Forschungsprojekt Mountainbike-Geometrie (6/8): Lenkwinkel und Federweg

stuk

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Ok, jetzt hab ich alles gelesen und bin noch verwirrter.
Dachte immer das es eigentlich nur wichtig ist wo die Vorderachse steht.
Also steilerer Lenkwinkel und großem Offset kann das gleiche bewirken wie flachere Winkel mit kleinem Offset.
 
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Ok, jetzt hab ich alles gelesen und bin noch verwirrter.
Dachte immer das es eigentlich nur wichtig ist wo die Vorderachse steht.
Also steilerer Lenkwinkel und großem Offset kann das gleiche bewirken wie flachere Winkel mit kleinem Offset.
Andersherum: steil + klein und flach + groß
 
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Andersherum: steil + klein und flach + groß
Das macht gar keinen Sinn. Kurzer Offset fährt sich nur einigermaßen, wenn der Lenkwinkel flach genug ist. Bei 29 auf alle Fälle 66 und drunter. Der Effekt oder das Maß der derzeitig erhältlichen Offsetwerte scheint auch zu bedingen, dass der Unterschied zwischen kurzem oder langem Offset bei 27.5 noch deutlicher ausfällt als bei 29“, so mein Eindruck.
 
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Bei einem LW<90° ändert eine Vergrößerung des Offsets auch den Lenkwinkel: Offset größer -->LW größer, siehe meine Zeichnung etwas weiter oben.
 
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Bei einem LW<90° ändert eine Vergrößerung des Offsets auch den Lenkwinkel: Offset größer -->LW größer, siehe meine Zeichnung etwas weiter oben.
Naja... Der Lenkwinkel ist schon ganz klar in der in der Physik definiert, genauso wie der Offset oder Einbaulänge. Wir könnten den "neuen Lenkwinkel" ja "GabelEinbaulängeRahmenlenkwinkelOffsetQuotient (uneingefedert)" nennen :D
 
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Ne brauch ich nicht, denn es ging nur darum, was passiert, wenn man den Offset ändert. ;-)

Offset ist doch der Versatz der Achse nach vorne....also mehr nach vorne versetzt kann einen steilen Winkel abflachen ????
Nein, der Winkel bleibt gleich
Ist ja auch Banane, viel interessanter finde ich immer noch, wie bekommt man dieses blöde Gefühl weg, wenn man in Schräglage einlenkt und den Offset zu spüren bekommt und wer schon ein modernes MTB mit 0 Offset getestet hat. Umdrehen der Krone würde nicht genug bringen. Vielleicht ist dazu was in einem weiteren Artikel von @Grinsekater drin.
 
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Wichtig ist an der Stelle ja zu definieren: Lenkwinkel = Winkel des Steuerrohrs (nicht eingefedert).
Daraus kannst du ungefähr ableiten wie sich die Gabel verhält. Der Gabel allein ist ja erstmal das Offset egal. Am besten arbeitet die Standrohr-Tauchrohr Kombi natürlich wenn die Kraft in der Richtung der Rohre eingebracht wird. Das Offset hat da nur noch geringen Einfluss in Form eins geringen Drehmoments drauf.

Die Position Vorderachse - Lenkzentrale wiederum hat dann wieder nicht mehr so viel mit dem Einfedern an sich zu tun. Aber mit dem Lenken.

Die beste Übertragung eines Lenkimpulses hättest du da wahrscheinlich wenn die Achse bzw die Radaufstandsfläche direkt unterhalb der Lenkzentrale ist. Je flacher dieser Winkel wird umso indirekter wird der Lenkimpuls auf die Reifenaufstandsfläche übertragen. Theoretisch führt die Radaufstandsfläche ja sogar verschoben, wenn man bei flachem Winkel eine Lenkbewegung durchführt.
 
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Wichtig ist an der Stelle ja zu definieren: Lenkwinkel = Winkel des Steuerrohrs (nicht eingefedert).
Daraus kannst du ungefähr ableiten wie sich die Gabel verhält. Der Gabel allein ist ja erstmal das Offset egal.
Du kannst den Winkel des Steuerrohres nur dann festlegen, wenn du auch AC und Offset kennst.

Was soll der Vorteil von Offset sein, gegengefragt? Momentan versteht man das so, wenn der Offset größer wird, verringert man den Nachlauf und die Laufruhe. Der Nachteil ist ein zusätzlicher Hebel.

So, jetzt hab ich keine Lust mehr, ich geh lieber Radfahren.
 
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um den Gesamt-Einfluss einmal darzustellen hab ich mir die Geometrietabelle vom Glen hergenommen, in der Annahme, dass die Rahmenmaße alle stimmen.
Dort enthalten ist der Steuerrohrwinkel, abhängig von Reach und Stack und ergibt dann auch lecht abweichende Werte insgesamt (Radstand plus 1,2mm zB)
Glen L Offset42.JPG
Der Wechsel auf eine Gabel mit 51er Offset (vom Standard 42mm) ergibt einen steileren Lenkwinkel (+0,18°), 11mm weniger Nachlauf und +8mm Radstand.

Ist der Lenkwinkel für dich @imkreisdreher etwas anderes? Also zB eine gedachte Linie vom Mittelpunkt Vorbau zur Radachse?
 
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Lest euch den Artikel mal durch, dann wird einiges einleuchtender.
https://nsmb.com/articles/short-fork-offset-whats-it-good/
Der Artikel hat auch die unterschiedlichen Meinungen der "Bike-Technik-Größen", die sich zu dem Thema intensiv Gedanken und Tests gemacht habe, bzw. das Thema kurzer Offset gepusht haben.
Andere Meinungen wie die von Leo sind auch drin. Wobei ich hier noch anfügen möchte, dass kurzer Offset bei einem Bike, das nicht ellenlagen Kettenstreben hat, einen größeren positiven Einfluss hat. Daher stimme ich da zu, bei einem Pole mit 455mm Kettenstreben ist es relativ Wurst welchen Offset man fährt. Hier ist der längere vielleicht sogar sinnvoller, siehe auch bei echten DH-Bikes.
 
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minga
wie schon oben gepostet:
https://de.wikipedia.org/wiki/Nachlauf_(Lenkung)#Zweck
Durch den Nachlauf entsteht bei einem Lenkausschlag ein Drehmoment, das diesem als Rückstellmoment entgegengerichtet ist. Dadurch lenkt das rollende Fahrzeug selbständig zurück bis (fast) zur Geradeausstellung. Ein großer Nachlauf bewirkt guten Geradeauslauf, verursacht jedoch hohe Lenkkräfte. Ein kleiner Nachlauf macht das Fahrzeug leicht lenkbar, mit zunehmender Geschwindigkeit wegen geringer Geradeauslaufwirkung allerdings auch instabiler.

Das Rückstellmoment bei Kurvenfahrt ist an der Lenkung spürbar. Es gibt dem Fahrer gemeinsam mit der Querbeschleunigung eine Rückmeldung über die Kurvenfahrt und über den Kontakt zwischen Reifen und Straße. Bei abfallendem Reibwert zwischen Reifen und Straße verringern sich die Reifenkräfte und damit das Rückstellmoment. An der Lenkung kann der Fahrer somit einen schlechteren Reifen-Fahrbahn-Kontakt spüren.
(Motor-)Räder verfügen über ein sogenanntes Eigenlenkverhalten. Dieses entsteht durch das Zusammenspiel von Nachlauf und Lenkkopfwinkel.
Im Kenterbereich wird das (Motor-)Rad von der Fahrwerksgeometrie unterstützt, daher gilt: das Eigenlenkverhalten ist umso träger, je länger Nachlauf und Radstand sind und je geringer der Lenkkopfwinkel ist. Eine absolut gerade Fahrt gibt es nicht, denn Fahrzeug und Lenker fahren zur Stabilisierung permanent eine Schlangenlinie, dies um die störenden Einflüsse während der Fahrt mit einem Auspendeln um die Schwerpunktachse des Fahrrads auszugleichen. Das gleiche gilt natürlich auch für die Rücksellkräfte. Je höher die Geschwindigkeit ist desto mehr greifen die Trägheitskäfte ein und stabilisieren das (Motor-)Rad.

Anders als beim Fahrzeug mit 4 Reifen, bei dem die Kurvenfahrt aussschliesslich durch den Lenkeinschlag vorgegeben ist, fährt man die Kurven mit dem 2 Rad ja hauptsächlich nur Neigung. Wegen der Fliehkräft gilt: Je schneller man die Kurve fahren möchte, desto grösser ist Neigung. Der Lenkeinschlag ist hier oft nur minimal. Auch während der Kurvenfahrt stabilisert der Nachlauf!

Wenn Du jetzt zu stark einlenken möchtest und dadurch einen hohen Lenkkraft aufbringen musst und das Rückstellmoment dagegen wirkt, hat das schon seinen Sinn, denn wahrscheinlich stimmt einer der Kurvenfahrt-Parameter nicht: Geschwindigkeit, Schräglage, Kurvenradius.

Ohne Offset und damit ohne Nachlauf müsstest Du die ganze Zeit kontrolliert lenken und korrigieren.
Ich würde das schon als Unterstützung sehen - beim Freihändig fahren ist das ganz deutlich spürbar.

Selbst Chuck Norris fährt mit Offset :D
 
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Den Offset als Ursache für den Nachlauf braucht man doch nur bei Einkaufswagen mit 90° Lenkwinkel. Bei Fahrrädern dagegen verringert der Offset sogar noch den Nachlauf. Und der Wheel Flop kommt vom Nachlauf und wäre bei fehlendem Offset noch stärker. Es sei denn der Lenkwinkel wird gleichzeitig steiler.
 

Grinsekater

...ja das ist fahrbar.
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Vollkommen deiner Meinung :)
Ich finde auch bei den ganzen Geometrie/Fahrphysik Überlegungen recht entscheidend, die Zusammenhänge zwischen alle Faktoren und wie sie sich gegenseitig beeinflussen zu beachten. Aus dem Grund war ich ehrlich gesagt mit deiner Artikelserie bisher nicht so richtig glücklich, weil du da meiner Meinung nach schon zu viel vereinfacht bzw. Zusammenhänge unerwähnt gelassen hast. Aber eh klar, hier lesen ja nicht nur Nerds, daher nicht als Kritik verstehen.
Auch wenn der Artikel eher reduziert war, zeigt sich in den Kommentaren ja doch eine lebendige Diskussion. :daumen:
Gleichzeitg zeigt sich, dass hier viel noch gar nicht verstanden wurde. Die Komplexität des Themas ist nicht gerade gering und man muss es in kleinen Häppchen verdauen sonst wird es einfach zu viel.

Da ich ein Freund der Praxis bin habe ich unten versucht das in einem Video zu verdeutlichen was da grundsätzlich passiert und wie sich ein unterschiedlicher Offset auswirkt.

Was ich mich aber wirklich frage: Warum hat man im MTB-Bereich überhaupt einen Offset? Ich merke den Wheelflop sehr negativ im Grippgrenzbereich und Lenkverhalten. Da würde mich interessieren, ob man sich tatsächlich Nachteile erkauft, wenn der Nachlauf 39,7mm größer wird, in meinem Beispiel mit der 44mm Offset Gabel. Wenn ich nämlich in der Kurve mit Schräglage einlenke, hebelt mich der Offset aus, oder nicht?
Das Aushebeln ist ein spannender Punkt. Dein Gewicht drückt ja von oben dagegen. Dementsprechend sorgt das "Heben" des Vorderrades durch das Einlenken auch dafür, dass du (wenn du deine Körperposition vorne behälst) den Vorderreifen in den Boden drückst -> Grip.

Ich bin ein Fan von offenen Kurven und mach da regelmäßig Vergleichsfahrten mit einem fixen Startpunkt an dem ich einfach ohne zu treten losrolle. Dabei verändere ich entweder Körperposition oder den Setup (Luftdruck, Dämpfung etc.), um zu vergleichen wie sich verschiedene Passagen auf dem Rad anfühlen, wo und wie der Grip abreisst etc. Hier lässt sich sehr schön ausprobieren wie stark man ein Rad "legt" und wann man wie viel einlenkt und was dann mit dem Grip passiert.

Welchen Einfluss Körperbau (Körper-Geometrie) des Fahrers, Fahrposition oder Dynamische Fahrposition hier haben kann ich jetzt nicht nachvollziehen? Ich bin Sitzriese und fahr im Manual und möchte dabei einlenken um eine Kurve zu fahren ?
Wenn zwei Fahrer gleich groß sind, der eine aber kürzere Beine und dafür einen längeren Oberkörper hat, dann wird er auf der gleichen Rahmengröße mehr Druck aufs Vorderrad bringen.

Als Sitzriese ist dein Schwerpunkt im Manual auch woanders und du musst andere Muskelgruppen bemühen um die Kurvenfahrt im Manual einzuleiten als jemand der anders gebaut ist.

Dieser Punkt ist mit der allerschwierigste beim Entwickeln und testen eines Bikes, weil wir zwar über Testeindrücke reden können aber nicht bei der nächsten Abfahrt den Körper tauschen können.

Anders als beim Fahrzeug mit 4 Reifen, bei dem die Kurvenfahrt aussschliesslich durch den Lenkeinschlag vorgegeben ist, fährt man die Kurven mit dem 2 Rad ja hauptsächlich nur Neigung.
:daumen:
Das bringt es sehr gut auf den Punkt.
Hier nochmal ein kleines Video um das Prinzip Offset zu verdeutlichen. Je mehr man das Bike neigt, desto weniger stark "lenkt" das Vorderrad ein. Ein "Einknickmomemt", bei dem man über den Stabilisierungspunkt hinausgeht und die Kontrolle verliert tritt deutlich später ein wenn man das Rad legt anstatt es über eine Drehbewegung am Lenker "zu lenken".

 
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@Grinsekater danke für das Video.
Folgendes Problem, ich brauche für eine Kurve eine bestimmte Neigung des Rades, damit ich nicht raus fliege. In dieser Schräglage hat das Bike eine eingebaute Lenkung. Wenn die nicht dazu passt, fährt es sich sch****. Wenn man einen kleineren Kurvenradius fahren möchte bei gleicher Schräglage muss ich den Offset verkleinern oder den Lenkwinkel ändern.
Hier auch ein aufschlussreiches Video, Direktlink zur Neigung des Bikes in Kurven:

@Grinsekater könntest du das bitte mal aus Lego bauen? Ich habe leider keins :(
 
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Grinsekater

...ja das ist fahrbar.
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Folgendes Problem, ich brauche für eine Kurve eine bestimmte Neigung des Rades, damit ich nicht raus fliege. In dieser Schräglage hat das Bike eine eingebaute Lenkung. Wenn die nicht dazu passt, fährt es sich sch****. Wenn man einen kleineren Kurvenradius fahren möchte bei gleicher Schräglage muss ich den Offset verkleinern oder den Lenkwinkel ändern.
Der variable Punkt (im Video beschrieben) an dem sich das Rad stabilisiert ist der Punkt an dem du die wenigste Kraft am Lenker einbringen musst um diese Position zu halten. Passt der Winkel in den du das Bike neigst und die Lenkbewegung nicht genau dazu, wird sich das seltsam anfühlen.

Letztendlich gibt es also für jeden "Fahrstil" – also stärker geneigte Bikes oder weniger – eine passende Kombination aus Lenkwinkel und Offset.
 
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Bike der Woche
Bike der Woche
Der variable Punkt (im Video beschrieben) an dem sich das Rad stabilisiert ist der Punkt an dem du die wenigste Kraft am Lenker einbringen musst um diese Position zu halten. Passt der Winkel in den du das Bike neigst und die Lenkbewegung nicht genau dazu, wird sich das seltsam anfühlen.

Letztendlich gibt es also für jeden "Fahrstil" – also stärker geneigte Bikes oder weniger – eine passende Kombination aus Lenkwinkel und Offset.
Das Ganze ist ja dann noch abhängig von der LW Änderung durch unterschiedliche FW Ausnutzung.

Kann jemand von Euch das in eine Funktion/Diagramm packen:
Offset ist eine Funktion aus LW und Schräglage
 
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Ohne Offset und damit ohne Nachlauf müsstest Du die ganze Zeit kontrolliert lenken und korrigieren.
....es gibt Räder die Fahren ohne Nachlauf und stabil gerade aus. Aber das Raddesign ist dann anders (siehe Video ca. ab Minute 6.....wobei das ganze Video sehr lehrreich ist....inkl Lego Modell....usw)

Die TU Delft forscht seit 15 Jahren an dem Thema 2 Rad Lenkung. Als Ergebnis wird in den nächsten Jahren in Kooperation mit Gazelle ein Fahrrad auf den Markt kommen, dass ab 4 kmh nicht mehr umfällt.(Lenkassistent....steer by wire)

Letztendlich ist es mit dem Offset, dem dazugehörenden Abstand des Lenkers von der Steuerachse, der Lenkerbreite, dem durch den Nachlauf verursachten Lenkkräften und dem dynamisch sich ändernden Schwerpunkt von Fahrer und Rad (je nach Radgeometrie - Frontcenter und Rearcenter - und der Steilheit der gefahrenen Strecke....Masse verlagert sich nach vorne) so wie mit dem salzen und zuckern von Speisen....die Mischung macht es....und es ist vom Gericht und dem persönlichen Geschmack in einem gewissen Bereich abhängig.
 
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