Physikalisch gesehen ist der Schwerpunkt derjenige Punkt an einem Körper, an den man sich alle Massenkräfte vereinigt vorstellen kann. Andererseits stellt man sich den Schwerpunkt eines Körpers als denjenigen Punkt vor, an dem von außen einwirkende Kräfte angreifen können ohne eine Drehung des Körpers auszulösen.
Bei leichten Gespannen kann sich der Schwerpunkt in Abhängigkeit von der Beladung seitlich und in Fahrtrichtung um bis zu 15 cm und in der Höhe bis zu 25 cm verschieben. Bei schweren Gespannen sind diese Unterschiede kleiner. Die Gespannbesatzung kann durch Gewichtsverlagerung dagegenhalten.
Die Schwerpunktlagen
1) Gespann leer
2) Gespann mit Fahrer
3) Gespann mit Fahrer und besetztem Seitenwagen
4) Gespann mit 3 Personen besetzt
5) Gespann mit 2 Personen auf der Maschine
(Die Schwerpunktlagen variieren in Abhängigkeit der Gewichte von Motorrad, Beiwagen, Fahrer, Beifahrer, Gepäck und Winddruck.)
Solange die Fahrt gleichmäßig geradeaus geht, spielt die Lage des Schwerpunktes nur eine untergeordnete Rolle. Doch wird das Fahrzeug in eine Kurve gelenkt, tritt eine zusätzliche Kraft auf, die Fliehkraft (Ff) genannt wird. Sie wirkt auf den Schwerpunkt und erzeugt, zusammen mit dem Hebelarm der Höhe (h) ein Drehmoment, welches das Gespann zu kippen versucht.
Ändert sich die Lage des Schwerpunkts (z.B. durch eine Gewichtsverlagerungen der Gespannbesatzung), so verändern sich die Fahreigenschaften des Gespanns. Dies wiederum wirkt sich auf die möglichen Kurvengeschwindigkeiten aus.
Weitere Faktoren sind: Der Zustand der Fahrbahnoberfläche, Zustand und Luftdruck des Reifens, und die Reifenbauart. Es ist nicht möglich auf rechnerischer Basis über das Fahrverhalten und die möglichen Kurvengeschwindigkeiten exakte Ergebnisse hervorzubringen.
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Die Schwerpunkthöhe ist die entscheidende Größe für die Kippgrenze des Gespanns: Je tiefer der Schwerpunkt liegt, desto höher liegt die Kippgrenze (mehr Querbeschleunigung ist bis zum Abheben des Seitenrades möglich). Formel (vereinfacht, ohne Seitenradvorlauf): Kippwinkel α = arctan (halbe Spurweite / Schwerpunkthöhe).
Messung der Schwerpunkthöhe
Praktische Methode: Das Gespann auf ebenem Untergrund beladen (Fahrer + Beifahrer + Standardgepäck). Seitenrad langsam anheben, bis das Gespann im Balancepunkt steht. Den Kippwinkel messen — zusammen mit der Spurweite lässt sich daraus die Schwerpunkthöhe berechnen. Christoph Koulen hat ein Simulationsprogramm vorgestellt, das aus Kippwinkel + Fahrzeugeigenschaften alle Kippgrenzen in g-Werten berechnet.
Beziehung zu Geometriegrößen
→ Kippgrenze: Direkt abhängig von Schwerpunkthöhe und Spurweite
→ Schwerpunktlage längs: Beeinflusst Radlastverteilung und Traktionsgrenze
→ Deichsel: Die Lage des Seitenrades relativ zur Zugmaschine verschiebt den Gesamt-Schwerpunkt seitlich
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