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Giermoment

Giermoment – Übersteuern und Untersteuern als Gefahr für die Stabilität des Autos

Fährt ein Fahrzeug beispielsweise in eine Kurve ein, tritt das Giermoment auf. Das Giermoment ist jener Größenmoment, welcher auf ein Fahrzeug einwirkt, wenn sein Masseschwerpunkt nicht mit den von den Reifen ausgehenden Kräften übereinstimmt.

Je höher nun die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist oder je enger die Kurve, die das Fahrzeug nimmt, desto größer wird auch das Giermoment. Wird es zu groß, kann es dazu kommen, dass sich ein Fahrzeug unkontrolliert um seine eigene Hochachse dreht und es in Folge zum so genannten „Ausbrechen“ des Autos kommt.

Das Giermoment ist demnach bestrebt, das Fahrzeug um seine Hoch- oder Vertikalachse zu drehen. Diese Drehbewegung wird „Gieren“ (oder früher auch „Schlingern“) genannt.

Die Wirkung von Bremsen auf das Fahrverhalten

Wird nun in diesem Moment der Krafteinsatz der Räder durch Bremsen beeinflusst, erhöht sich die Achslast auf die Vorderräder, während sie sich an der Hinterachse dementsprechend verringert. Es wird weniger Seitenführungskraft aufgebracht, die Vorderachsen beginnen nun zu untersteuern und die Hinterachsen zu übersteuern. Das Giermoment entsteht durch die Produkte der Seitenführungskräfte der Räder und aller äußeren Kräfte, wie zum Beispiel des Luftwiderstandes, der Reibung und der Antriebskraft.

ESP Auto und Giermoment-Messung

Heute gibt es bei den meisten modernen Fahrzeugen in der Bordelektronik deshalb auch das ESP. Dieses automatische Regelsystem verhindert ein Untersteuern, ein Übersteuern und auch das Blockieren der Räder. Gemeinsam mit der Querbeschleunigung und auch der Rad-Drehzahl ist die Gierrate (Drehungs-Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeuges) eine unbedingte Messgröße für ein elektronisches Stabilitätsprogramm.

Durch die Messung des Giermoments und der Einschätzung der Gefahr von übersteuern oder auch untersteuern wird also ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) aktiv.

Übersteuern und untersteuern vorbeugen: mit ESP Auto-Stabilität gewährleisten

Kommt es nun also bei einem ESP Auto in einer Linkskurve zum Untersteuern, tritt ein gegen den Uhrzeigersinn gerichtetes, erhöhtes Giermoment auf. Dieses wird nun im ESP-unterstützten Fahrzeug augenblicklich durch ein Bremsen des kurveninneren Rades (links hinten) korrigiert. Das elektronische Stabilitätsprogramm erzeugt dann bei einer Fahrdynamikregelung ungleiche Bremskräfte (Innenkurve oder Außenkurve), die das Giermoment in kürzester Zeit stabilisieren und das Auto sofort in der Spur halten. Falls in einer Linkskurve, die beispielhaft zu schnell angefahren wird, das Heck auszubrechen droht, wird mit dem Uhrzeigersinn gedreht. Das elektronische Stabilitätsprogramm bremst nun das kurvenäußere, rechte Vorderrad. Auf diese Weise erhöht ESP Auto-Sicherheit und -Stabilität deutlich.

ABS, ASR & ESP – Auto-Regelsysteme für mehr Fahrsicherheit

Im Rahmen der Fahrphysik, die sich eingehend mit den physikalischen Auswirkungen, dem Fahrverhalten und der daraus resultierenden Erkenntnis zur besten Fahrsicherheit beschäftigt, werden die modernen Fahrzeuge mit den sehr wichtigen Regelsystemen wie ABS (Schlupf bei Bremsmanövern), ASR (Traktionskontrolle) und ESP/elektronisches Stabilitätsprogramm ausgestattet. Durch den Gierraten- und den Querbeschleunigungssensor werden Signale sofort an die Steuerung geleitet. Auf diese Weise wird die aktuelle Fahrsituation genauestens analysiert, sodass schnellstmöglich darauf Einfluss genommen werden kann.