Pitstop - Sim Gear - Kapitel 1: Lenkräder

1.3. Direct-Drive

Direct-Drive Wheels existieren schon einige Zeit auf dem Markt, sind aber erst jetzt, da Fanatec angekündigt hat ein wirklich konsumentenfreundliches Modell auf den Markt zu bringen, wieder Gesprächsthema geworden. Aber der Reihe nach...

Was ist das Besondere an “Direct-Drive”? Bei einem Direct-Drive Lenkrad ist der Lenkradkranz direkt über die Lenkstange mit einem einzelnen, starken Servomotor verbunden.

Das hat mehrere Vorteile: 

Direct-Drive Wheels können mit sehr starken Servomotoren ausgeliefert werden die zwischen 15Nm und 40Nm Drehmoment produzieren können. Einzig Stabilität des Lenkradkranzes oder die der eigenen Gelenke, grenzen hier die Kraft ein. (Die Not-Aus Schalter gibt es nicht zum Spaß)

Die eigentliche Wheel-Base kann sehr kompakt gebaut werden, da sie nur den Motor enthält.

Der Motor gibt sein Force-Feedback direkt an das Lenkrad weiter. Kein Detailverlust, keine Dämpfung. Sehr detaillierte Signale möglich. Sehr, sehr leichtgängig, wenn keine Kraft anliegt und daher auch kein falscher Widerstand.

Allerdings existieren auch gravierende Nachteile:

Es MÜSSEN starke Motoren verbaut werden, die in der Regel deutlich teurer sind und dadurch auch das System stark verteuern. 

Die Steuerelektronik ist so umfangreich, dass viele Hersteller ein extra Gehäuse mitliefern, das irgendwo platziert werden muss. Es gibt derzeit (stand 10.09.18) noch keine Plug&Play Lösungen und viele Lenkräder müssen vorher zusammengebaut oder zumindest aufwändig konfiguriert werden.

Wenn man die Nachteile liest und sich die Preise dieser Lenkräder so anschaut (ca. 1000€ aufwärts), stellt sich unweigerlich die Frage, wieso man so viel Kraft überhaupt braucht. 

Die Antwort: Naja, man braucht es nicht, aber es fühlt sich besser an und es steht immer genügend Kraft zur Verfügung, so dass nie “Clipping” entsteht. Aber letzteres bedarf glaube ich eine extra Erläuterung im nächsten Kapitel, das am 18.09.2018 erscheinen wird.

Pitstop - Sim Gear - Kapitel 1: Lenkräder

Der größte Nachteil den Simracer gegenüber echten Rennfahrern haben ist das Fehlen der sensorischen Eindrücke, gemeinhin gerne „Popometer“ genannt. Wir können weder die Fliehkräfte spüren, noch die direkten Auswirkungen der Strecke auf die Fahrzeugbewegungen.

In der Regel ist unsere einzige Kontaktfläche zu den physischen Kräften die in unserer virtuellen Welt vor sich gehen das Lenkrad und die Pedale. (Die Lautsprecher ignorieren wir mal gekonnt)

Computerlenkräder sind heutzutage relativ komplexe Systeme die uns einerseits versuchen so viele physische Informationen wie möglich aus der Spielewelt zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig unsere Inputs so genau wie möglich wieder in das Spiel hinein zu geben. Wir werden daher innerhalb von 'Pit Stop' eine kleine Reihe (mit Gastschreiber Alexander Becker) starten, in der wir euch einen groben Überblick über die derzeit vorhandenen Systeme am Markt bieten.

Kapitel 1 – Lenkräder

Das Lenkrad ist, mal abgesehen von einzelnen Modellen mit Vibrationsmotoren, das einzige Bidirektionale Eingabeelement an unserem Renncockpit. D.h. durch Force-Feeback wird einerseits versucht Informationen aus der Spielwelt an den Fahrer zurückzugeben, als auch seine Lenkeingaben so genau wie möglich an das Spiel zu übermitteln. 

Zum Input lässt sich nicht viel sagen. Selbst ein betagtes G25 verfügt über eine ausreichend hohe Auflösung, als auch einen 900° Lenkeinschlag. Genug um die Eingaben des Fahrers exakt weiter zu geben. Interessant wird es bei dem Thema Kraftübertragung. In der Regel hängen hierfür Servomotoren unterschiedlicher Stärke an der Lenkachse und werden je nach Bedarf angesprochen, um die Kraft, die es zu übermitteln gilt, weiter zu geben. Der große Unterschied liegt aber darin, wie der Servomotor mit der Lenkstange verbunden ist. Hier gibt es derzeit drei gängige Lösungen auf den Markt: Zahnräder (Gears), Zahnriemen (Belt-Driven) oder das Lenkgestänge wird einfach direkt an den Motor angesteckt (Direct-Drive).

1.1. Gear-Driven

Eine Verbindung der Servomotoren über Zahnräder findet sich in vielen Einsteiger Lenkrädern bis hoch zum G29. Der Aufbau ist vergleichbar mit einem Getriebe und sorgt für einen geringen Lehrlaufwiderstand. 

Dafür fühlen sich diese Lenkräder meist “rau” an, man spürt die und sie sind oft nicht gerade Leise (Das Laute “rrrrrrrrrrrr klack, rrrrrrrr klack” meines alten G25 werde ich wohl nie vergessen). Außerdem kann es im Laufe der Jahre passieren, dass das Lenkrad durch Verschleiß ein leichtes Spiel entwickelt.

1.2. Belt-Driven

Um die Nachteile der direkten Zahnradverbindung abzumildern haben sich die findigen Entwickler an einem weiteren Element der Fahrzeugindustrie bedient: Dem Zahnriemen.

Bei Belt-Driven-Wheels sind die Servomotoren über einen oder mehrere Zahnriemen mit der Lenkstange verbunden. Dies sorgt für ein deutlich gleichmäßigeres Lenkgefühl. Da die Kraft der Motoren nicht direkt auf eine kleine Kunststofffläche wirkt, kann die Stärke der Motoren erhöht werden. Der Zahnriemen verteilt den Druck gleichmäßiger und dämpfen die Spitzen leicht, auch wenn hierdurch etwas die Details verloren gehen.

Aufgrund des besseren Lenkgefühls und der stärkeren Motoren sind die Belt-Driven Wheels im mittleren bis hohen Preissegment zu finden und derzeit die gängigste Bauart.

Was es mit den Direct-Drive Wheels auf sich hat, erfahrt ihr direkt morgen in der Fortsetzung.