In der Reifenindustrie sind Bestrebungen zur Verbesserung der Fahrsicherheit mit der Entwicklung neuer leistungsfähiger Gummimischungen für spezifische Einsatzzwecke (z.B. Fokus auf ABS-nass, ABS-trocken) verknüpft. Nach der Gummireibungstheorie von Kummer besteht die Reibung von Elastomeren auf starren Oberflächen aus einem Adhäsions- und einem Hystereseanteil. Während der Adhäsionsanteil den direkten Kontakt der Reibpartner voraussetzt, gewinnt der Hystereseanteil an Bedeutung, wenn ein Zwischenmedium (Nässe) diesen direkten Kontakt verhindert. Im Zusammenhang mit Überlegungen zur Modellierung von rauen Straßenoberflächen bietet die fraktale Geometrie eine elegante Form zur Beschreibung rauer Oberflächen (also des Reibpartners Fahrbahn). Eine Abbildung verdeutlicht die Bedeutung der Höhendifferenzkorrelation für den Reibwert unabhängig von der Messmethode. Die Höhendifferenzkorrelation der Nadelmessungen stellt insgesamt ein sehr gutes Maß für den Einfluss der Rauigkeit auf die absoluten Reibwerte dar. In Anlehnung an diese Fahrbahncharakterisierung lassen sich mit der von Klüppel/Heinrich entwickelten Reibtheorie für unterschiedliche Gummimischungen die vollständigen Reibfunktionen berechnen und insbesondere für den ABS-nass Bremsvorgang Abschätzungen des Mischungs-Ratings, des Temperatureinflusses, der Druckabhängigkeit und des Fahrbahneinflusses vornehmen. Die Hysteresereibung beim ABS-nass Bremsvorgang hat ihre Ursache in der Energiedissipation im Elastomer, die auftritt, wenn beim Gleiten des Gummis über eine raue Unterlage der Gummi deformiert wird. Abbildungen zeigen die simulierte Hysteresereibung und relative wahre Kontaktflächen als Funktion der Gleitgeschwindigkeit einer gleitenden Reifenmischung auf Fahrbahnbelag für unterschiedliche Temperaturen und Drücke. Bei der Simulation des Trockenbremsverhaltens von Reifen auf rauen Straßenoberflächen muss u.a. das Auftreten von stick-slip Phänomen beachtet werden. Das Verhältnis von Adhäsions- und Hysteresereibung und stick-slip Oszillationen auf rauen Oberflächen mit unterschiedlicher Lubrikation lassen sich mit Hilfe der Pendel-Skid-Tester gut untersuchen.
Zum Einfluss der Straßenoberflächen auf das Bremsverhalten von Pkw-Reifen beim ABS-nass und ABS-trocken Bremsvorgang
2002
18 Seiten, 17 Bilder, 36 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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