Spur, Sturz und Fahrverhalten

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Themenbereich: Allgemeine Informationen
Spur, Sturz und Fahrverhalten:

Das Fahrverhalten des Roadsters hängt neben anderen Einflüssen auch von Spur und Sturz ab, auf die man über Spureinstellung und Tieferlegung Einfluss nehmen kann. Nach der Definition beider Parameter wird ihre Wirkung erklärt und dann auf den Roadster bezogen.

Die Spur
Mit Spur ist der Winkel der Räder zur Längsrichtung des Fahrzeugs gemessen bezeichnet. Wären die Räder Füsse, geht es darum, ob die Zehen nach innen oder nach außen zeigen. Bei der Gesamtspur wird der Winkel beider Räder addiert, bei der Einzelspur nicht. Die Einzelspur wird hinten an der geometrischen Längsachse des Fahrzeugs gemessen, vorne dagegen an der Winkelhalbierenden der hinteren Gesamtspur (geometrische Fahrachse). Auf diese Weise können leichte Spurfehler hinten ausgeglichen werden, wobei das Lenkrad bei Geradeausfahrt leicht eingeschlagen ist ("Dackellauf").
Ein positiver Wert bedeutet, dass die gedachte Spur der Räder sich vor der Achse trifft, und wird mit Vorspur bezeichnet (Zehen nach innen).
Bei einem negativen Wert trifft sich die gedachte Spur der Räder hinter der Achse, was darum Nachspur genannt wird (Zehen nach außen).
Die Spur wird in Millimetern, in Grad als Dezimalbruch oder in Grad und Minuten gemessen. Die Messung in Millimetern findet zwischen den Felgenhörnern (Außenrändern) der Felge statt und ist zwischen verschiedenen Felgen nicht direkt vergleichbar. Darum ist die Messung des Winkels in Grad praktischer.
Der Sturz
Der Winkel der Räder zur Vertikalen wird mit Sturz bezeichnet. Wenn die Räder oben weiter außen stehen als unten, ist der Sturz positiv (O-Beine). Bei einem negativen Sturz stehen sie oben weiter innen als unten (X-Beine).
Der Sturz wird immer in Grad als Dezimalbruch oder in Grad und Minuten gemessen. Da der Sturz sich vorne beim Einlenken ändert, muß er immer bei Neutralstellung der Räder gemessen werden.
Lastsituationen und -wechsel
Neben dem Geradeauslauf interessiert sportliche Fahrer das Kurvenverhalten, welches häufig in Kurveneingang, Kurvenmitte und Kurvenausgang unterteilt wird. Das impliziert, dass man in Kurven verzögernd einfährt und beschleunigend herausfährt, wobei es in der Mitte dann einen Lastwechsel von vorn nach hinten gibt. Darum ist es richtiger und verständlicher, gleich vom Fahrverhalten bei verschiedenen Lastsituationen und Lastwechseln zu sprechen.
Beim Bremsen liegt die Last des Fahrzeugs weiter vorn, d.h. man hat vorne mehr Griff (engl. grip) und hinten weniger. Beim Beschleunigen ist es genau umgekehrt. In Kurven liegt die Last auf den kurvenäußeren Rädern. Bei stark unebenen Straßen, bei teilweisem Aquaplaning oder beim Kurvenfahren im Grenzbereich mit kurzzeitigem Haftverlust liegt die Last zufällig auf beliebigen Rädern. Letzteres verbietet, neben starkem Abrieb und der Verringerung der Leistung durch selbigen, große Spurwinkel. Andernfalls könnte das Fahrzeug unkontrollierbar werden, weil zufällig die kompensierenden Kräfte des gegenüberliegenden Rades fehlen und es so beliebig hin und her tanzen würde. Es bleibt also die Betrachtung kleiner Spurwinkel bei verschiedenen, kontrollierten Lastsituationen und -wechseln.
Wie wirkt die Spur?
Bei Vorspur wirken die Kräfte beider Räder nach innen, heben sich bei gleicher Belastung auf und zentrieren das Fahrzeug: Der Geradeauslauf ist gut, gerade Bremsvorgänge laufen ruhig ab. Trotzdem verringert der seitliche Kraftanteil im Haftkreis des Reifens insgesamt den Griff. Bei einem Lastwechsel auf eine Seite erzeugt das belastete Rad direkt Lenkkräfte, während das entlastete Rad weniger Gegenkraft ausübt: Beide Einflüsse machen das Fahrzeug lenkfreudiger und Lastwechsel spürbarer. Leider wirkt die Gegenkraft des entlasteten Rads auch noch in der Kurve und vermindert auch dort den Griff: Die Achse tendiert zum Ausbrechen. Vorspur erzeugt einen stärkeren Abrieb auf der Außenseite der Reifen.
Bei Nachspur wirken die Kräfte beider Räder nach außen, heben sich bei gleicher Belastung ebenfalls auf und verringern ebenfalls durch diese seitliche Komponente den Griff, zentrieren das Fahrzeug jedoch nicht mehr, so dass der Geradeauslauf leidet, es Spurrillen eher hinterherläuft und gerade Bremsvorgänge unruhiger werden. Bei einem Lastwechsel auf eine Seite wird das belastete Rad (anders als bei Vorspur) keine Lenkkräfte nach innen verstärken: Weniger Lenkkräfte machen das Fahrzeug lenkunwilliger und erfordern mehr Lenkeinschlag. Da die Spur die Lenkbewegung nicht mehr verstärkt, sind Lastwechsel weniger prägnant. In der Kurve übt das innere Rad dafür keine Gegenkraft aus, so dass insgesamt mehr Griff zur Verfügung steht: Die Achse bleibt stabiler. Nachspur erzeugt einen stärkeren Abrieb auf der Innenseite der Reifen.
Die Hinterachse ist für die Fahrstabilität wichtig und sollte besser führen als die Vorderachse. Aus diesem Grund ist Nachspur auf der Hinterachse unüblich, denn sie würde eine noch negativere Spur vorne vorraussetzen, um die Balance zu halten.
Durch Spiel in Lagern und Aufhängung weitet der Rollwiderstand geschobene Räder in Richtung Nachspur auf, angetriebene Räder ziehen sich dagegen in Richtung Vorspur. Um beim fahrenden Fahrzeug eine neutrale Spur zu erhalten, könnte man darum die Elastizität der Radaufhängung im Stand vorne durch ein klein wenig Vorspur und hinten durch ein klein wenig
Nachspur kompensieren, was jedoch nicht so gut ist, wie es klingt: Die Komensation ist geschwindigkeits- und bremskraftabhängig und verstärkt die Effekte von Lastwechseln. Bei Kurvenfahrten am Haftungslimit und beim Bremsen mit ABS, wenn die Haftung kurzfristig abreißt, springt das Rad in seine Ausgangslage zurück, bis wieder Haftung vorhanden ist, d.h. es fängt an zu "stottern", was das Fahrzeug sehr unruhig machen kann. Dieser Effekt wird durch Reifen mit schlechtem Rutschverhalten, z.B. die Bridgestone Serienbereifung, noch verstärkt und der Roadster hoppelt förmlich aus der Kurve. Je exakter die Radaufhängung ist, um so weniger Spurwinkel wird zur Kompensation benötigt. Vorne ist allenfalls eine minimale Kompensation sinnvoll und die Hinterachse sollte ohne auskommen. Wird das Spiel zu groß, sollten lieber alle Buchsen und Gummis ausgetauscht werden, anstatt eine Kompensation zu versuchen.
Wie wirkt der Sturz?
Beim Geradeauslauf versteht man die Wirkung des Sturzes, wenn man eine Münze rollen lässt: Bei einem negativen Sturz bauen die Räder eine nach innen gerichtete Kraft auf, ähnlich einer positiven Spur. Wird der Sturz geringer, so kann man dies durch Verringerung der Spur kompensieren. Da beides zu einem vermehrten Abrieb der inneren Reifenseite führt, sind dem aber Grenzen gesetzt.
Ein negativer Sturz sorgt in Kurven dafür, dass das kurvenäußere Rad nicht nur über den äußeren Rand des Reifens, sondern über die gesamte Reifenfläche abrollt, und damit den vollen Griff entwickelt.
Ein falscher (in der Regel zu geringer) Sturz sorgt für einseitigen Reifenverschleiß und weniger Grip beim Beschleunigen und Bremsen auf der Geraden. Vor allem bei Reifen mit sehr steifer Flanke führt das schnell zur Zerstörung der Reifeninnenflanke und da man die selten sieht, ist das besonders gefährlich.
Spur und Sturz beim Roadster
Der Roadster erlaubt ab Werk lediglich, an der Vorderachse die Spur zu verstellen und den Sturz zu zentrieren; der Gesamtsturz kann nur über die Tieferlegung verändert werden.
An der Vorderachse verringert die Tieferlegung Spur und Sturz, darum wird für die Eintragung einer Tieferlegung ein Vermessungsdiagramm benötigt. Falls sich die Federn im Laufe der Zeit deutlich setzen, ist eine Spurnachstellung sinnvoll. An der Vorderachse wird eine sehr starke Tieferlegung zwar angenehm wenig Sturz erzeugen, aber zu wenig Restfederweg übrig lassen. An der Hinterachse vergrößert eine Tieferlegung die Spur und verringert den Sturz, dabei wandert die Oberseite der Räder weiter in das Radhaus. Die neue Achsgeometrie ist nicht wünschenswert, weil die Spur schon in der Serie recht hoch und der Sturz bereits ausreichend ist, und wird das Fahrverhalten der Hinterachse verschlechtern.
Eine Tieferlegung ohne Spureinstellung ergibt vorne eine sehr negative Spur und zusammen mit dem negativen Sturz einen hohen Reifenabrieb. Der Roadster lenkt träger ein, untersteuert bei einem Lastwechsel durch Gasgeben nicht mehr, und fährt sich in Kurven sehr sicher, allerdings rutscht im Grenzbereich eher das Heck weg, was für viele Fahrer nicht zu bewältigen ist. Diese Einstellung ist wegen des Reifenabriebs nicht zu empfehlen.
Smart kompensiert beim Brabus-Fahrwerk den Reifenabrieb wegen des geringeren Sturzes vorne durch eine etwas positivere Spur, die allerdings immer noch deutlich geringer als hinten ausfällt und so die Balance wahrt. Der Roadster wird beim Gasgeben untersteuern, was ihn leichter beherrschbar macht, allerdings ist die mögliche Kurvengeschwindigkeit geringer.
Zwischen diesen Extrempunkten kann man durch weniger Spur mit mehr Abrieb weniger Untersteuern in Kurven und weniger Reaktionen auf seitliche Lastwechsel erkaufen, wobei der Roadster insgesamt lenkträger wird. Viele Fahrer bevorzugen eine mäßige Tieferlegung und eine sehr leicht negative Spur vorne.

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