Vergleich von Lenkprinzipien: Autos und Fahrräder

Autos und Fahrräder haben offensichtliche Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Beide befördern Personen von A nach B. Aber eines von ihnen setzt auf den Verbrennungsmotor, um Bewegung zu erzeugen, während das andere die Kraft der Pedale nutzt. Beide verfügen über mehrere Räder (natürlich außer dem Einrad). Aber die maximale Geschwindigkeit, die ein durchschnittlicher Fahrer oder Radfahrer erzeugen kann, unterscheidet sich erheblich: 120-130 km/h bei einem Auto, das (mit gesetzlich erlaubter Geschwindigkeit) auf einer Autobahn fährt und 15 km/h bei einem Radfahrer im Straßenverkehr. Blicken wir aber mal über die offensichtlichen optischen und technischen Unterschiede hinweg: Wie lässt sich die Leistung von Fahrrädern und Autos vergleichen? Vor allem: Wie sieht die Lenkung eines Autos im Vergleich zu jener eines Autos aus?

Lenkrad oder Lenkstange?

Zunächst eine einfache Frage: Warum haben Autos ein Lenkrad und Fahrräder Lenkstangen?

Die Antwort ist einfach: aufgrund der Unterschiede bei der Steuerungsreaktion.

Lenkstangen lassen sich mit einer 90°-Drehung vom vollständigen Lenkausschlag in einer Richtung zum vollständigen Lenkeinschlag in die andere Richtung bewegen, während ein Lenkrad bis zum vollständigen Lenkausschlag mehrere vollständige Drehungen durchführen kann. Würde man in einem Auto Lenkstangen einbauen, wäre diese extrem sensibel, vor allem bei hohen Geschwindigkeiten, und bei einem versehentlichen Aufprall extrem gefährlich. Lenkstangen machen Fahrräder aber auch fahrbar, da es einfach ist, ein Zweirad mithilfe der Lenkstange im Gleichgewicht zu halten.

Lenkprinzipien bei Fahrrädern

Lenken ist für die Stabilität des Fahrrads unverzichtbar. Ist die Lenkung blockiert, ist es praktisch unmöglich, beim Fahren das Gleichgewicht zu halten. Dies ist aber nicht der einzige Faktor, der sich auf die Stabilität auswirkt. Das Design des Fahrrads spielt ebenso eine Rolle. Ein Custom Chopper beispielsweise, dessen Vorderrad sich weit vor dem Sattel befindet, ist stabiler als ein Chopper mit hoher Lenkung, bei dem sich das Vorderrad direkt unter der Lenkstange befindet. Beide sind jedoch deutlich stabiler als ein extrem manövrierbares Einrad.
Die Masseverteilung im Lenkmechanismus (Vorderrad, Gabel und Lenkstange) trägt ebenfalls zur Stabilität bei. Dies wird an den drei soeben besprochenen Arten von Zweirädern erkennbar. Befindet sich der Massenschwerpunkt des Lenkmechanismus vor der Lenkachse, bewirkt die Schwerkraft, dass das Vorderrad in die Richtung der Neigung lenkt. Mit anderen Worten bewegt die Position des Vorderrads des Custom Chopper den Masse-Mittelpunkt nach hinten und erhöht somit die Stabilität. Um eine Kurve zu nehmen, lenken Radfahrer zuerst entgegen. Anders ausgedrückt, muss der Radfahrer zuerst in die Gegenrichtung lenken, bevor er das Vorderrad mithilfe der Lenkstange in die gewünschte Richtung dreht. Die Reibung zwischen den Rädern und dem Boden bewirkt die zentripetale Beschleunigung, die für eine Kurve erforderlich ist – die Kombination aus Seitenführungskraft und Sturzseitenkraft. Anders als beim Auto muss sich der Radfahrer mit seinem Rad in die Kurve lehnen, um die entsprechenden Kräfte auszugleichen (Schwerkraft, Trägheitskraft, Reibungskraft und Bodenhaftung).

Lenkprinzipien bei Autos

Ein Auto zu lenken, bedeutet, das Lenkrad so zu bewegen, dass die Räder in die gewünschte Richtung weisen. Je nachdem, wie Ihre Räder ausgerichtet sind (d.h. Sturz, Nachlauf und Spur), wird Ihr Auto stabiler (oder weniger stabil) wirken, wenn Sie Kurven und Neigungen fahren. Kurz zur Erinnerung: Veränderungen des Sturzes wirken sich auf die Haftung auf der Straße aus, der Nachlauf stabilisiert das Auto bei hohen Temperaturen und die Spur wirkt sich auf die Kurvenmanövrierbarkeit aus.
Wichtig ist in Bezug auf die Lenkprinzipien auch die Kombination aus Sturz und Nachlauf. Nachlauf, der Winkel, in dem der Radsatz in die Senkrechte schwenkt, ist bei einem Straßenauto in der Regel um 3-6° positiv. Er kann in beide Richtungen angepasst werden, um eine ähnliche Wirkung zu erzeugen wie die Bewegung des Masse-Mittelpunkts beim Lenkmechanismus eines Fahrrads nach vorne oder nach hinten. Denn die Änderung Ihres Nachlauf-Winkels verändert auch Ihren Sturzwinkel, wodurch es beim Kurvenfahren zu einer besseren (oder schlechteren) Bodenhaftung kommt. Darüber hinaus bedeutet der veränderte Nachlauf, dass sich dadurch Ihre Sturzwerte besser (oder schlechter) für Fahrten in einer geraden Linie eignen, wodurch es bei Ihren Reifen wiederum zu (mehr oder) weniger Verschleiß kommt.

Erfahren Sie mehr über Sturz, Nachlauf und Spur

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