss der Seitenwagenantrieb in Kurven dafür sorgen, dass das Hinterrad und das Seitenrad mit unterschiedlichen Kurvenradien fahren können. In einer engen Rechtskurve (Beiwagen rechts) muss sich das Hinterrad um etwa 30 % schneller drehen als das Seitenrad. Dies ist nicht möglich, wenn eine starre Verbindung zwischen den beiden Rädern besteht.

 

Permanennt verfügbarer Beiwagenantrieb mit Viscokupplung.

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5) Technische Lösungen für Kurvenfahrt und Traktion

Um Kurvenfahrten zu ermöglichen, muss der ständige Antrieb in Extremsituationen abgeschaltet werden. Diese Umschaltung muss nicht unbedingt manuell erfolgen. In modernen Allradfahrzeugen, wie sie in PKWs verwendet werden, kommen Bauteile wie die Viskokupplung zum Einsatz, die diese Funktion automatisch übernehmen.

Für den permanenten Antrieb wird ein Ausgleichsgetriebe (Differenzial) benötigt, ähnlich wie beim PKW, um unterschiedliche Drehzahlen von Hinterrad und Seitenrad zu ermöglichen. Mit einer geschickten Konstruktion lässt sich die Antriebskraft gezielt auf Hinter- und Seitenrad aufteilen und ein ausgewogenes Fahrverhalten erreichen. Ein Nachteil ist, dass über ein Differenzial nur so viel Kraft übertragen werden kann, wie die schwächere der beiden Antriebsachsen weitergeben kann. Steht ein Rad auf Eis, dreht es durch, was dazu führt, dass das andere Rad keine Kraft auf die Straße bringt. Erst eine zusätzliche Sperre im Differenzial schafft hier Abhilfe.

 

6) Überwindung des Schiefziehens durch Geometrie

Um das Schiefziehen des Fahrzeugs zu verhindern, muss die asymmetrische Geometrie des Gespanns überwunden werden, was einen hohen technischen Aufwand erfordert. Einfaches Umleiten des Antriebsmoments mittels Winkeltrieb reicht hierfür nicht aus. Es muss sichergestellt werden, dass die Antriebskräfte permanent zwischen Hinter- und Seitenrad aufgeteilt sind und in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Das erfordert, dass das Hinterrad mit einem höheren Antriebsmoment versorgt wird als das Seitenrad – typischerweise im Verhältnis 2:1.

Zudem muss bei Kurvenfahrten gewährleistet sein, dass die Räder mit unterschiedlichen Drehzahlen arbeiten können, da sonst der Lenkeinschlag keine Wirkung zeigt und das Gespann weiter geradeaus fährt. Ein Planetengetriebe kann diese Herausforderung lösen. Dieses Bauteil, das auch als Differenzial in PKWs eingesetzt wird, ermöglicht es, die Drehzahlen der beiden Räder zu regulieren und das Antriebsmoment im richtigen Verhältnis zu verteilen.

 

7) Planetengetriebe und seine Nachteile

Ein Nachteil der Planetengetriebe-Technologie ist jedoch, dass der Vortrieb zusammenbricht, wenn ein Rad durchdreht. Steht ein Rad auf Eis oder wird der Seitenwagen in einer Rechtskurve angehoben, verliert das andere Rad die Traktion. Um diesem Problem zu begegnen, ist eine Sperre erforderlich, die den Durchrutschschutz aktiviert.

 

8) Militärgespanne der 1940er Jahre

In den 1940er Jahren rüsteten BMW und Zündapp ihre Militärgespanne mit hochentwickelter Technik aus, um sowohl im Gelände als auch auf der Straße ein optimales Fahrverhalten zu ermöglichen. Ein Planetengetriebe, das das Antriebsmoment zwischen Hinter- und Seitenrad aufteilte, kam dabei zum Einsatz. Dieses Getriebe ermöglichte es, dass die Räder bei Kurvenfahrten unterschiedliche Drehzahlen aufwiesen und gleichzeitig die erforderliche Traktion aufrechterhalten wurde.

 

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Auch der Hinterrad- und Beiwagenradantrieb der Norton Big 4 bewährte sich hervorragend in der nordafrikanischen Wüste.

 

 

9) Mechanismus zur Sperrung des Differenzials

Über eine handbetätigte Klauenkupplung konnte das Antriebsmoment starr mit dem Planetenträger verbunden werden. Dadurch wurde das Differenzial gesperrt und maximale Traktion auf rutschigem Untergrund ermöglicht, während das Gespann auf trockener Straße die Vorteile des Differenzials nutzen konnte.

 

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10) Die perfekte Lösung für den Seitenwagenantrieb

Die Technik, die in diesen Fahrzeugen eingesetzt wurde, gilt als die aufwendigste Anordnung, die bisher in Seriengespannen verwirklicht wurde. Eine Automatisierung der Sperre könnte das Konzept noch weiter verbessern. Das Kriterium für das Eingreifen der Sperre ist derselbe wie bei einem automatisch zuschaltbaren Beiwagenantrieb: Ein erheblicher Drehzahlunterschied löst den Vorgang aus. Ein Bauteil wie eine Viskokupplung könnte den Planetenträger mit der Abtriebswelle verbinden und so für eine automatische Sperrung sorgen, sobald ein Rad durchdreht.

 

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11) Der größte Nachteil: Gewicht und Kosten

Nachteil eines Beiwagenantriebs – neben den hohen Kosten – ist das zusätzliche Gewicht, das stets mitgeführt wird.

 

12) Beiwagenantriebe in der Gegenwart

Einige wenige Hersteller rüsten Gespanne mit einem Beiwagenantrieb aus, oft nur auf Kundenwunsch. Zu nennen ist hier vor allem Mobec mit seinem Duo-Drive und Super-Drive-Konzepten aber auch Ural, die immer schon Modelle mit angetrieben Beiwagenrad im Programm hatten. Weitere Anbieter in Deutschland sind Löw und Pohl.

Ein Allradangetriebenes Gespann, mit einer Suzuki-Hayabusa, wurde 2017 in Neuseeland aufgebaut.
https://www.adventureridingnz.co.nz/2wd-sidecars/ | Duncan Oliver
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Ob das 2024 vorgestellte Honda-Patent mit einem lastabhängigen und batteriebetriebenen Beiwagenrad auf den Markt kommt, bleibt abzuwarten.
https://www.cycleworld.com/motorcycle-news/honda-developing-electric-sidecar/

Doch lässt sich daran gut erkennen, die Faszination von Motorrädern mit Beiwagen ist auch bei den Profientwicklern ungebrochen.