Angenehme Beschleunigung, kurze Bremswege und geschmeidiges Fahren – das macht für die meisten Autofahrer ihren Fahrspaß aus. Doch wie kommt dieses rundum positive Fahrgefühl zustande? Dabei hilft ein Blick in die Physik weiter. Diesen möchten wir heute gemeinsam mit Ihnen wagen!
Dafür müssen wir zurückgehen bis ins 17. Jahrhundert. Denn bereits Newton erkannte es: Große Massen benötigen für einen Richtungs- oder Geschwindigkeitswechsel eine starke Krafteinwirkung. Für Autofahrer heißt das: Grund genug, bei Rädern auf Leichtmetall zu setzen.
Das Newtonsche Gesetz: Weniger Masse, mehr Fahrspaß
Newton entdeckte im Jahr 1687 das Aktionsprinzip, das geradlinige Bewegungen beschreibt. Die vereinfachte und heute weit bekannte Formel lautet:
F = m ⋅ a
Hierbei stehen F für die erforderliche Kraft, m für die Masse und a für die Beschleunigung des Körpers. Was sehr theoretisch klingt, macht sich im Alltag in so mancher Verkehrssituation bemerkbar. So ist Ihnen beispielsweise sicher schon aufgefallen, wie viel langsamer Ihr Fahrzeug beschleunigt, wenn es voll beladen ist. Oder auch, wie viel länger der Bremsweg wird, wenn der Kofferraum voll ist. Sie sehen also: Ein schweres Fahrzeug ist träge – sowohl beim Beschleunigen als auch beim Bremsen.
Allgemeingültiges Gesetz: Mit voller Kraft
Dieser Zusammenhang lässt sich nicht nur für Objekte in Bewegung auf gerader Fläche, sondern auch für sogenannte Schwungräder feststellen. Im Fahrzeugbau fallen in diese Kategorie beispielsweise Antriebswellen, Achsen und Räder. Hier gibt das Trägheitsmoment an, wieviel Kraft aufgewendet werden muss, um die Rotationsbewegung zu ändern. Was bedeutet das konkret in der Praxis? Ganz einfach: Um eine bestimmte Drehzahl zu erreichen, müssen Sie länger Gas geben.
Drehbewegungen: Die Größe machts
Die Masse eines Schwungrads spielt nicht nur wegen seines Gewichts eine Rolle. Auch die Verteilung ist ein entscheidender Faktor, der die aufzuwendende Krafteinwirkung beeinflusst. Ein Schwungrad, dessen Masse sich recht weit entfernt von der Drehachse auf dem Außenkreis konzentriert, verfügt über ein hohes Trägheitsmoment. Um die Rotationsbewegung des Rads zu ändern, bedarf es eines hohen Kraftaufwands. Verlegen wir die gleiche Masse näher in Richtung Drehachse, nimmt das Trägheitsmoment des Rades ab und es wird leichter, seine Rotationsbewegung zu ändern.
Was bedeutet das für die Wahl eines passenden Rads? Größere Räder sehen oft sehr schick und sportlich aus, nehmen aber direkten Einfluss auf die Leistung des Fahrzeugs. Beim Thema Haftung punkten breite Räder: Die größere Auflagefläche auf der Straße verbessert die Lenkung und steigert dadurch den Fahrkomfort.
Wenn Sie das Trägheitsmoment und die Beschleunigung für Ihr Fahrzeug berechnen möchten, finden Sie auf dieser englischsprachigen Seite diverse Rechner. Dort sind außerdem weiterführende Informationen rund um Bremsmomente, Schwungräder, Antriebswellen und mehr zu finden.
Ob Sie sich für große oder kleine Räder entscheiden, bleibt Ihnen überlassen und ist natürlich neben den physikalischen Gesichtspunkten auch Geschmackssache. Mit dem Felgenkonfigurator von RIAL können Sie ganz bequem das passende Leichtmetallrad für Ihr Fahrzeug finden.