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Alles zur K 1300 S
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philipp
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Beitrag von philipp »

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Innovative Fahrwerkstechnik mit optimierter Fahrwerksgeometrie, Federung und Dämpfung.

Die Fahrwerksgeometrie der neuen K 1300 S wurde zugunsten noch neutraleren Kurvenverhaltens und nochmals gesteigerter Agilität überarbeitet. Dies wurde durch eine andere Bearbeitung des Radträgers sowie einen Duolever mit neu gestaltetem unteren Längslenker erreicht.

Während die K 1200 S im Jahre 2004 als erstes Serienmotorrad weltweit mit dem elektronisch einstellbarem Fahrwerk ESA (Electronic Suspension Adjustment) debütierte, geht die neue K 1300 S heute, vier Jahre danach, einen Schritt weiter. Feder und Dämpfer lassen sich nach wie vor per Knopfdruck über eine Elektronik einstellen, neu dazu kommt nun die zusätzliche Anpassung der Federrate. Bei der Vorderradführung kommt der 2004 ebenfalls als Weltneuheit präsentierte Duolever zum Einsatz. Für den Einsatz in der K 1300 S wurde der bisher aus Schmiedestahl gefertigte untere Längslenker durch ein Pendant aus geschmiedetem Leichtmetall ersetzt. Dadurch konnten die ungefederten Massen um circa 1 Kilogramm reduziert werden, was ein noch sensibleres und transparenteres Ansprechund Lenkverhalten der Duolever-Kinematik garantiert. Für die Hinterradführung kommt der bewährte Leichtbau-Paralever zum Einsatz. Dem sportlichen, dynamischen Anspruch der K 1300 S trägt dabei die geänderte und nun straffere Abstimmung des hinteren Federbeins Rechnung. Das Zusammenspiel von Fahrwerk und Motorlage ergibt zusammen mit der Sitzposition des Fahrers auch bei der neuen K 1300 S nicht nur einen niedrigen Gesamtschwerpunkt mit idealer Massenkonzentration, sondern trägt auch zur ausgewogenen und idealen Radlastverteilung von 50:50 Prozent bei.

Wie beim Vorgängermodell ist das zentrale tragende Bauteil der in Brückenbauweise ausgeführte Hauptrahmen. Dabei handelt es sich um einen Schweißverbund aus Innenhochdruck-Umformelementen (IHU-Profilen) für die seitlichen gebogenen Profile sowie Strangpressprofilen und Kokillengussteilen für den Rahmenkopf und den hinteren Bereich der Schwingenlagerung.

Ein Präzisionsschweißroboter fügt die Teile im hauseigenen Aluminium-Kompetenzzentrum des Berliner Werks zu einer hochsteifen Einheit zusammen. Durch den extrem geneigten Motor können die Profi le des Hauptrahmens über den Zylinderkopf geführt werden, so dass ihr Verlauf von dessen Breite unabhängig ist. So kann der Rahmen ideal gestaltet und schmal gehalten werden.

Dazu trägt im Schwingenlagerbereich auch der ParaIever bei. Er gestattet eine tiefe Anordnung der Fußrastenanlage, wobei aufgrund der Gesamtauslegung von Fahrwerk und Motor dennoch mehr als 50 Grad geometrische Schräglagenfreiheit gegeben sind. Die niedrige Bauart des Rahmens führt zusammen mit der Vorderradführung Duolever zu einer sehr günstigen Krafteinleitung und damit zu einer niedrigen Momentenbeanspruchung der Rahmenstruktur. Der Hauptrahmen wiegt lediglich 11,5 Kilogramm.

Der Motor ist mit dem Rahmen über sechs Punkte fest verschraubt und wirkt als versteifendes Element. Er übernimmt jedoch keine tragende Funktion. Der leichte Heckrahmen besteht aus miteinander verschweißten Vierkant-Aluminiumprofilen und ist über vier Punkte mit dem Hauptrahmen verschraubt. Wie bei Sportmotorrädern üblich, verfügt die K 1300 S in der Serienausführung nur über einen Seitenständer. Ein Hauptständer ist jedoch als Sonderzubehör lieferbar und kann auf Wunsch mit wenigen Handgriffen nachgerüstet werden.

Duolever als perfekte Vorderradführung.

Der Duolever steht für Fahrpräzision und Zielgenauigkeit, gepaart mit Federungskomfort und transparenter Rückmeldung. Er gibt auch bei ambitioniert sportlichem Fahren in jeder Situation ein unerreicht sicheres Fahrgefühl. Die Vorderradführung ist das elementare Bauteil eines Motorrads im Hinblick auf Fahrpräzision und Fahrkomfort. BMW hat das schon sehr früh erkannt, und so ziehen sich Innovationen im Bereich der vorderen Radführung wie ein roter Faden durch die 85-jährige Unternehmensgeschichte.

Die erste hydraulisch gedämpfte Teleskopgabel im Serienmotorrad (1937), Langschwingen (50er- und 60er-Jahre), langhubige Komfort-Telegabeln (70er-Jahre) und der Telelever (1993) waren und sind Meilensteine der Motorradtechnik, die von BMW Motorrad erfunden beziehungsweise weiterentwickelt und erstmals in Serie eingesetzt wurden. Bis zum Erscheinen der K 1200 S im Jahr 2004 war der Telelever die einzige Vorderradführung, die sich neben der dominierenden Telegabel durchsetzen konnte; er bietet überlegene Funktions- und Komforteigenschaften und ist das Optimum für Motorräder der Boxer-Baureihe. Die K 1300 S verfügt nun wie bereits ihre Vorgängerin über eine für ein Sportmotorrad noch bessere Lösung mit perfektionierter Kinematik – den Duolever. Hierbei führt ein Gelenkviereck aus zwei nahezu parallelen Längslenkern, die drehbar im Rahmen gelagert sind, einen Radträger und ermöglicht die Hubbewegung des Rads. Der für die K 1300 S neu bearbeitete Radträger, ein leichtes Gussteil aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, ist über zwei Kugelgelenke mit den Längslenkern verbunden und kann damit eine Lenkbewegung ausführen. Lenkachse ist die Verbindungsgerade der beiden Kugelgelenke. Die Übertragung der Lenkbewegung und die Entkoppelung vom Radhub übernimmt ein scherenartiges Gestänge. Der Lenker ist in herkömmlicher Weise im Rahmenkopf drehbar gelagert.

Ein am unteren Längslenker angelenktes Zentralfederbein übernimmt die Federung und Dämpfung, die für die K 1300 S für eine noch bessere Rückmeldung straffer ausgelegt wurden. Die Geometrie der zwei Längslenker ist so abgestimmt, dass das Rad eine nahezu ideale Bewegung ausführen kann. Die Raderhebung folgt aufgrund der kinematischen Auslegung des Gesamtsystems einer fast geraden Bahnkurve, die so verläuft, dass sich Nachlauf und Radstand über den Federweg nur sehr geringfügig ändern. Die Erhebungskurve ist dabei leicht nach hinten geneigt, so dass das Rad beim Ein- und Ausfedern den Fahrbahnunebenheiten in natürlicher Weise folgt und in Wirkrichtung der Fahrbahnstöße ausweichen kann. In Kombination mit der reibungsarmen Drehbewegung der Längslenker bleibt die Einfederung auch unter hoher Querkraft oder Stoßbelastung immer leichtgängig. Die Abstimmung kann ohne spürbare Komfortminderung straff gewählt werden, wie es für ein Sportmotorrad wünschenswert ist. Die Abstützung der Radkräfte über die tief angeordneten Längslenker (kurzer Hebelarm zum Radaufstandspunkt) führt zu einer günstigen Einleitung der Kräfte und Momente in den Rahmen und senkt dessen Belastung. Höchste Steifigkeit bei minimalem Gewicht gewinnt die Vorderradführung, weil die Gestaltung des Radträgers in Form und Kontur aufgrund der Gusskonstruktion frei wählbar ist und damit genau den Momentenverläufen angepasst werden kann. Die gezielte, beanspruchungsgerechte Wahl der Wanddicken senkt das Gewicht ohne Verlust an Festigkeit und Steifigkeit. Aufgrund der Hauptkraftrichtung werden die Längslenker im Wesentlichen in ihrer Längsrichtung, also auf Zug und Druck beansprucht. Konstruktionsbedingt sind sie damit besonders steif.

Für den Einsatz in der K 1300 S wurde der untere, bisher aus Schmiedestahl gefertigte Längslenker durch ein Leichtmetall-Schmiedeteil ersetzt. Seine leichte und dennoch extrem verwindungssteife Auslegung garantiert ein noch sensibleres und transparenteres Ansprechverhalten. Zudem konnten die ungefederten Massen hierdurch um circa 1 Kilogramm verringert werden. Die Gesamtkonstruktion wiegt lediglich 12,7 Kilogramm (K 1200 S: 13,7 kg).

Die Geometrie der Federbeinanlenkung bewirkt eine leichte Progression, der Federweg beträgt 115 Millimeter (60 mm Einfederung, 55 mm Ausfederung). Der Lenkeinschlag erreicht mit je 32 Grad rechts und links die klassenüblichen Werte. Neu gestaltet wurde die obere Gabelbrücke für die K 1300 S. Durch ihr nun durchbrochenes Design wurde geringfügig Gewicht eingespart und der sportliche, dynamische Charakter der K 1300 S noch stärker betont.

Die Kinematik des Duolever sorgt zudem für einen Bremsnickausgleich. Die Besonderheit ist, dass dieser über den gesamten Federweg annähernd konstant bleibt. Beim Bremsen entstehende Längskräfte am Vorderrad verursachen nahezu keine Einfederung. Nur aus der dynamischen Radlastverteilung resultiert ein gewisses Eintauchen, das dem Fahrer die von der Telegabel gewohnte Rückmeldung über die Stärke der Bremsung gibt. Damit vereint der Duolever das von Sportfahrern gewünschte Feedback vom Vorderrad mit dem Komfort- und Sicherheitsvorteil des Bremsnickausgleichs.

Paraleverschwinge und optimierter Leichtbau-Kardanantrieb.

Für großvolumige BMW Motorräder ist der Kardanantrieb unverzichtbar. Nicht nur aus Tradition, sondern vor allem wegen seiner bekannten Vorteile in der Funktion. Die Herausforderung bei der Entwicklung bestand darin, die gegenüber einer Kette prinzipbedingt höheren ungefederten Massen so zu minimieren, dass der Fahrer sie nicht spürt. Die leichte und steife Kardan-Antriebseinheit mit Paraleverschwinge, wie sie erstmals Anfang 2004 in der R 1200 GS und dann in der K 1200 S zum Einsatz kam, passt als Leichtbau-Konstruktion auch hervorragend zum Konzept der K 1300 S.

Die aus einer hochfesten Aluminium-Gusslegierung gefertigte Paraleverschwinge wurde für den Einsatz in der K 1300 S neu gestaltet, um dem geänderten Platzbedarf des weiterentwickelten elektronischen Fahrwerks ESA II im Bereich des hinteren Federbeins Rechnung zu tragen.

Nach wie vor fällt die Schwinge besonders leicht aus, weil ihre Gestaltung und Dimensionierung sich auch bei der K 1300 S genau an dem durch die Belastungen definierten Bedarf orientiert. Trotz ihres geringen Gewichtes besitzt sie eine höhere Steifigkeit als die meisten herkömmlichen Schwingen.

Geometrisch wurde sie auf 90 Prozent Nickausgleich ausgelegt. Der unterhalb des vorderen Kreuzgelenks der Antriebswelle angeordnete Schwingendrehpunkt ermöglicht die erwünschte schmale Bauweise der Schwingenlagerung sowie eine tiefe Fußrastenposition.

Die Lagerung der Schwinge selbst liegt im steifen Hauptrahmen, der in diesem Bereich von einer hochstabilen Struktur aus Leichtmetallguss gebildet wird. Die Momentenabstützung für das Gehäuse des Hinterradantriebs verläuft oberhalb der Schwinge und ermöglicht es, den Bremssattel unten anzubauen. Die Vorteile sind ein besserer Wärmehaushalt und ein einfacher Radausbau. Der Drehpunkt für die Lagerung des Achsantriebsgehäuses in der Schwinge liegt unterhalb der Gelenkwellenachse. Das Gesamtsystem aus insgesamt sechs Gelenkpunkten wurde kinematisch so ausgelegt, dass über den gesamten Federweg keine wirksamen Längenänderungen im Antriebsstrang auftreten. So konnte ein zusätzlicher Längen- und Toleranzausgleich entfallen.

Für den Einsatz in der K 1300 S wurde das Federbein für noch bessere Rückmeldung mit strafferer Federung und Dämpfung versehen. Es ist über eine Hebelkonstruktion mit circa 30 Prozent Progression nahe am Schwingendrehpunkt angelenkt und stützt sich über einen Ausleger am Hauptrahmen ab. Diese Progression ermöglicht ein sensibles Ansprechverhalten der Federung bei zugleich verbesserter Traktion und bietet dennoch genügend Reserven für Fahrten zu zweit. Das Gehäuse des Hinterachsgetriebes ist eng an die innere Kontur des Winkelgetriebes angepasst; jeglicher unnötige Leerraum wurde vermieden. Das Tellerrad konnte durch genaue Berechnung sehr leicht gestaltet werden.

Um den gestiegenen Anforderungen hinsichtlich Leistung und Drehmoment gerecht zu werden, kommen bei der neuen K 1300 S eine neu entwickelte, zweistufige Gelenkwelle, die auch Vorteile im Bereich der Getriebeschaltbarkeit mit sich bringt, sowie ein Hinterachsantrieb mit vergrößertem Modul zum Einsatz.

Aus Gewichtsgründen besteht der Radflansch aus Aluminium. Mit seinem großen Durchmesser bietet er dem Rad eine perfekte Abstützung, wodurch im Nabenbereich des Hinterrads Gewicht gespart werden konnte. Optischer Akzent dieser kompakten und eleganten Leichtbau-Konstruktion ist die 50 Millimeter große, durchgängige Bohrung im Achsrohr des Achsantriebsgehäuses, die durch ihre große Oberfläche und Strömungseffekte die Wärmeabfuhr aus dem Hinterachsgehäuse unterstützt.

Elektronisch einstellbares Fahrwerk ESA II – neben Federung/Dämpfung nun auch Federrate per Knopfdruck einstellbar. Für die Federung werden vorne und hinten hochwertige, für den Einsatz in der K 1300 S straffer abgestimmte Gasdruckfederbeine eingesetzt. Der Federweg beträgt vorn 115 Millimeter, hinten 135 Millimeter. In der Grundausstattung bietet das hintere Federbein eine stufenlose Einstellungsmöglichkeit für die Zugstufe der Dämpfung. Zur Anpassung an unterschiedliche Beladungszustände lässt sich außerdem die Federbasis mit einem Handrad über einen Bereich von 10 Millimetern stufenlos verstellen.

Auf Wunsch (Sonderausstattung gegen Aufpreis) kann der Fahrer bei der neuen K 1300 S neben der Dämpfung des vorderen und hinteren Federbeins sowie der Federbasis („Federvorspannung“) des hinteren Federbeins nun auch dessen Federrate und damit die „Härte“ der Feder bequem per Knopfdruck einstellen. Dieses „Electronic Suspension Adjustment“ der zweiten Generation – kurz ESA II – ermöglicht es, die Fahrwerkabstimmung höchst komfortabel und präziser als je zuvor an den Wunsch des Fahrers und die Beladung anzupassen. Das Ergebnis ist eine neue Dimension von Fahrstabilität und hervorragendem Ansprechverhalten in allen Fahr- und Beladungszuständen.

ESA II ist das weltweit erste System zur elektronischen Fahrwerkeinstellung für Motorräder, das solch weitreichende Einstellmöglichkeiten bietet. Justiert werden können am Hinterrad die Federbasis und Federrate sowie die Zug- und Druckstufe der Dämpfung. Am Vorderrad wird ausschließlich die Zugstufendämpfung variiert. Um die Bedienung so einfach wie möglich zu machen und Fehleinstellungen zu verhindern, wird lediglich der Beladungszustand („solo“, „solo mit Gepäck“ und „mit Sozius und Gepäck“) eingegeben.

Die Einstellung der entsprechenden Federbasis sowie der Federrate erfolgt dann automatisch, wobei das System die einzelnen Werte aufeinander abstimmt. Zusätzlich wählt der Fahrer je nach Fahrweise zwischen Comfort, Normal oder Sport. Mit diesen Vorgaben bestimmt die elektronische Steuerung die passenden Dämpfungsraten anhand optimaler Parameter, die in der zentralen Fahrzeugelektronik (ZFE) hinterlegt sind, und stellt diese ein. Insgesamt stehen damit auch bei der neuen K 1300 S neun verschiedene Abstimmungsvarianten zur Verfügung.

Durch die zusätzliche Anpassung der Federrate lässt sich das Fahrzeugniveau optimal an unterschiedliche Beladungszustände anpassen und gewährleistet so ein noch höheres Maß an Fahrstabilität, Handlichkeit und Komfort. Selbst bei hoher Zuladung bleibt hierdurch die volle Schräglagenfreiheit erhalten und ermöglicht eine sportliche Fahrweise. Zudem verringert die Anpassung der Federrate die Gefahr des Durchschlagens drastisch.

Ein Wechsel der Dämpferabstimmung (Normal, Sport, Comfort) ist während der Fahrt durch einfaches Umschalten per Knopfdruck möglich. Die Federbasis kann aus Funktions- und Sicherheitsgründen nur im Stand verändert werden. Während die Dämpfungsrate mittels kleiner Schrittmotoren am Dämpfer verändert wird, kommt für die Verstellung der Federbasis ein Elektromotor mit Getriebe zum Einsatz.

Die Veränderung der Federrate und ihrer Kennlinie erfolgt über ein Kunststoffelement (Elastogran), das in Kombination mit einer konventionellen Schraubenfeder die Kräfte beim Einfedern aufnimmt. Die seitliche Ausdehnung dieses Elements beim Einfedern wird je nach Einstellung durch das Einschieben einer Hülse mit Hilfe eines Stellmotors beschränkt. Dies wirkt sich wie der Einsatz einer stärkeren Feder aus. Das Einsinken des Hecks beim Einfedern und die damit verbundene Änderung der Fahrwerksgeometrie werden so fast vollständig unterbunden. Die K 1300 S liegt damit bei gleicher Fahrweise in voll beladenem Zustand genauso stabil auf der Straße wie im Solobetrieb.

Wird während der Fahrt per Knopfdruck die Einstellung der Dämpfung verändert, passt ESA II auch die Federrate entsprechend an. Die dynamische Normallage bleibt damit in fast jeder Situation erhalten. Ausschlaggebend dafür ist ein besonders kräftiger Stellmotor, der in der Lage ist, die Federrate auch unter Last zu variieren. Zu jeder gewählten Dämpferabstimmung steht also auch die passende Federrate bereit. In der Einstellung „Sport“ wird die Normallage zu Gunsten der Handlichkeit verändert und das Fahrzeugheck wird angehoben. Hierdurch wird der Nachlauf verkürzt und bleibt unabhängig von der Beladung auf dem höheren Niveau.

Abhängig von der eingestellten Federrate bleibt die Radlast vorne konstant. So bleiben Fahr- und Bremsstabilität sowie Lenkpräzision voll erhalten. Die mit ESA II mögliche zusätzliche Anpassung der Federrate erlaubte es, die Einstellungen „Sport“, „Normal“ und „Comfort“ gegenüber ESA I weiter zu spreizen und damit im Fahrbetrieb deutlicher auszuprägen. Der „Sport“-Modus bietet also noch mehr Dynamik und Präzision, der „Comfort“-Modus noch mehr Komfort bei hervorragender Stabilität.

Räder und Bereifung – hochstabile Leichtbauräder, Hinterradreifen in neuer Dimension.

Die Leichtmetall-Gussräder der K 1300 S sind bereits von der K 1200 S bekannt. Die Form ihrer Radspeichen wurde mit Hilfe eines innovativen, bionischen Berechnungsmodells entworfen. Bionische Rechenmodelle stützen sich auf Bauprinzipien und Strukturen aus der Natur. Dabei wird auf der Basis von Lastdaten und Einspannverhältnissen an den Befestigungspunkten schrittweise die optimale Form der Bauteile errechnet. Auch die Ästhetik profitiert von dieser Methode, denn Vorder- und Hinterrad wirken leicht, filigran und dynamisch.

Ähnlich in der Optik, unterscheiden sie sich jedoch in ihrer konstruktiven Ausführung. Beim Vorderrad sind die Bremsscheiben ohne Träger direkt an einen stabilen Radstern angebunden. Dessen fünf von der Nabe ausgehende radiale Arme gabeln sich und stützen den Felgenkranz so über zehn Gussspeichen gleichmäßig ab. Die Gabelung in tangential und radial verlaufende Speichen gibt dem Vorderrad hervorragende radiale Formstabilität bei hoher Radlast. Zugleich kommt sie der Hauptbeanspruchung durch die hohen Umfangskräfte (beim Bremsen) entgegen. Mit dieser beanspruchungsgerechten Radgestaltung konnte die Speichenstruktur filigran gehalten werden. Das sorgt nicht nur für ein niedriges Gewicht, sondern wirkt auch optisch leicht und transparent.

Beim Hinterrad wird der Felgenkranz ebenfalls von zehn Speichenarmen mit ähnlicher Orientierung abgestützt. Diese Speichen sind nicht gegabelt, sondern reichen bis zur Radnabe. Die Bremsscheibe ist mit dem Radflansch verschraubt. Schmutzige Finger und umständliche Fummelei bei der Luftdruckkontrolle gehören übrigens der Vergangenheit an, denn das Reifenventil ist seitlich in eine Speiche integriert. Dadurch ist es in nahezu jeder Radstellung bequem zugänglich.

Die Radgrößen betragen vorne 3,5‘‘ x 17 und hinten 6,0‘‘ x 17. Während bei der neuen K 1300 S vorne wie bereits beim Vorgängermodell ein Reifen der Dimension 120/70-ZR17 aufgezogen wird, wurde die auf dem Hinterrad bisher verwendete Größe 190/50-ZR17 zu Gunsten eines noch harmonischeren Fahrverhaltens durch die Dimension 190/55-ZR17 ersetzt.

EVO-Bremsanlage und BMW Motorrad Integral ABS serienmäßig.

Die K 1300 S ist mit dem bereits vom Vorgängermodell bekannten und bewährten EVO-Bremssystem ausgestattet, wie es auch in anderen Modellen der Boxer- und K-Baureihe eingesetzt wird. Die Bremsleitungen sind stahlummantelt.

Bremsscheiben mit einem Durchmesser von 320 Millimetern vorn sowie 265 Millimetern hinten sorgen für größtmögliche Verzögerung auch aus höchsten Geschwindigkeiten und bei hoher Beladung. Seine weiteren Vorzüge wie unerreicht schneller Bremsdruckaufbau und geringste Betätigungskräfte auch bei Maximalbremsung hat dieses System in vielen Tests unter Beweis gestellt. Die EVO-Bremse von BMW – EVO steht für Evolution – hat sich als eine der sichersten und effektivsten Bremsanlagen auf dem Markt etabliert.

Auch für die neue K 1300 S wird diese Bremse serienmäßig mit dem aus anderen Modellen bekannten BMW Integral ABS angeboten und zwar in der sportlichen Teilintegralvariante. Teilintegral heißt, dass bei der Betätigung des Handbremshebels beide Bremsen (im Vorderrad und im Hinterrad) aktiviert werden, während der Fußbremshebel allein auf die Hinterradbremse wirkt. Das Integral ABS wurde bereits der sportlichen Auslegung der K 1200 S angepasst; seine Regelung wurde weiterentwickelt. Sportfahrer wünschen sich feinfühlig dosierbare Anpassungsbremsungen. Diesem Wunsch wurde Rechnung getragen. Bei der K 1300 S besteht auch bei einer Bremsung mit höchster Verzögerung so gut wie keine Überschlagsgefahr – ein Effekt des tiefen Schwerpunkts und der besonderen Fahrwerkgeometrie im Zusammenspiel mit der Kinematik des Duolever. Die maximal mögliche Reifenhaftung kann also von der ABS-Regelung auch bei Maximalbremsungen voll aus genutzt werden, was ein Höchstmaß an Sicherheit auch in extremen Bremssituationen gewährleistet.

Quelle: BMW Presse-Mitteilung vom 07.10.2008
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