Die Frage, wie die Motorkraft zum Hinterrad übertragen wird, ist in erster Linie eine Frage, für welchen Einsatzzweck das Motorrad konstruiert wurde. Mit welcher technischen Lösung die Motorkraft zum Hinterrad übertragen wird, ist in erster Linie eine Frage, für welchen Einsatzzweck das Motorrad konstruiert wurde. Der Spruch „kein Vorteil ohne Nachteil“ passt nirgendwo so gut wie bei der Konstruktion eines Motorrades.
Verschiedene Antriebskonzepte im Überblick
Die meisten Hinterräder werden mit Kette, Zahnriemen oder Kardanwelle angetrieben. Zusätzlich gibt es auch noch Exoten, wie zum Beispiel den Suzuki Burgman 650 Roller, der fünf Zahnräder zur Kraftübertragung, in der Schwinge integriert, mit sich führt. Auf die Exoten möchte ich jedoch nicht weiter eingehen.
Kettenantrieb
Die am häufigsten zu findende Lösung zur Übertragung der Motorkraft vom Getriebe zum Hinterrad ist der Kettenantrieb. Er ist relativ preisgünstig herzustellen, verträgt auch hohe Motorleistungen, bringt wenig Gewicht mit sich und hat eine gewisse Dämpfung im Lastwechselverhalten. Das klingt soweit alles ganz prima, aber, „kein Vorteil ohne Nachteil“, bringt der Kettenantrieb auch einige Unsitten mit sich.
So belästigt der Kettenantrieb nicht nur durch rasselnde und schnurrende Geräusche, sondern er verlangt zusätzlich nach stetiger Pflege, oder straft seinen Besitzer mit hohem Verschleiß, wenn dieser seiner Kette nicht genügend Aufmerksamkeit widmet. Das rechte Maß an Öl, Fett oder Silikonschmiere zu finden ist eine Gratwanderung. Ist es zu wenig Schmiere entwickeln sich Abrasion (Materialabtrag) und thermische Schädigung. Ist es dagegen zu viel Schmiere, schmoddert einem die Kette das gesamte Hinterteil des Motorrades voll. Pfui Deibel! Früher hatten Mopeds sogar Kettenschutzkästen gegen diese Sauerei.
Der Dreck lässt sich übrigens sehr gut mit dem Universalsprayöl WD 40 oder Sprühwachs entfernen. Besondere O-Ringe sollen Reibungsverluste minimieren. Schmierautomaten wie der „Scott-Oiler“ erleichtern die lästige Wartung, vorausgesetzt dass er richtig justiert ist, sonst läuft die Kette entweder zu trocken, oder es gibt wiederum die beschriebene Sauerei. Die Lebensdauer der heutigen Ketten ist demnach stark vom Einsatz und der Pflege abhängig.
Wer sein Kettenfahrzeug im Gelände bewegt, darf oft nur mit 10.000 km Lebensdauer rechnen, andere schaffen manchmal 40.000 und mehr. Je nach Grad der Beanspruchung reckt sich die Kette im Laufe der Kilometer. Das bedeutet immer schön auf die Kettenspannung zu achten und ggf. nachzuspannen.
Riemenantrieb
Der Riemenantrieb, wie er bevorzugt bei Harleys und anderen Choppern verwendet wird, arbeitet dagegen schon sauberer, abgesehen von etwas Gummiabrieb. Er verrichtet ohne Ölgeschmiere und wesentlich leiser als eine Kette seine Arbeit. Das oft über 50.000 km. Lastwechsel nimmt er ebenfalls recht elastisch. Welch Vorteil!
Um dem Spruch „kein Vorteil ohne Nachteil“ jedoch gerecht zu werden, muss ich nun allerdings auch noch einmal auf die gravierenden Nachteile eingehen. Da der Riemen aus Gummi ist, wenn auch mit Gewebeeinlagen aus Nylon oder Kevlar verstärkt, unterliegt er einer natürlichen Alterung. Deshalb stirbt er oft ohne die geleisteten Kilometer an Altersschwäche und zu allem Überfluss auch noch ohne Vorankündigung. Das ist besonders gemein, wenn man mitten in der Kalahari steckt. Enduro-Piloten dürfen jetzt lächeln. Genau deshalb findet man die Riementreiber da auch so selten.
Der Riemen muss für die zu übertragende Leistung passend dimensioniert sein. Das alleine schränkt die Einsatzmöglichkeiten des Riemenantriebes ein, da die Breite ja auch andere Komponenten am Motorrad beeinflusst. Zu breite Riemen würden das Auge jedes Ästheten und Schöngeistes beleidigen.
Die wuchtige Riemenscheibe am Hinterrad, Pulley genannt, bringt beachtliches Gewicht auf die Waage. „Na und?“, mag da mancher Chopper-Fan sagen. „Was interessiert es mich, ob die Fuhre nun 380 oder 385 Kilo wiegt?“. Für die Freunde der Sportler und Supersportler, wie Kawasaki Ninja, Honda Fireblade und Yamaha R1, wird deshalb so ein Schwergewicht von den Herstellern gar nicht erst in Erwägung gezogen, abgesehen davon, dass man die Übersetzung z.B. für die Rennstrecke nicht mal eben so durch Ritzeltausch ändern kann.
Der Riemenantrieb neigt zu allem Überfluss auch noch zu quietschenden Geräuschen, wenn das Hinterrad nicht sauber justiert ist. Silikonspray hilft da schon mal, löst aber nicht das eigentliche Problem der Fehljustierung. Ganz im Gegenteil. Das Silikon sammelt Schmutzpartikel und bewirkt so eine langsame aber sichere Zerschmirgelung von Riemen und Pulley. Sauber justiert läuft der Riemen jedoch wunderbar leise. Ketten sind in der Justierung etwas toleranter.
Kardanantrieb
Vermutlich freut sich jetzt der Leser, der so gerne mehr Kardanantriebe sehen würde und denkt: „Siehste, hab‘ ich doch gleich gesagt!“ Der Kardanantrieb scheint nämlich einiges an positiven Eigenschaften zu vereinen. Er läuft fast so leise wie ein Riemen, verträgt Power wie eine Kette, wirft nicht mit Öl um sich und hält ein Motorradleben lang. Theoretisch zumindest. Aber auch hier gilt: „Kein Vorteil ohne Nachteil“.
Je nachdem, wie viel Mühe und Aufwand der Hersteller betrieben hat, kann ein Kardan mit jaulendem Singen auch ganz schön nerven. Der als wartungsarm bis sogar wartungsfrei gepriesene Kardan bedarf trotzdem etwas Pflege und Aufmerksamkeit. Er möchte ab und zu frisches Öl für das Endgetriebe. Gebrochene Kardanwellen und Kreuzgelenke sowie ausgegnabbelte Kegelräder sind nicht die Regel, kommen aber vor. Zerfetzte Simmerringe und schwitzende Dichtungen zwischen den Einzelteilen vernichten die Mähr von der Wartungsfreiheit.
Störrische, harte Lastwechselreaktionen und Auf- und Absenken der Heckpartie verhalfen alten BMW Motorrädern mit Kardanantrieb zu der Bezeichnung „Gummikuh“. Dieser Unsitte wurde mit endlos langen Schwingen oder einer Drehmomentabstützung entgegengewirkt. BMW nennt das Paralever. Auch der Kardanantrieb ist deshalb für ernsthaft im Renneinsatz bewegte Supersportler wenig geeignet, wo es ja auf Handling und Kurvenagilität ankommt.
Lange Schwingen und Radstände sind besser zum Geradeausfahren, deshalb stecken sie meist in Tourern oder Choppern, wo stabil laufende und nicht zu nervöse Fahrwerke mit hohem Komfort durchaus erwünscht sind. Wo kurze Radstände für agiles Handling angesagt sind, ist der Kardan deplatziert.
Relativ hohe Fertigungskosten verbieten den Einsatz eines Kardans im preisbewussten Segment, oder es muss zum Ausgleich an anderer Stelle gespart werden. Auch das hohe Gewicht disqualifiziert den Kardanantrieb für wettbewerbsmäßigen Renneinsatz. Hersteller die sich am Kardan verbissen haben erfinden deshalb gerne ihre eigenen Wettbewerbe. So vermeidet man von der Konkurrenz abgeledert zu werden. Ein Beispiel dafür war der Boxer-Cup für BMW R 1100 S Piloten, der inzwischen leider eingestellt wurde. Das soll jedoch nicht heißen, dass man ein kardangetriebenes oder riemengetriebenes Motorrad nicht sportlich ambitioniert bewegen kann.
Der Zahnriemen im Detail
Die Alternative zum Kettenantrieb ist der Zahnriemen, der ein fast identisches Prinzip hat, aber aus einem anderen Material besteht. Zahnriemenantriebe sind gewöhnlichen Kettenantrieben in vielen Punkten überlegen. Auf dem ersten Blick besitzt der Zahnriemenantrieb für Motorräder sogar nur Vorteile: Leiser als die Kette ist der Zahnriemen beinahe wartungsfrei und besitzt obendrein in etwa die doppelte Lebensdauer. Zudem ist der Wirkungsgrad hoch, was insbesondere gegenüber dem Kardanantrieb als Vorzug zu nennen ist.
Allerdings ist er breiter, benötigt daher mehr Platz und hat einen etwas höheren Leistungsverlust als ein Kettenantrieb. Da er aus mit Nylon oder Kevlar verstärktem Gummi besteht, altert er und kann spröde werden und reißen. Verbaut wird er überwiegend bei Harley-Davidson und Buell, aber auch bei einigen BMWs. Spezialisten bieten auch eine Umrüstung von Kette auf Zahnriemen an.
Funktionsweise des Riemenantriebs
Der Riemenantrieb zeichnet sich durch eine ausgeklügelte Mechanik aus, die auf einem robusten Riemen basiert. Dieser Riemen dient als verbindendes Element zwischen dem Motor und dem Hinterrad. Die Motorleistung wird über den Riemen effizient auf das Hinterrad übertragen, was zu einer sanften Beschleunigung und einer nahezu vibrationsfreien geschmeidigen Fahrt führt.
Der Riemen selbst besteht aus hochwertigen Materialien mit hoher Zugfestigkeit, was seine Haltbarkeit und Zuverlässigkeit gewährleistet. Die Riemenscheiben, zwischen denen der Riemen läuft, sind präzise gestaltet, um eine optimale Kraftübertragung zu ermöglichen. Im Gegensatz zu Kettenantrieben erfordert der Riemenantrieb keine regelmäßige Schmierung, was den Wartungsaufwand reduziert und die Gesamtbetriebskosten senkt.
Die Bestandteile des Zahnriemenantriebs ähneln denen des Kettenantriebs. Die Bestandteile des Riemenatriebs ähneln jenen der Kette: Anstelle der Kettenräder werden Riemenscheiben eingesetzt, der Riemen selbst ersetzt die Kette als solches. Um die Lebensdauer zu erhöhen, sollte der Riemen in einem möglichst großen Radius laufen - dadurch wird er weniger stark geknickt. Hier zeigt sich auch einer der Nachteile des Antriebes: Die hintere Riemenscheibe fällt deutlich größer aus als ein vergleichbares Kettenrad, worunter vor allem die Optik leidet.
Bei einer Umrüstung solltest Du zudem auch beachten, dass die Getriebeübersetzung auf den Kettenantrieb angepasst ist. Der im Motorradbau verwendete Antriebsriemen wird auch "Synchronriemen" genannt. Die auf der Innenseite befindlichen Zähne bestehen aus Polyurethan oder Neopren und greifen in ein spezielles Zahnrad ein, das am Hinterrad befestigt ist. Die im Vergleich zum klassischen Keilriemen mögliche Verkleinerung des Umschlingungswinkels bietet den Vorteil eines schlupflosen Antriebs und einer damit verbundenen Laufruhe.
Während vor Jahrzehnten ausschließlich der Hersteller "Harley Davidson" bei seinen Motorräder ausnahmslos den Synchronriemen als Antrieb verwendete, erkannten nach und nach auch andere Hersteller die Vorteile dieser Bauweise. Bei Harley Davidson haben alle Motorräder einen Zahnriemenantrieb. Neben der erwähnten Laufruhe zeichnet sich der Synchronriemen durch Geräuscharmut aus. Diese Eigenschaften erfüllt ein Kardanantrieb allerdings ebenso, wobei dieser jedoch wesentlich teurer in der Anschaffung ist und insgesamt ein höheres Gewicht aufweist.
Vor- und Nachteile des Zahnriemenantriebs
Vorteile
- Geringer Wartungsaufwand: Er muss nicht geschmiert werden, ist leiser, hat aufgrund der Elastizität des Riemens geringere Lastwechselreaktionen.
- Lange Lebensdauer: Eine Lebensdauer von ca. 40.000 km. Sogar das Umrüsten von einem Ketten- zum Zahnriemenantrieb ist möglich.
- Sauberkeit: Keine Schmiermittel erforderlich.
- Laufruhe und Geräuscharmut: Der Zahnriemenantrieb ist leiser als ein Kettenantrieb.
Nachteile
- Platzbedarf: Allerdings ist er breiter, benötigt daher mehr Platz.
- Anfälligkeit: Da er aus mit Nylon oder Kevlar verstärktem Gummi besteht, altert er und kann spröde werden und reißen.
- Kosten: Die Kosten für einen Riemenwechsel liegen oft zwischen 100 und 300 Euro, je nach Motorradmodell.
- Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Einflüssen: Wie zum Beispiel das Verdrehen oder Knicken des Riemens.
Wartung und Pflege des Riemenantriebs
Eine gewissenhafte Wartung und Pflege des Riemenantriebs ist von großer Bedeutung, um seine Funktionalität und Lebensdauer zu gewährleisten. Der Riemen sollte regelmäßig auf Verschleißerscheinungen untersucht werden. Zusätzlich sind Empfehlungen für eine effektive Pflege und Inspektion des Riemenantriebs hilfreich, um seine optimale Performance zu erhalten.
Läuft der Riemenantrieb mit quietschenden Geräuschen, ist das Hinterrad oft nicht richtig justiert. Grundsätzlich sollte der Riemen aber nicht geschmiert werden, da sich sonst Schmutzpartikel sammeln, die schmirgelnd wirken. Wie bei einer Kette muss die Spannung natürlich kontrolliert werden. Ein Nachspannen ist in der Regel aber viel seltener erforderlich, oft erst nach 8.000 km. Die Kontrolle der Spannung erfolgt meist mithilfe eines speziellen Riemenspannungsmessers, der einen entsprechenden Druck aufbaut.
Motorräder mit Riemenantrieb
- Harley-Davidson: Der prominenteste Hersteller von Motorrädern mit Riemenantrieb hat in seinem Portfolio Modelle wie die Harley-Davidson Street Bob und die Harley-Davidson Fat Bob mit Riemenantriebt.
- Indian Motorcycle: Auch sie setzen ebenfalls auf Riemenantrieb in einigen seiner Modelle. Die Indian Scout und die Indian Chief Dark Horse sind Beispiele für Cruiser, die von dieser Antriebsart profitieren.
- Victory Motorcycles: Obwohl die Marke nicht mehr produziert wird, hat Victory Motorcycles in der Vergangenheit Riemenantrieb in einigen seiner Cruiser-Modelle eingesetzt, wie der Victory Vegas.
- Buell Motorcycles: Das Tochtergesellschaft von Harley-Davidson, hat auch Motorräder mit Riemenantrieb hergestellt. Die Buell Lightning XB9SX war ein Beispiel für ein sportliches Modell mit dieser Antriebsart.
- Yamaha: Obwohl Yamaha hauptsächlich andere Antriebsarten verwendet, hat es den Riemenantrieb in einigen seiner Cruisermotorräder wie der Yamaha V-Star 950 und der Yamaha Bolt eingesetzt.
Vergleich der Antriebsarten
Der Riemenantrieb zeichnet sich durch seine geräuscharme Natur und geringe Wartungsintensität aus, während der Kardanantrieb auf Stabilität und direkte Kraftübertragung setzt. Die Wahl zwischen diesen beiden Antriebsarten hängt von den persönlichen Fahrpräferenzen und den gewünschten Fahreigenschaften ab.
Die Motorradkette gilt als robuster Allrounder, überzeugt mit einfacher Anpassbarkeit des Übersetzungsverhältnisses und ist besonders bei sportlichen Modellen beliebt. Der Kardanantrieb schließlich ist die komfortabelste, aber auch schwerste Lösung.
Welches Antriebskonzept das richtige ist, hängt stark vom Einsatzzweck, den persönlichen Vorlieben und dem Wartungsaufwand ab, den man bereit ist zu investieren.
Tabelle: Vergleich der Antriebsarten
| Antriebsart | Vorteile | Nachteile | Wartung |
|---|---|---|---|
| Kette | Preiswert, leicht, einfache Anpassung der Übersetzung | Hoher Wartungsaufwand, Verschleiß, Verschmutzung | Regelmäßiges Schmieren, Spannen, Reinigen |
| Zahnriemen | Wartungsarm, leise, sauber | Teurer, empfindlich gegen Beschädigungen, Platzbedarf | Regelmäßige Kontrolle der Spannung |
| Kardan | Wartungsarm, langlebig, sauber | Teuer, schwer, höherer Leistungsverlust | Ölwechsel im Endantrieb |
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