Sturzwinkel

Was ist ein Sturzwinkel?

Als Sturz bezeichnet man den Winkel zwischen der Radmittelebene und einer Senkrechten auf die Fahrbahn – vorausgesetzt, die Fahrbahn ist eben. Es ist also der Winkel zwischen dem Rad und dem Fahrwerk. Der dynamische Sturzwinkel – auch Kontaktwinkel genannt – ist der während der Fahrt gemessene Winkel zwischen Rad und Fahrbahnoberfläche (siehe nachstehende Abbildung). Der Sturzwinkel wird in Grad angegeben und hat großen Einfluss auf die Radaufhängung, die Bodenhaftung des Reifens und das Fahrverhalten des Fahrzeugs beim Lenken, Bremsen und Beschleunigen. Die Kenntnis des Sturzwinkels ist nicht nur in Pkw und Lkw, sondern auch im Rennsport unerlässlich.

Wie unterscheiden sich negativer und positiver Sturz?

Neigt sich die Oberseite des Rads in Richtung Fahrzeug, spricht man von negativem Sturz. Ist die Oberseite des Rads dagegen nach außen – also weg vom Fahrzeug – geneigt, spricht man von positivem Sturz. 

Wie unterscheiden sich statischer und dynamischer Sturzwinkel?

Der statische Sturzwinkel wird bei stehendem Fahrzeug gemessen. Aufgrund der bei Fahrmanövern (Bremsen, Lenken, Beschleunigen) auftretenden Kräfte stimmt der statische Sturzwinkel nicht mit dem dynamischen Sturzwinkel überein, der sich während der Fahrt kontinuierlich ändert. Der dynamische Sturzwinkel ergibt sich aus der Summierung des statischen Sturzwinkels und der Sturzänderung (die addiert oder subtrahiert wird). 

Wenn beispielsweise ein Pkw um die Kurve fährt, werden die Räder und Reifen durch die Seitenführungskräfte automatisch nach außen getrieben. Dabei verschiebt sich die Reifenaufstandsfläche leicht in Richtung der Reifenaußenseite. Um dieser natürlichen Verschiebung entgegenzuwirken, ist ein negativer statischer Sturzwinkel erwünscht. So erhält man einerseits die größtmögliche Reifenaufstandsfläche und andererseits die optimale Bodenhaftung bei Kurvenfahrten. Ein zu starker negativer Sturzwinkel würde allerdings dazu führen, dass das Fahrzeug jeder Bodenunebenheit folgt und sich die Reifen wesentlich schneller abnutzen. 

Welche Vorteile bringt ein negativer Sturzwinkel mit sich?

Für normale Pkw ist in der Regel ein leicht negativer Sturzwinkel von 0,5° bis 1° erwünscht. Das gewährleistet ein ausgewogenes Fahrverhalten in Kurven und beim Bremsen und reduziert den Reifenverschleiß. 

Wie wird der Sturzwinkel gemessen?

Es gibt unterschiedliche Methoden zum Messen des Sturzwinkels:

Radvektorsensoren wie der RV-4 von Kistler dienen zur präzisen Messung des dynamischen Sturzwinkels im Verhältnis zur Fahrbahn: Über fünf Achsen werden alle Radpositionen und Ausrichtungen gemessen. Eine andere Möglichkeit zur Messung des dynamischen Sturzwinkels besteht im Einbau zweier optischer Sensoren, zum Beispiel das DCA-Sensorsystem, das im 90°-Winkel an den vorderen und/oder hinteren Reifen montiert wird. Laser-Höhensensoren messen den dynamischen Sturz, indem sie die relative Höhenänderung zwischen der optischen Ebene der beiden  Sensoren und der Fahrbahnoberfläche bzw. des gegenüberliegenden Rads abgleichen.   

Eine weitere Methode besteht im Messen der Temperatur im Reifeninneren. Der negative oder positive Sturz lässt sich anhand der Temperaturunterschiede auf der Reifenfläche bestimmen.