Konzept zum Aufbau eines Motorrads zur Untersuchung fahrdynamischer Effekte

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit der Thematik der Versuchs- oder Messmotorräder, mit welchen fahrdynamische Untersuchungen durchgeführt werden können. Sie beinhaltet ein ausgearbeitetes Konzept für ein solches Messmotorrad. Diese Motorräder sind, je nach Bedarf und gesetztem Ziel der Messungen mit unterschiedlichen Messsytemen ausgestattet. Für die Konzepterstellung ist zuerst eine grundlegende Erklärung der Fahrdynamik eines Motorrads erforderlich, sie beinhaltet sowohl Fahr-, Lenk- und Bremseigenschaften, als auch Stabilitätsphänomene, im speziellen der Wobble- und der Weave-Mode. Für die Ausarbeitung eines Messsystems wurde eine Literaturrecherche durchgeführt, in der eine Vielzahl möglicher Systeme zusammengefasst wurden, mit welchen diverse Größen gemessen werden können. Da bei Versuchsfahrten die Möglichkeit eines Sturzes nicht auszuschließen ist, z.B. Bremswegmessung ohne ABS, wurde eine minimalisierte Bremssimulation erstellt. Anhand dieser Simulation werden die groben Grenzen für die Montage eines Sturzschutzes festgelegt, sodass keine Gefährdung durch diese Stütze auftritt. Der letzte Teil der Arbeit ist das fertige Konzept samt detaillierter Anleitung für die Positionierung und Montage der Sensorik. Im Anhang A sind alle relevanten Datenblätter enthalten.<br />Anhand dieser Arbeit ist es möglich das Motorrad, eine von KTM bereitgestellte KTM 990 SMR, mit dem Messsystem auszurüsten.<br />

The subject of this thesis is the concept for an instrumented motorcycle that can be used for the analysis of motorcycle dynamics.<br />Such a motorcycle is equipped with different measuring systems, depending on the requirements. The first step required for the creation of the concept is a basic explanation of motorcycle dynamics. This involves driving, steering and braking characteristics, as well as stability investigations, especially concerning the wobble- and the weave-mode. Next, a literature survey was completed for the development of a measuring system. A variety of possible systems for measuring various quantities is discussed.<br />A simulation of a minimalized motorcycle model has been made, because the chance of a fall, for example during the measurement of braking distance without ABS, during the test drive cannot be excluded. Based on these simulations, an approximate position for mounting a protection device was determined. The last part of this thesis is a complete concept with detailed instructions for the installation and mounting of the sensors. All relevant data sheets are attached in Appendix A. Based on this thesis, it is possible to equip the available motorcycle model KTM 990 SMR provided by KTM with a measuring system.