Untersteuern vs. Übersteuern
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Untersteuern vs. Übersteuern |
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Untersteuern |
Übersteuern |
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Die beiden Schreckgespenster jeden Autofahrers -
Untersteuern, Übersteuern - haben in den letzten Jahren etwas von ihren
Schrecken eingebüßt. Nicht etwa, weil die Autofahrer um soviel besser
wurden, sondern vielmehr dadurch, das die Automobilhersteller die
menschlichen Schwächen mit Hightech im Auto kompensieren - und das ist
auch durchaus gut so. Wer heute mit dem Auto fährt, bedingt durch den permanent zunehmenden Verkehr auf unseren Straße, muss immer mehr Entscheidungen in einem immer kürzer werdenden Zeitfenster treffen (Fußgänger, Kinder, Mutter mit Kinderwagen, Radfahrer, Moped, Mopedauto, zunehmender Schilderwald und und und). Da ist es, im Sinne der Verkehrssicherheit, durchaus begrüßenswert wenn elektronische Heinzelmännchen im Auto ihren Dienst in Systemen wie etwa ABS oder ESP versehen und durch automatische Eingriffe in die Fahrdynamik den Autofahrer einiges an gefährlicher Arbeit abnehmen. (Der Sportfahrer unter den Lesern möge mir verzeihen, doch geht es bei diesem Beitrag um Fahr- bzw. Verkehrssicherheit und nicht um Fahrtechnik, welche abseits der öffentlichen Straßen für die Erzielung möglichst kurzer Rundenzeiten eingesetzt wird.) Grundsätzlich müssen wir uns vor Augen halten, dass wir mit persönlichen Einsatz (weiterführende Schulungen in Fahrsicherheitszentren besuchen) und den Einsatz von elektronischen Fahrhilfen durchaus die physikalischen Gesetzmäßigkeiten beeinflussen können, jedoch wir können diese mit Sicherheit nicht außer Kraft setzen. Das Autofahren ist ein Spiel zwischen Haftreibung und Gleitreibung, denn alle Kräfte die wir auf die Fahrbahn übertragen wollen (müssen im Ernstfall), müssen über die Bereifung an die Fahrbahn weitergegeben werden. Bevor wir jetzt tiefer ins Detail dieser unterschiedlichen, jedoch dynamischen Bewegungen unseres Autos gehen, möchte ich ihnen noch gerne etwas mit auf den Weg geben: Wenn es wirklich brennslich wird und ihre und die Künste ihres Autos am Ende sind erinnern sie sich an das Pedal in der Mitte (bei Autos mit Automatik das linke Pedal) - das Bremspedal. Auf dieses steigen sie kompromisslos mit voller Kraft drauf bis das Auto zum Stillstand kommt. Hierdurch bauen sie auf alle Fälle Geschwindigkeit ab und ein eventueller, nicht zu vermeidender Aufprall geschieht mit geringerer Geschwindigkeit als ohne Notbremsung.
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Wenn wir nun mit zu hoher Geschwindigkeit (zu hoch für die Fahrbahnbeschaffenheit oder die bereits abgefahrenen Reifen) eine Kurve durchfahren wollen, wird die Fliehkraft höher sein als die zur Verfügung stehende Seitenführungskraft der Reifen. Somit wird das Auto entweder mit der Front oder dem Heck der Fliehkraft folgen - es wird entweder über die Vorderräder schieben oder das Heck wird ausbrechen. Diese Zusammenhänge zwischen den einzelnen, am Reifen wirkenden Kräfte, erklärt der Kamm´sche Kreis (Haftkreis). |
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Der Kamm´sche Kreis (oder Haftkreis) zeigt
uns in grafischer Form, wie es mit dem Grip (der Haftung) des Reifen
bestellt ist. Im Fahralltag ist der Reifen unterschiedlichen Kräften ausgesetzt.
Der Radius des Kreises zeigt das Ende der Haftung an. Werden nun die Spitzen der Kraftpfeile miteinander verbunden, ergibt sich eine resultierende Kraft (roter Pfeil). Liegt diese Kraft innerhalb des Kreises, ist noch Haftung gegeben - außerhalb nicht mehr (siehe Grafik). Der Haftkreis ist umso größer, je griffiger der Fahrbahnbelag (trockener Asphalt, trockener Beton) und je höher die Radlast ist. Er ist somit umso kleiner, je weniger Grip die Fahrbahn aufweist (Eis, feuchte Fahrbahn) und umso geringer die Radlast ist. Natürlich lassen sich diese Kräfte beeinflussen:
Als Fazit kann angemerkt werden: Das Autofahren ist ein Wechselspiel zwischen der Umfangskraft und der Seitenführungskraft. D.h. wir können nur dann eine Kurve in der gewünschten Linie durchfahren, wenn genügend Seitenführungskraft vorhanden ist, welche der Fliehkraft entgegenwirken kann. Die jedoch können wir durch die Fahrtgeschwindigkeit beeinflussen, denn - siehe Grafik - desto geringer die Umfangskraft (Geschwindigkeit) ist, umso mehr Seitenführungskraft steht für die Kurvenfahrt zur Verfügung.
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Untersteuern - was ist das? |
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zur Abbildung
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Beim "Untersteuern" schiebt das Auto, trotz
eingelenkter Vorderräder, geradeaus aus der Kurve, ohne dem
Lenkeinschlag zu folgen. Was ist passiert? Der erste Punkt ist konstruktionsbedingt, da die Autos vorne schwerer sind (hier befinden sich der Motor, alle Nebenaggregate, beim Frontantrieb selbiger) als hinten. Da die Fliehkraft, welche beim befahren einer Kurve der Seitenführungskraft des Reifens entgegenwirkt und das Auto nach außen zieht, diese ist bei größerer Masse höher als bei geringerer Masse, schiebt das Fahrzeug über die Vorderräder in gerader Richtung aus der Kurve. Ein weiterer Punkt ist die Geschwindigkeit, mit der sie die Kurve durchfahren wollen. Ist diese zu hoch, gibt es auch hier keine Balance zwischen der Fliehkraft und der Seitenführungskraft. Auch hier folgt das Auto dem Lenkeinschlag nicht. Weitere Faktoren für ein untersteuerndes Auto sind beispielsweise:
Was können sie tun wenn es passiert:
Was sollten sie nicht machen:
ACHTUNG: Wenn alle "sprichwörtlichen Stricke" reißen und alle versuche das untersteuernde Auto einzufangen fehlschlagen gibt´s nur noch eines - Lenkrad festhalten, Kupplung treten und voll auf die Bremse treten bis zum Stillstand des Autos.
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Übersteuern - was ist das? |
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 zur Abbildung
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Beim "Übersteuern" schwingt das Heck des Autos in
Richtung der Kurvenaußenseite, somit steuert das Auto mehr in die Kurve
ein als dies notwendig wäre - es "übersteuert". Dies ist eine
Eigenheit heckgetriebener Autos - in früheren Zeiten auch als
"Heckschleuder" bezeichnet. Warum "Heckschleuder"?: Bei diesen Autos liegen Motor und Getriebe vor oder auf der Vorderachse. Die Kraftübertragung wurde über eine Kadanwelle in das Heck des Autos geführt, wo das Drehmoment (die Antriebeskraft) über das Differenzial und die Antriebswellen verteilt wurde. Da diese Bauweise sehr aufwendig und kostenintensiv war und noch dazu ein frontgetriebenes Auto auch noch gutmütiger zu fahren war, hat sich der Frontantrieb durchgesetzt. Nur noch wenige Hersteller aus dem oberen Preissegment und edle Sportwagenhersteller sind dem Heckantrieb treu geblieben. Wie kommt es nun zum Heckausbruch? Aufgrund der Anordnung der Aggregate in der Front des Autos und lediglich dem Gewicht von Differenzial und Antriebsachsen ist das Auto an seiner Vorderseite um einiges schwerer. Zu dieser Gewichtsverteilung (aus Gründen des redaktionellen Umfangs kann hier auf die unterschiedlichen Gewichtsverteilungen der Autohersteller nicht eingegangen werden) kommt noch die Positionierung der Passagiere, primär Fahrer und Beifahrer - somit beide in der 1. Sitzreihe, dazu. Somit wird bei einem harten (beherzten) Bremsmanöver, durch den Lastwechsel nach vorne (der Großteil des Fahrzeuggewichtes liegt somit auf der Vorderachse), die Hinterachse massiv entlastet. Diese "leichte" Hinterachse, am Kurvenbeginn, ist nun prädistiniert auszuschwenken, denn durch die große Radlast der Vorderräder bauen selbige einen starken Grip auf, was dazu führt, dass das Auto den eingeschlagenen Vorderrädern folgt. Die leichte Hinterachse baut jedoch zu wenig Seitenführung auf und dies führt sodann am Kurveneingang zum Heckausbruch. Ein weiterer Punkt, der nun zu einem Heckausbruch führen kann ist, wenn am Scheitelpunkt der Kurve zu ungestüm Gas gegeben wird. Dies passiert deshalb, da das Auto beim durchfahren einer Kurve den meisten Grip (Bodenhaftung) am kurvenäußeren Vorderrad aufbaut - d.h. auch hier findet ein Lastwechsel nach vorne statt. Diese Lastverteilung ist nicht so groß als bei einer harten Bremsung, doch in Verbindung mit einem beherzten Gasstoß bricht das Heck unmittelbar aus. Mit diesem Wissen ein Tipp - beim Reifenwechsel immer die besseren Reifen (mit mehr Profil) an der Hinterachse montieren. Faktoren, warum ein Auto übersteuert:
Was können sie tun wenn es passiert:
Was sollten sie nicht machen:
ACHTUNG: Wenn alle "sprichwörtlichen Stricke" reißen und alle versuche das Heck einzufangen fehlschlagen gibt´s nur noch eines - Lenkrad festhalten, Kupplung treten und voll auf die Bremse treten bis zum Stillstand des Autos. In diesem Fall wird sich das Auto zwar ein oder mehrmals eindrehen (um die eigene Achse drehen), jedoch bauen sie durch die Notbremsung Geschwindigkeit ab und können, möglicherweise, einen schweren Unfall vermeiden.
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