Eine vielleicht etwas andere Perspektive als man sie sonst gewohnt ist, das ist auch der Sinn dieses Kapitels. Normalerweise erklärt man an diesem Bild, dass alle Räder im Prinzip auf Kreisbögen um einen einzigen Punkt auf der verlängerten Hinterachse abrollen. Und der Winkel rechts ist der Spurdifferenzwinkel, im Prinzip der Unterschied im Radeinschlag zwischen den beiden Vorderrädern.

Erreicht wird dieser durch das Lenktrapez, hier nur schematisch aufgezeichnet, weil es so eine einteilige Spurstange nur bei starren Vorderachsen gibt und die sind rar geworden, sogar bei den Bussen. Je größer der Unterschied zwischen der Länge der Spurstange und dem Abstand der beiden Drehpunkte auf der Achse ist, desto mehr Spurdifferenzwinkel, gemessen bei 20° Radeinschlag kurveninnen.

Hier einmal eine gar nicht so seltene Konstruktion mit dem Lenktrapez vor der gelenkten Achse. Dazu müssen sich die Streckenverhältnisse natürlich umkehren. In diesem Fall würden bei senkrechter Drehachse die Räder nicht auf der Stelle schwenken, sondern auf kleinen Kreisbögen laufen. Aber der Spurdifferenzwinkel ist in beiden Fällen mit etwa 2° gleich, hängt ab vom Abstand der Radmitten einer Achse (Spurweite) und dem von der Vorder- zur Hinterachse (Radstand).

Neben der Spurweite gibt es auch noch die Spur. Die muss man eigentlich als Abweichung von der Geradeausrichtung in Grad definieren und nicht an einer Achse als Abstand der Räder vorn und hinten. Nicht wegen der Längen- statt Winkeldimension, sondern weil das Lenkrad immer in mittlerer Position entsprechend einer Markierung am Lenkgetriebe sein muss und dann wird jedes Rad einzeln gemessen bzw. korrigiert.

Was hat man früher nicht alles über die Vor- und Nachspur philosophiert. Angeblich hatten z.B. frontgetriebene Fahrzeuge mehr Nachspur nötig, weil sich die Räder durch das Spiel in Aufhängung und Radlager von selbst in Geradeausstellung zögen. Erstens ist das Spiel inzwischen minimal und zweitens der Antrieb inzwischen häufig im Segel- bzw. Schubbetrieb.

Die Vorspur ist inzwischen bei fast allen Fahrzeugen nahe Null. Allerdings darf man umgekehrt auch nicht davon ausgehen, dass ein Spurdifferenzwinkel für möglichst reibungsloses Fahren gewählt wird. Schieben Sie mal ein Auto um eine enge Kurve, möglichst auf griffigem Boden, und Sie werden die Ungereimtheiten nicht nur durch Schwergängigkeit spüren, sondern evtl. auch hören.

Ein Fahrwerk ist halt komplex und ein Auto nicht für leichtes Schieben um die Ecken gedacht. Hier spielt die Dynamik eine Rolle, nämlich dem einen oder anderen Reifen etwas mehr Querkraft zuzumuten, um Effekte wie z.B. eine direktere Lenkung zu erzielen. Es gibt auch noch Untersteuern, wenn der Wagen in der Kurve vorn ausbricht und Übersteuern, wenn dies hinten passiert und Einstellmöglichkeiten, mit denen man dieses Verhalten abmildern kann.

Ach ja, der Sturz gehört auch noch dazu. Das ist der Winkel der vertikalen Radachse zur Senkrechten. Aber ist diese Radachse immer gleich? Natürlich nicht. Das Auto neigt sich in der Kurve nach außen. Eigentlich soll der Sturz das Rad trotz größer werdendem Wankwinkel (Bild oben) immer senkrecht zur Fahrbahn stellen, damit die komplette Reifenbreite die Fahrbahn erfasst.

Als ersten Ansatz zur Lösung hier eine besonders häufige Variante der Achse mit doppelten Querlenkern, nämlich den unteren länger als den oberen zu gestalten. Beim Einfedern (gestrichelte Linien) wird der Sturz negativer, das Rad neigt sich oben mehr nach innen. Der Effekt wird mit zunehmendem Einfedern stärker.

Nur für die gelenkte Vorderachse hier ein zweiter Lösungsansatz durch den Nachlauf. Das ist die Neigung der Schwenkachsen oben nach hinten. Auch dadurch wird negativer Sturz erzeugt. Dies betrifft aber nur das bei Kurvenfahrt sehr viel wichtigere äußere Rad, weil dieses den größten Teil der Belastung zu tragen hat. Am kurveninneren wird der Sturz nämlich positiver.

Warum zeigen wir den Nachlauf hier an einem Fahrrad? Weil an diesem Bild mit einem vielfach verbreiteten Irrtum aufgeräumt werden kann. Da wird nämlich behauptet, der Nachlauf begünstige die Rückstellkräfte der Lenkung. An diesem Vorderrad brauchen Sie sich nur ein Lenken um 90° vorzustellen. Dann berührt das Rad den Boden am vorderen Durchstoßpunkt. Ist der Lenker dann höher oder tiefer?

Ja, natürlich tiefer. Und wenn Sie uns das nicht glauben, probieren Sie es an einem normalen Fahrrad aus. Und wie kommen die Rückstellkräfte zustande? Nicht durch den Nachlaufwinkel, sondern durch den Nachlaufversatz. Den haben wir unten im Bild hinzugefügt, also das Rad bei gleicher Schwenkachse nach vorn verschoben.

Das ist das Prinzip von Rollen unter einem Einkaufswagen. Die stellen sich immer in Fahrtrichtung nach hinten, auch eine Art Rückstellung. Wenn Sie am zweiten gezeigten Vorderrad messen würden, bliebe der Abstand von Lenker zur Fahrbahn über einen wesentlich größeren Schwenkwinkel gleich und würde erst ab vielleicht 45° geringer werden. Bis dahin wirken die Rückstellkräfte durch Versatz, die uns z.B. erlauben, freihändig zu fahren.

Hinzu kommt, zwar nicht so effektvoll am Fahrrad, der sogenannte Reifennachlauf. Er betrifft alle Räder, die momentan nicht gerade voll angetrieben werden. Da läuft die Aufstandsfläche (Reifenlatsch) dem Reifen hinterher und ergibt so ebenfalls eine stabilisierende Wirkung.

Bei einem zweispurigen Fahrzeug ist es auch möglich, die Schwenkachsen der Vorderräder leicht oben nach innen zu neigen. Das ergibt dann den Spreizungswinkel γ. Um ihn richtig einzuzeichnen, muss die Schwenkachse bei diesem McPherson-Federbein oben mittig durch das Domlager und unten durch den Kugelkopf des Querlenkers gehen.

Am kurvenäußeren Rad reduziert der Spreizungs- den Nachlaufwinkel, am kurveninneren ergänzt er ihn. Er ist deshalb meist kleiner als der Nachlaufwinkel. Wichtig ist auch noch, an welcher Stelle die oben im Bild gezeigte Schwenkachse den Boden durchstößt. Geschieht das außerhalb der Mitte, ist dieser sogenannte Lenkrollradius negativ, genau in der Mitte Null und innen positiv.

Null wählt man bei der Konstruktion, um besonders wenig Fahrbahneinflüsse auf die Lenkung zu haben. Negativ ist nötig, wenn die Bremskreise diagonal aufgeteilt sind. Fällt einer aus, entfaltet der intakte Kreis mit vorderer Bremse die größere Wirkung. Das Fahrzeug neigt dazu dahin auszubrechen. Ein negativer Lenkrollradius bringt die Lenkung dazu, automatisch diesem Trend entgegen zu wirken.

Allzu leicht werden wichtige Grundeinstellungen am Fahrzeug über den Haufen geworfen. Die Hersteller scheinen bei dem Treiben machtlos oder machen sogar noch mit. Gemeint sind spurverbreiternde Felgen mit geringerer Einpresstiefe (Bild oben) bzw. Spurplatten, die die Spurweiten der Achsen vergrößern, aber leider auch die Wirkung des Lenkrollradius. Und solange nicht z.B. ein Bremskreis ausfällt, merkt man davon nichts.