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Einflussgrößen auf den Kraftschluss bei Nässe : Untersuchungen zum Einfluss der Profiltiefe unterschiedlich breiter Reifen auf den Kraftschluss bei Nässe

Factors affecting the adhesion between tyre and road surface under wet conditions

Fach, Markus

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Aquaplaning , Breite , Bremsung , Geschwindigkeit , Kontakt Reifen-Straße , Kraftfahrzeug , Kraftübertragung (Fahrzeug) , Nasse Straße , Prüfstand , Reifen , Reifenprofil , Sicherheit , Versuch , Wasser
Freie Schlagwörter (Englisch): Aquaplaning , Braking , Contact (tyre road) , Safety , Speed , Test , Test rig , Transmission (veh) , Tyre , Tyre tread , Vehicle , Water , Wet road , Width
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 91 Fahrzeugkonstruktion
Institut: Abteilung Fahrzeugtechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 21
ISBN: 3-89429-804-9
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 1996
Publikationsdatum: 25.02.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Der Kraftschluss zwischen Reifen und Fahrbahn bestimmt in entscheidender Weise die Fahrsicherheit, insbesondere bei Nässe. Wer sein Fahrzeug mit breiteren Reifen ausrüsten will, hat oftmals keine Möglichkeit, die Eigenschaften der jeweiligen Reifen bei nachlassender Profiltiefe einzuschätzen. Es sollte in dieser Untersuchung geklärt werden, ob die Verwendung von Breitreifen Nachteile für die Fahrsicherheit bei Nässe mit sich bringt, insbesondere unter Berücksichtigung der im Betrieb zwangsläufig nachlassenden Profiltiefe. Im Innentrommelprüfstand der Bundesanstalt für Straßenwesen wurden Kraftschlussuntersuchungen an Pkw-Reifen in drei verschiedenen Breiten durchgeführt. Die Untersuchung beschäftigt sich mit dem Einfluss der Reifenbreite, der Profilgestaltung und der Profilhöhe auf den Kraftschluss bei Nässe. Dabei werden auch die Parameter Fahrgeschwindigkeit, Wasserfilmhöhe, Radlast und Reifeninnendruck berücksichtigt, die den Kraftschluss bei Nässe maßgeblich mitbestimmen. Steigende Fahrgeschwindigkeit, geringere Profiltiefe und höherer Wasserfilm verringern die maximal übertragbaren Bremskräfte. Höhere Radlasten verringern die Tendenz des Reifens, unter dem Druck des sich ausbildenden Wasserkeils aufzuschwimmen und verbessern dadurch das Kraftschlussverhalten bei Nässe. Niedrige Profilhöhen führen wegen der schlechter werdenden Wasserverdrängung zu einem stärkeren Abfall der Kraftschlussmaximalwerte bei steigender Geschwindigkeit oder höherem Wasserfilm. Insgesamt birgt die Kombination von hoher Fahrgeschwindigkeit, niedriger Profiltiefe und hohem Wasserfilm eine extrem hohe Aquaplaninggefahr, die sich noch verstärkt, wenn der korrekte Reifeninnendruck unterschritten wird. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zeigen schmalere Reifen Vorteile, während bei höheren Fahrgeschwindigkeiten und niedrigen Wasserfilmhöhen Breitreifen das Niveau schmaler Reifen sogar übertreffen können. Dieser Effekt ist auf die spezielle laufrichtungsgebundene Profilgestaltung der hier untersuchten Breitreifen zurückzuführen.
Kurzfassung auf Englisch: The adhesion between tyre and road surface determines the safety with which a vehicle travels to a significant extent - in particular when roads are wet. The normal driver, who wishes to equip his vehicle with wide tyres, has often no opportunity of estimating how the properties of a particular tyre will change as the tread wears down. The objective of this investigation was therefore to clarify whether the use of wide tyres brings disadvantages in terms of driving safety under wet road conditions in particular when the use of the tyres has caused their tread to wear down. Adhesion investigations were carried out on car tyres of three different widths on the internal drum test bench at the Federal Highway Research Institute. The investigation examined the influence of the tyre width, the form of the tread and the depth of the tread on the adhesion under wet road conditions. In addition the parameters of vehicle speed, water film height, wheel load and tyre inflation pressure, which also affect the adhesion under wet conditions to an important extent, were taken into account. Increasing vehicle speed, reductions in tread depth and increases in thickness of water film reduce the maximum braking forces which can be transmitted. Higher wheel loads reduce the tendency of a tyre to commence to float on the wedge of water that builds up in front of it and improve thereby the adhesion behaviour under wet conditions. As a result of the accompanying reduction in the ability of a tyre to squeeze out the water beneath it, low tread heights lead to an increased fall in the maximum values of adhesion at higher speeds and greater water film thicknesses. Overall the combination of high speed, low tyre tread and thick film of water brings an extremely high risk of aquaplaning, the risk being still further increased if the tyre inflation pressure falls below the correct values. At low speeds narrow tyres show advantages whereas wide tyres are able to exceed the properties of narrow tyres at higher speeds.