Investigating payload effect on motorcycle stability

During last years, the motorcycle market has significantly changed. In ‘90s supersport and naked motorcycles reached the summit of all selling statistics, nowadays one over three sold bikes is a crossover. These bikes are powerful and comfortable at the same time, for this reason they are subjected to critical riding stability. Contrary to supersport motorcycles, crossover bikes are often driven in heavier than standard configuration due to additional payload. This thesis’ aim is to investigate how additional payloads can affect the stability, focusing on weave mode. In particular, a preliminary experimental investigation was carried out on three motorcycles from different manufacturers. In doing this, a new index has been introduced to better classify the weave mode in terms of eigenvector. The next step was the implementation of a multi body code able to get the experimental trend. Thanks to this tool, it was possible to carry out a sensitivity analysis to proper support the design of payload architectures (e.g. pillion position, luggage rack system) from a stability point of view.

Negli ultimi anni, il mercato delle motociclette è cambiato notevolmente. Negli anni 90 la moto supersportiva o naked era in cima alle classifiche di vendita, oggigiorno una moto su tre appartiene alla categoria crossover. Queste sono prestazionali e confortevoli allo stesso tempo e per questa ragione risentono di problemi di stabilità. A differenza delle moto supersportive, i crossover sono spesso guidati in configurazioni molto più pesanti dell’originale, dovute all’aggiunta di bagagli e/o passeggero. Scopo di questa tesi è investigare come diverse condizioni di carico influenzino la stabilità, concentrandosi in particolare sul modo di weave. Nello specifico, è stata effettuata una prima analisi sperimentale avvalendosi di tre moto crossover di tre diversi costruttori. Nel fare ciò, è stato sviluppato un nuovo indice per caratterizzare la forma modale del weave. Il passo successivo ha riguardato l’implementazione di un codice multi body per ottenere gli stessi trend sperimentali anche per via numerica. Grazie al modello è infine possibile effettuare un’analisi di sensitività nell’ottica di una progettazione ottima delle sovrastrutture legate ai carichi (per esempio posizione sellino, sistema fissaggio bagagli) in relazione ai problemi di stabilità.