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Kräfte durch das Beiwagenrad

Wirkungen der Kräfte durch das Beiwagenrad

Wir streuen unter das Seitenwagenrad Sand und lassen die Räder des Motorrades auf festem Untergrund stehen. Dann schlagen wir die Lenkung ganz nach rechts ein und schieben das Gespann vorwärts. Folgendes passiert: Das Seitenwagenrad dreht sich kaum, es "radiert" und schiebt den Sand zur Seite. Je größer der Vorlauf, umso stärker ist dieser Effekt.

Abb. oben

Rv = Radius des Vorderrades
Rh = Radius des Hinterrades
Rs = Radius des Seitenwagenrades
M = Drehpunkt von Vorder- und Hinterrad
M1 = Drehpunkt des Seitenwagenrades unendliche Entfernung
M2 = Idealer Drehpunkt aller drei Räder (nur in der Linkskurve)

Achsen und Drehpunkte in Rechtskurven

Achsen und Drehpunkte in Linkskurven

In der Linkskurve sieht es besser aus. Wir wissen noch, dass Seitenwagenrad ist bedingt durch die Vorspur etwas nach links eingeschlagen. Schlägt man den Lenker analog ein, findet man einen Lenkwinkel bei dem die Achsen aller drei Räder einen gemeinsamen Mittelpunkt haben. Bei diesem Lenkeinschlag wird das Beiwagenrad nicht radieren.

Abb. wird noch ergänzt
Es ist kein Vorlauf eingestellt. Das Modell fährt in einer Rechtskurve mit dem Seitenwagen über ein Blatt Papier. Das Papier wird nur wenig aufgestellt. Würden wir eine Federwaage im Schwerpunkt einhängen und kippen unser Modellgespann nach links, hebt sich das Hinterrad schon bei einer Zugkraft von 26 N.

Abb. wird noch ergänzt
Hier ist ein Vorlauf von 3,5 cm eingestellt. Dies entspricht in der Wirklichkeit 260 mm. Das Beiwagenrad radiert und rollt nicht mehr ab, das Papier wird stark aufgestellt. Mit der eingehängten Federwage stellen wir fest, dass Hinterrad hebt erst bei 32 N ab.

Wenn der Radstand länger wird, sollte auch der Vorlauf länger werden - wenn man die gleiche Schwerpunktlage und damit die abstützende Wirkung in der Linkskurve erhalten will. So gesehen wäre es sinnvoller den Vorlauf in Prozent anzugeben. Doch in der Praxis wird dies nicht gemacht.

Alles hängt zusammen – Vorspur und Nachlauf

Die Wirkung der Vorspur ist auch vom Nachlauf des Vorderrades abhängig. Der Rechtszug des Seitenwagens wirkt sich umso mehr aus, je weiter vorn er angreift. Am Besten kann man es sich vorstellen, wenn man das Gespann mit einem einarmigen Hebel vergleicht. In der Abb. 4.24 vereinfacht dargestellt.

Abb. oben
Ein Gespann von oben. Die dick ausgezogene Linie zwischen den Radaufstandspunkten von Vorder- und Hinterrad ist der „einarmige Hebel“. Das Hinterrad ist mit seiner Aufstandsfläche der Drehpunkt des Systems.
Der Beiwagen erzeugt ein Drehmoment. Die Stärke des Drehmoments, egal ob rechts- oder linksherum, hängt im Wesentlichen vom Verhältnis der Spurbreite zum Radstand ab.

Die Vorspur drückt mit einer Kraft von 600 Newton nach links gegen die Maschine. Sie drückt um das Maß des Vorlaufs (angenommen 0,25 m) nach vorn versetzt auf den Hebelarm. Rechnet man nach dem Hebelgesetz, so kommt am Vorderrad ein nach links drehendes Moment von

600 N x 0,25 m = 10 N zur Wirkung.

1,50 m

(1,50 m = Radstand)

Nehmen wir an, das wäre genau die Kraft, die gebraucht wird, damit das Gespann geradeaus läuft. Jetzt wird die vorhandene Telegabel durch eine Schwinge ersetzt, wird dadurch der Radstand um 0,1 m länger, die anderen Maße bleiben gleich. Wenn jetzt wieder ein nach links wirkendes Moment von 10 N am Vorderrad angreifen soll, so muss man rechnen:

10 N x 1,60 m = 0,266 m (1,60 m = verlängerter Radstand)

60 N

Das heißt: Wenn das "Vorlaufverhältnis" nach der Radstandsvergrößerung gleich bleiben soll, muss der Vorlauf um 0,016 m (16 mm) vergrößert werden. Als Fazit muss man Feststellen: Ganz gleich welche Vorlaufeinstellung, es bleibt immer ein Kompromiss.

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Anmerkung: 2008 gab Gespannfahrer-Urgestein Edmund Peikert sämtliche Unterlagen aus dem “Leitfaden für Gespannfahrer” an Bernhard Götz um damit weiterzuarbeiten.