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Motorradrahmen

Motorradrahmen

Zahlreiche Bauweisen und Werkstoffe, Rohre, Pressteile und Guss finden in konkurrierenden Konzepten für Motorradrahmen Verwendung. Eine Übersicht über die wichtigsten Lösungen.

Die Hauptaufgabe eines Motorradrahmens ist klar definiert: Er muss zwischen Lenkkopf und Schwingenlager, also den Lagerstätten der Radaufhängungen, eine belastbare Verbindung herstellen, die den angreifenden Kräften Paroli bieten kann.

Die einzelnen Komponenten eines Rahmens werden nicht nur auf Druck und Zug belastet, es treten auch Biege- und Torsionskräfte (Verdrehung) in allen Richtungen auf. Bei aller Belastung müssen die Räder stets ohne Verschränkung in einer Spur laufen. Und dennoch ist eine gewisse Flexibilität erwünscht, damit es nicht zu Fahrwerksunruhen kommt bzw. Fahrgefühl und Komfort leiden.

Ein komplexe Aufgabenstellung also, für die Generationen von Konstrukteuren ganz unterschiedliche Lösungen gefunden haben.

Einrohrrahmen

Die wohl einfachste und kostengünstigste Rahmenbauart ist der Zentral- oder Einrohrrahmen. Bei dieser Bauart zieht sich ein häufig armdickes Stahlrohr vom Lenkkopf bis hin zur Schwingenachse und wird von einem Unterzug verstärkt. In diesem Rohrverbund findet der Motor – meist ein Einzylinder – ausreichend Platz und Halt. Im dicken Rahmenrohr ist sogar oftmals ein Öltank integriert (z. B Yamaha XT 500). Der Motor ist für Wartungsarbeiten gut zugänglich.

Einrohrrahmen
Der Einrohrrahmen ist eine bewährte, leichte und kostengünstige Lösung. Seine Steifigkeit ist begrenzt, Geländefahrzeuge können allerdings von gezielt eingesetzem Flex profitieren.


Doppelschleifenrahmen

Weit verbreitet ist der Doppelschleifenrahmen, bei dem zwei Ober- und zwei Unterzüge einen Verbund bilden, der wesentlich mehr Baubreite als der Einrohrrahmen erfordert, jedoch Torsionskräfte besser verkraftet. Zudem erlaubt diese Konstruktion eine schwingungsentkoppelte Motorlagerung.

Die Unterzüge sind verschweißt, gelegentlich aber auch verschraubt, was eine geringere Festigkeit zur Folge hat. Genaugenommen wird durch verschraubte Unterzüge aus dem Doppelschleifenrahmen ein Brückenrahmen.

Doppelschleifenrahmen werden sowohl aus Stahl (z. B. BMW R 100 GS) oder aus Aluminium (z. B. Yamaha WR450F) gefertigt. Knotenbleche und Querstreben können zur Verbesserung von Festigkeit und Steifigkeit eingeschweißt werden.

Wegen der geraden Verbindung von Lenkkopf und Schwingendrehpunkt ist der Doppelschleifenrahmen recht steif und hat zudem ein recht geringes Gewicht. Allerdings kann die Zugänglichkeit des Zylinderkopfes wegen seitlicher Profile eingeschränkt sein.

Doplleschleifenrahmen aus Aluminium
Der Doppelschleifenrahmen – aus Alu oder Stahl – bietet bei vertretbarem Gewicht eine solide Steifigkeit.


Brückenrahmen

Beim Brückenrahmen stellt ein zentrales Element die direkte Verbindung zwisvhen Lenkkopf und Schwingenaufnahme her. Profile mit unterschiedlichen Querschnitten können hierbei ebenso zum Einsatz kommen wie verschweißte bzw. verschraubte Konstruktionen aus Guss- und/oder Rohrmaterial.

Häufig wird beim Brückenrahmen der Motor als tragendes Element in den Rahmenverbund integriert. Und zwar nicht nur am Motorgehäuse, sondern auch am Zylinderkopf. Der Rahmen kann dadurch leichter ausfallen, der Motor muss jedoch die von außen angreifenden Kräfte aushalten, ohne zu reißen oder undicht zu werden. Das erfordert eine ganzheitliche Konzeption von Anbeginn der Fahrzeugplanung und treibt das Motorgewicht in die Höhe. Weil der Motor fest mit dem Rahmen verschraubt wird, sollte er möglichst laufruhig arbeiten, was oftmals eine Ausgleichswelle erforderlich macht, die ein weiteres Plus an Gewicht mit sich bringt.

Sowohl Stahl als auch Aluminium werden als Werkstoff beim Brückenrahmen eingesetzt.

Brückenrahmen
Der Brückenrahmen empfiehlt sich wegen seiner überlegenen Steifigkeit für PS-starke Maschinen.


Gitterrohrrahmen

Eine Variante des Brückenrahmens ist der Gitterrohrrahmen. Bei dieser Konstruktion werden zahlreiche präzisionsgefräste Rohre (zumeist aus Stahl) in Dreieckverbänden zu einem äußerst stabilen Rahmen verschweißt, bei dem die aufwändige Abstützung des Lenkkopfes zu beobachten ist. Denn hier werden die stärksten Kräfte ins Fahrwerk eingeleitet, die vom recht leichten Gitterrohrrahmen geschickt verteilt werden.

Als Nachteil ist die aufwändige Fertigung zu nennen, denn das Gitterrohr besteht aus vielen Einzelteilen, die sauber verschweißt sein wollen.

Gitterrohrrahmen
Filigrane Gitterrohr-Konstruktion aus verschweißten präzisionsgefrästen Rohren als Sonderfall des Brückenrahmens.


Sonderformen

Eine ganz eigene Konstruktion wählt BMW bei den aktuellen Boxermodellen. Der Motor wird konsequent als tragendes Bauteil ins Fahrwerk integriert wird. Die Lagerpunkte für die Radaufhängungen beziehungsweise Federbeine befinden sich jeweils in einem separaten Front- bzw. Heckrahmen, die beide mit der Motor-Getriebe-Einheit als zentralem Element verschraubt sind.

Motor-Getriebe-Einheit mit Hilfsrahmen
BMW Boxer-Modelle: Die Motor-Getriebe-Einheit als zentrales Element mit je einem angeschraubten Hilfsrahmen vorne und hinten.

Das Rahmenheck

Verschraubtes Rahmenheck
Angeschraubte Rahmenhecks haben den Vorteil, dass sie sich nach einem Sturz einfach auswechseln lassen. Die Aufnahme erfolgt möglichst an vier Befestigungspunkten.

 

 

Angeschweisstes Rahmenheck
Ein mit dem Hauptrahmen verschweißtes Heck kann Vorteile in punkto Festigkeit und Gewicht haben.

 

 

Nicht nur bei Sportenduros kommen Immer häufiger selbsttragende Rahmenhecks aus Kunststoff zum Einsatz. Sie eignen sich sehr gut als Kraftstofftank (KTM 690, BMW F 800 GS …).

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