Kippsicherheit von Dreirädern

Autor: Dipl.- Ing. W. Stiffel  Im Holderbusch 7 76228 Karlsruhe Tel. 0721-451511

2 Dreiräder, A und B, mit gleichem Gewicht, gleicher Spurweite gleichem Radstand und gleicher Schwerpunkthöhe durchfahren eine Kurve mit der gleichen Geschwindigkeit v. Ihr Schwerpunkt bewegt sich dabei mit dem gleichen Kurvenradius R. Bei überhöhter Geschwindigkeit werden beide über die Verbindungslinie der Radauflagepunkte 1 und 2 kippen. An beiden Schwerpunkten greift die gleiche Fliehkraft F an.
Bei A liefert die Fliehkraft als Kippkraft die zur Kippkante senkrechte Komponente K  , entsprechendes gilt für B. Da der Abstand des Schwerpunktes von der Kippkante jeweils gleich ist und K  ca. 50% größer ist als K  kippt das Rad B erst bei 23% höherer Geschwindigkeit.(die Fliehkraft steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit) Bei höheren Geschwindigkeiten und damit größeren Kurvenradien wird der Unterschied kleiner, beim zusätzlichen Bremsen wird er größer. Andererseits kann bei A der Schwerpunktabstand t kleiner sein, da keine Traktionsprobleme und keine Gefahr des Hintenhochkommens beim Bremsen besteht.

 

Die Kippsicherheit jedes Dreirads ist um so besser, je näher der Gesamtschwerpunkt an der Achse mit den 2 Rädern liegt. Bei zwei Rädern vorn ist man da allerdings in einer gewissen Zwickmühle. Wenn man diesen Rat befolgt und den Schwerpunkt z. B. bei t =15% des Radstands hinter der Vorderachse anordnet, hat man zwar eine ausgezeichnete Kippsicherheit (bei genügend breiter Spur und tiefem Sitz), das Gefährt kommt aber bei jedem scharfen Bremsen hinten hoch, "eiert" beim Bremsen bergab und auf schlechten Wegen dreht sehr bald das Hinterrad durch.

Beim Trice mit etwa 25% Last auf dem Hinterrad ist z. B. ein Anfahren auf Feldwegen mit mehr als 10% Steigung nicht mehr möglich. Für den Alltag halte ich eine Belastung des Hinterrad mit etwa 35% des Gesamtgewichts für einen guten Kompromiß.
Bei meinem 3R7 (2 Räder hinten) habe ich den Sitz sehr weit hinten angeordnet (82% Last auf der Hinterachse) ergibt die für diese Bauart optimale Kippsicherheit und sehr gute Traktion,(wenn es da je Probleme gibt, setze ich mich ganze auf die linke Sitzkante und neige den Körper zusätzlich nach links, das hilft fast immer) Nachteil: beim Anfahren an steilem Berg versetzt schon mal das Vorderrad nach rechts . Die Sitzhöhe wähle ich meist so niedrig wie möglich, bei meinem 3R7 z. B. 300mm,  weil für mich das Dreirad nicht in erster Linie ein Fahrzeug für Stadtverkehr ist und ich werte deshalb Kippsicherheit höher als Übersicht

Einfluss des Radstands bei Dreirädern mit zwei Rädern vorn:
Das Folgende gilt für "2 Räder vorn". Dave Angler hat 3 verschiedene Dreiräder gebaut, die sich im Grunde nur durch den Radstand unterschieden. Sie hatten eine Spurweite von 625 - 680 und eine Bodenfreiheit von 100 - 125mm.

Bei einem Radstand
von 1700mm fühlte er sich bergab bis 108 km/h sicher,
mit 1300 mm bis knapp 90 und
mit 1000 bis etwa 55.

Der Wendekreis fällt dabei von 11,5 auf 3 -4m. Ein Radstand von 1000 und genügend Achslast hinten ist nur mit kleinem Hinterrad (500mm) erreichbar. Dave zieht aus seinen Erfahrungen folgende Schlüsse, die sich auch mit meinen Erfahrungen decken:

  • Ein kurzer Radstand (800 - 1100 mm) ergibt ein handliches, wendiges, steifes Gerät, ideal bis mittlere Geschwindigkeiten. Die Traktion ist sehr gut und bei Überforderung rutscht es i. a. mit allen 3 Rädern weg
  • Ein langer Radstand ergibt ein sehr komfortables Gerät mit hervorragender Richtungsstabilität bis zu höchsten Geschwindigkeiten, beim Überziehen neigt zuerst das Hinterrad zum Wegrutschen.