Az első kerekek kisebbek a hátsóknál, néha majdnem feleakkorák. Ez egyáltalán nem véletlen. Ezt a felépítést nagyrészt egyetlen egyszerű tényező indokolja. Pontosabban… ez inkább több ok együttese, de mind összefügg egymással. A lényeg az irányíthatóság.
Először is ott a fordulókör. A kisebb első kerekek fordulékonyabbá teszik a szekeret, amit könnyű megérteni, ha bicikliztél már (márpedig biztos bicikliztél legalább egyszer). A lényeg, hogy egy kisebb keréknek kevesebb hely kell az elforduláshoz. Most megkérdezhetnéd: miért ne lehetne egyforma méretű kerekeket használni, és a hátsókat is kisebbre venni? Erre nemsokára visszatérünk.
A fordulékonyságon kívül van még valami. Ezt is könnyű észrevenni, ha alaposabban megnézed a járművet. A kisebb átmérőjű első kerék miatt a szekér felépítménye alatti fordulási sugár is kisebb lesz. Ez lehetővé teszi, hogy az első tengely – és a hozzá rögzített vonórúd vagy kocsirúd – sokkal nagyobb szögben fordulhasson el anélkül, hogy a kerék beleütközne a kocsiszekrénybe vagy a platóba. Bizonyos esetekben az első kerekek még a szekér alá is „befordulnak”.
Ez szintén befolyásolja a fordulókört, és megkönnyíti a manőverezést szűk helyeken. A nagy első kerekek beleütköznének a kocsi oldalaiba, vagy bonyolult kivágásokat igényelnének a platón, amit abban az időben nem volt túl egyszerű kivitelezni.
A következő szempont a vonóerő elhelyezkedése. A kocsirúd általában az első tengelyhez kapcsolódik. A kormányzási tengely alacsonyabb pozíciója (a kisebb kerekek miatt) egyszerűsíti a tengely geometriáját, és a kocsirúdra eső terhelést is kedvezőbbé teszi az irányítás szempontjából. Egy magas első kerék megemelné a forgáspontot és megváltoztatná az erőkarokat, amitől a kormányzás nehezebbé vagy kiszámíthatatlanabbá válna.
Most pedig térjünk vissza ahhoz a kérdéshez, amit korábban említettem az egyforma kerekekkel kapcsolatban. Ha a kis kerekek ennyire szuperek, miért nem csinálták az összes kereket kicsire?
A szekereken a teher nagy része a hátsó tengelyre nehezedik. Ezért a hátsó kerekek nagyobbak: így jobban bírják a súlyt, könnyebben gördülnek át az akadályokon, és simább futást biztosítanak. Az első kerekek főleg az irányítást és a teher vezetését szolgálják; a kisebb méretük csökkenti a rugózatlan tömeget és megkönnyíti a kormányzást. A hátsóknak viszont más a feladatuk: egyenesen és stabilan kell haladniuk, miközben megbízhatónak kell maradniuk.
A nagy hátsó kerekek segítenek átjutni a farönkökön, nyomvályúkon és egyenetlenségeken, miközben megőrzik a menetstabilitást. Itt most megint közbevághatsz: „Hm, de hát vannak olyan fotók, amelyeken egyforma kerekű szekerek láthatók, nem?”
Itt azt kell megérteni, hogy a kérdés gyakran a „mindegy, csak ne a hátamon kelljen cipelni” elv alapján dőlt el. A helyes konstrukció és a jól kidolgozott, elforduló első tengely kényelmessé, stabillá és megbízhatóvá tette a járművet. De sokszor inkább az volt a cél, hogy gyorsan összetákoljanak valamit, ami gurul. Ez a tendencia a mai napig megmaradt.
Vidéken ma is találkozhatsz a „Mad Max” univerzumát idéző tákolmányokkal, ahol a helyi lakosok a rendelkezésre álló alkatrészekből raknak össze valamiféle guruló platformot. Ez néha viccesen néz ki; olykor még „félbevágott Zsigulit” is látni, amit szamár húz. De mi most a valódi mérnöki elgondolást vizsgáljuk.
Történelmileg is úgy alakult, hogy a kerékgyártók a rendelkezésre álló anyagok – fa és fémalkatrészek – alapján optimalizálták a kerekek méretét. A nagy hátsó kerekekhez hosszabb küllőkre és nagyobb abroncsokra volt szükség. Ha mindkét tengelyre egyforma (nagy) kerekeket gyártottak volna, az megnövelte volna az anyagigényt, a súlyt és a költségeket anélkül, hogy arányos előnnyel járt volna.
Persze előfordult, hogy a szekereket szándékosan egyforma kerekekkel készítették, ilyenkor mindkét tengelyre nagy kerekek kerültek. A hosszú távú utazásoknál, ahol rossz volt az út (márpedig akkoriban minden út rossz volt), a nagy első kerekek csökkentették a gördülési ellenállást, éles kanyarok pedig alig voltak. Ilyenkor a terepjáró képesség és a kényelem fontosabb volt, mint a fordulékonyság.
Itt szerepet játszott a cserélhetőség is: elég volt egyetlen pótkereket vinni, ami mindkét tengelyre passzolt, ez pedig kulcsfontosságú volt a hosszú utakon. Máskülönben minden tengelyhez külön kereket kellett volna cipelni. A kerekek ugyanis elég gyakran eltörtek. Ha sétálsz egyet egy skanzenben vagy múzeumban, ahol megmaradtak az eredeti macskaköves utak részletei, azonnal megérted, miért mentek tönkre olyan gyakran. Elég csak ránézni az útburkolatra.
Ennek ellenére az esetek többségében a kerekek mégis különböző méretűek voltak, és az elsőket kisebbre gyártották.
Ui.: A modern lovaskocsikat ebben az összefüggésben nem teljesen korrekt vizsgálni, mivel ma már fejlettebb forgótengelyeket tudnak gyártani, és a felhasznált kerekek is köröket vernek bármilyen fakerékre. Ezért a fenti eszmefuttatás a múzeumokban látható régi szekerekre vonatkozik.
