Viele Motorradfahrer kennen das Phänomen: Bei konstanter Fahrt schwingt die Antriebskette des Motorrads, und es kann zu einem rasselnden Geräusch kommen. MOTORRAD erklärt, warum.
Mögliche Ursachen für das Kettenschwingen und Rasseln
Die Suche nach den Ursachen für eine schwingende oder rasselnde Kette führt oft zu verschiedenen Antworten, von denen viele nicht zutreffend sind. Einige der häufig genannten Gründe sind:
- Die Kette ist zu wenig gespannt.
- Die Kette ist zu stark gespannt.
- Die Kette ist zu wenig geschmiert.
- Die Kette hat Spiel auf den Zähnen.
- Der Motor schwingt.
Obwohl in einigen dieser Aussagen ein Fünkchen Wahrheit steckt, sind sie meistens nicht die Hauptursache des Problems.
Der Polygoneffekt
Der grundlegende Effekt, der das Schwingen und Rasseln auslöst, ist das unrunde Laufen der Kette über Ritzel und Kettenrad: der Polygoneffekt. Er tritt auf, wenn ein Zugmittel wie ein Zahnriemen oder eine Kette eine Maschine oder beim Motorrad das Hinterrad antreibt. Dabei läuft das Zugmittel nicht formschlüssig über die Zahnräder. Im Falle einer Kette wird das deutlich, da die Kettenglieder und Bolzen ein Vieleck, ein Polygon bilden, während sie auf den runden Zahnrädern läuft. Jedoch: Die Rollen der Kette greifen nie so exakt zwischen die Zähne, wie sie es für perfekte Funktion müssten.
Dadurch ändert sich ständig die Umlaufgeschwindigkeit der Kette in Relation zum Antrieb. Die Geschwindigkeit der Kette schwankt also, selbst wenn das Motorrad mit der gleichen Geschwindigkeit fährt und es keine Änderung im wirkenden Drehmoment gibt. Dieses Ändern der Kettengeschwindigkeit ergibt das Schwingen einer Kette und verursacht auch das Rasseln. Verstärkt und deutlich begünstigt wird das Schwingen und in extremen Fällen das Hacken oder Schlagen der Kette durch die Drehkraftspitzen des Motors, die je nach Stärke die Kette kurzzeitig spannen und wieder entspannen.
Besonders Ein- und Zweizylinder zeigen diese Spitzen bei niedrigen Drehzahlen durch starkes Schwingen der Kette. Bei Konstantfahrt wirken Drehkraft und Polygoneffekt zusammen und werden unter Umständen durch das Überlagern der Eigenfrequenz der Kette und der Drehkraftspitzen verstärkt.
Die Rolle der Kettenspannung und Schmierung
Ist der Kettendurchhang zu groß, schwingt die Kette nur stärker als sonst. Umgekehrt schwingt die Antriebskette weniger, je weniger Durchhang sie hat. Doch durch die engere Umschlingung von Ritzel und Kettenrad kann die Kette womöglich lauter rasseln. Es gilt immer: Den Kettendurchhang nie unter die Herstellerangaben senken.
Das Schwingen der Kette verstärkt oder senkt der Schmierzustand im Grunde nicht. Sie könnte womöglich lauter rasseln, durch die fehlende Geräuschdämpfung des Schmierstoffs.
Abgenutzte Teile und ihre Auswirkungen
Abgenutzte Ritzel und Zahnräder geben der Kette wirklich mehr Spiel, was das Schwingen grundsätzlich fördert. Doch wie bei einem zu großen Kettendurchhang wird nur die Ursache des eigentlichen Grundes verstärkt.
Einfluss der Radgröße
Wie beschrieben unterliegt ein Antrieb per Kette unter anderem dem Polygoneffekt. Dessen Stärke resultiert aus der Anzahl der Zähne auf dem Zahnrad und dem Umschlingungswinkel der Kette. Ein Rad mit wenig Zähnen und kleinem Durchmesser erzeugt mehr Schwingungen als ein in beiden Dimensionen größeres Zahnrad.
Bei einer Zähnezahl von 16 beträgt der Geschwindigkeitsunterschied bei einem Umlauf 2 Prozent und nimmt je zwei Zähne mehr um 2 Prozent ab. Bei weniger als 16 Zähnen nehmen die Schwingungen stark zu. Nahezu keinen Unterschied der Umlaufgeschwindigkeit haben Kettenräder ab 19 Zähnen (knapp über 1 Prozent). Bei 40 Zähnen ist der Effekt nahezu komplett aufgehoben.
Weitere mögliche Ursachen und Lösungen
- Gedämpfte Ritzel: Ein Austausch des Ritzels durch eine gummierte Variante kann den Geräuschpegel verringern. Das Original Yamaha Ritzel ist beispielsweise gedämpft.
- Kettentyp: Einige Motorradfahrer haben festgestellt, dass bestimmte Kettenmarken oder -typen weniger Geräusche verursachen. Der Einbau einer DID-Kette kann beispielsweise zu einer leiseren Fahrt führen.
- Kettenspannung und Schmierung: Eine optimale Kettenspannung und Schmierung können das Kettenrasseln minimieren. Es ist wichtig, dass die Kette gerade läuft.
Tabelle: Einfluss der Zähnezahl auf die Umlaufgeschwindigkeit
| Zähnezahl | Geschwindigkeitsunterschied pro Umlauf |
|---|---|
| 16 | 2% |
| 18 | 0% |
| 19 | knapp über 1% |
| 40 | Nahezu komplett aufgehoben |
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