Ein Motorrad bleibt erst dann einigermaßen stabil in aufrechter Position, wenn es bewegt wird. Wir können versuchen, Kreiselkräfte an einem gedachten Experiment nachzuweisen. Nehmen wir an, Sie hätten ein (Fahrrad-)Rad ausgebaut und würden es an der Achse rechts und links mit beiden Händen festhalten, während es sich auf der Achse dreht. Dann fällt es Ihnen relativ leicht, das Rad nach oben/unten oder vorne/hinten zu verschieben.
Aber wehe, Sie versuchen, die Bewegung des Lenkers nachzuahmen und die Radachse in der horizontalen Ebene zu verdrehen (von Bild 2 nach Bild 3). Jetzt werden Kreiselkräfte spürbar, die erstaunlicherweise in der vertikalen Ebene das Rad beeinflussen. Drehen Sie das Rad z.B. von oben gesehen nach rechts, kippt es von hinten gesehen nach links ab. Und dieser Effekt beruht nur auf der Drehbewegung des Rades, wird mit dessen Drehfrequenz größer.
In einer Formel ausgedrückt ist das erzeugte Moment gleich dem Produkt des Trägheitsmoments des Rades und den Geschwindigkeiten, mit denen sowohl das Rad sich dreht als auch das Rad aus seiner stabilen Lage in eine andere gebracht wird. Versucht man also eine schnellere Lenkerbewegung zu vollziehen, kippt das Rad umso stärker. Als Geschwindigkeit nimmt man hier mangels zurückgelegter Strecke die pro Zeiteinheit überstrichenen Winkelgrad (Winkelgeschwindigkeit ω).
Ein ohne besondere Vorbereitung in die Kurve gelenktes Motorrad würde also zur anderen Seite kippen. Dies ist ein Grund, warum Motorradfaher(innen), meist ohne es wirklich zu realisieren, erst in die Gegenrichtung lenken, um sich dann je nach Geschwindigkeit in die Kurve zu legen. Hier spürt er/sie dann auch die stabilisierende Wirkung des Rollmoments und die Gegenbewegung zum Kippen des Motorrades, die versucht dieses aufzurichten. Je schneller man also die Kurve durchfährt, desto schwieriger ist es, die Schräglage beizubehalten.
Kaum zu glauben aber wahr ist, dass auch die sonstigen am Motorrad drehenden Teile einen Einfluss haben. So kann ein im Leerlauf höher drehender Motor helfen, ein Motorrad im Stand auszubalancieren.
Wohlgemerkt, das waren bis jetzt nur Kreiseleffekte. Natürlich lässt sich die Stabilität eines Motorrades auch konstruktiv beeinflussen. Beginnen wir mit der Achse, die beim Vierrad Schwenk- und beim Zweirad Lenkachse heißt. Dreiräder mit Doppelrad vorn lassen wir außen vor. Die Maße an dieser Lenkachse werden hier beschrieben.
Der Lenkkopfwinkel (Nr. 3 im ersten Bild oben) wird also von der Lenkachse (Nr. 1) und der Senkrechten (Nr. 4) gebildet. Da die Lenkachse häufig nicht durch die Mittelebene des Vorderrades geht, entsteht der Versatz (Nr. 2). Der bei diesem Fahrzeug relativ große Nachlauf bewirkt, dass die Mitte der Radaufstandsfläche dem Spurpunkt hinterherläuft, ein wichtiges Element zur Stabilisierung der Lenkung. Das abgebildete Trike als ohnehin wenig kurvenfreundliches Gefährt kommt mit dieser Stabilisierung gut zurecht, während ein Motorrad stark eingeschränkt wäre.
Durch Fahren senkrecht zu einer Bodenwelle kann der Spurpunkt plötzlich hinter der Mitte der Aufstandsfläche liegen, was den stabilisierenden Effekt glatt in sein Gegenteil verkehrt. Man sagt, der Nachlauf wird positiv und bedarf eines besonders festen Griffs an der Lenkung. Natürlich ist der Effekt umso stärker, je kleiner der Raddurchmesser gegenüber der Höhe der Erhebung ist.
Mit zunehmendem Raddurchmesser wird der Nachlauf ebenfalls größer. Ebenfalls beeinflusst der im Bild oben positive Versatz den Nachlauf. Während aber ein größerer Nachlauf durch Versatz die Rückstellkräfte in der Lenkung vergrößert, werden diese durch größeren Lenkkopfwinkel negativ beeinflusst. 06/12
