Die Fahrstabilität von Motorrädern ist ein entscheidendes Sicherheits- und Qualitätskriterium. Ein wesentliches Hilfsmittel zur Untersuchung des Fahrverhaltens ist die theoretische Analyse mit Hilfe der Fahrdynamiksimulation. Ein von der Europäischen Union gefördertes Forschungsprojekt gab die Möglichkeit, die für die Qualität der Simulation entscheidenden Reifenparameter wesentlich umfassender und genauer zu bestimmen und die Ergebnisse in zahlreichen Fahrversuchen zu überprüfen. Die Hauptziele waren die Entwicklung von neuen Messmethoden zur Ermittlung der Reifencharakteristika und der Einsatz neuer Simulationsroutinen zur Validierung und Erweiterung der theoretischen Analyse. Ausgangspunkt der Kooperation war ein Simulationsmodell, dessen theoretische Grundlagen und Hauptbausteine im folgenden aufgezeigt werden. Einen Schwerpunkt stellen die Reifenmodelle und die Implementierung der dafür benötigten Messergebnisse dar. Die Ergebnisse eines neuartigen Reifenprüfstandes erlauben die Ermittlung von dynamischen Reifenkennwerten abhängig von bestimmten Betriebsparametern wie Radlast und Geschwindigkeit. Mit einem weiterentwickelten, motorradspezifischen Reifenmodell können auch die stationären Reifenkräfte im Bereich hoher Querbeschleunigung wesentlicher besser abgebildet werden. In Fahrversuch und Simulation wurden unter anderem die beiden charakteristischen Eigenschwingungen Flattern und Pendeln untersucht. Die Ergebnisse aus Fahrversuchen und der Computersimulation zeigen bei einer Änderung der Bereifung die gleichen Auswirkungen auf die Stabilität des Fahrzeuges. Auf Basis der theoretischen Analyse konnte von den Projektpartnern ein Reifen mit neuartigem Aufbau entwickelt werden, der über wesentliche bessere Stabilitätsreserven verfügt und damit einen wesentlichen Beitrag zur Erhöhung der Fahrsicherheit leistet. (A) Titel in Englisch: Dynamic stability of motorcycles. Results of a research cooperation. English abstract: The dynamic stability of a motorcycle is a decisive safety and quality criterion. A significant aid when investigating road behaviour is theoretical analysis using dynamic riding simulation [9, 14, 17]. A research project supported by the European Union has enabled the tyre parameters which are decisive for the quality of the simulation to be determined far more accurately and completely, and the results to be checked by a series of road tests. The main objectives were the development of new measurement methods in order to validate and extend the theoretical analyses. The starting point of the co-operation was a simulation model, the theoretical basis and main modules of which are described below. Priority was given to the tyre models and implementation of the necessary measuring results. The results from a new type of tyre test rig permit dynamic tyre characteristics dependent on certain operating parameters, such as wheel load moment and speed, to be determined. Thanks to an improved, motorcycle-specific tyre model, stationary tyre forces too can be reproduced much more effectively in the high lateral acceleration area. The characteristic oscillating motions performed by motorcycles, namely wobbling and weaving, were examined in road tests and by simulation. Both the results obtained from road tests and also the computerised simulation reveal the same effects on the motorcycle's stability when the tyres are changed. Based on theoretical analysis, the co-operating partners were able to develop a tyre with a new type of structure which possesses considerably higher stability reserves and thus makes a valuable contribution towards improved road safety. (A)
Samenvatting