Räder und Reifen

Question 1

Vorteile Radialgürtelreifen gegenüber Diagonalreifen. Woher kommen sie?

Answer 1

gleichmäßigere Radaufstandsfläche, also mehr Kraftübertragung, weniger Verschleiß, geringerer Rollwiderstand. Liegt am 2 Lagen Stahlgürtel

Question 2

Was verläuft beim Radialgürtelreifen radial?

Answer 2

Fäden der Karkasse (Unterbau aus Kunststoffäden). Nicht diagonal

Question 3

Ein Reifen 155/80 R13 78S ist X cm breit. Wie hoch ist er?

Answer 3

0,8 X

Question 4

Was bedeutet bei dem Reifen

225 / 45 R 17 91 W

Answer 4

Nennbreite / Höhe/Breite% Radialreifen Felgendurchmesser in“ Tragfähigkeit (Tabelle) Höchstgeschwindigkeit

Question 5

eine sinusförmige Deformation einer Feder hat eine sinusförmige Spannung zur Folge. Was passiert bei zunehmender Dämpfung?

Answer 5

Die Spannung wird nach vorne phasenverschoben

Question 6

Hooksches Gesetz für viskoelastische Stoffe beinhaltet komplexen E-Modul. Was sind Re() und Im() davon? Verlustfaktor?

Answer 6

Re: Speicher (wie normal Feder)
Im: Verlustmodul

Daraus resultiert Verlustwinkel und Verlustfaktor (tan)

Question 7

wie verändern sich E‘ (Speicher) und E‘‘ mit der Anregungsfrequenz?

Answer 7

E‘ S-förmig, verhärtet sich

E‘‘ Gaußkurve

Question 8

wie ändert sich E‘‘ mit der Temperatur?

Answer 8

verschiebt Gauß-Kurve zu höheren Frequenzen

Question 9

Woraus setzt sich der Kraftschlussbeiwert zusammen? 2 wichtig, 2 vernachlässigbar

Answer 9

wichtig:
Adhäsion
Hysterese

unwichtig:
Voskose
Kohäsion

Question 10

Woher kommt Adhäsionsreibung physikalisch?

Answer 10

Van-der-Waals-Kräfte zwischen Reifen und Fahrbahn

Question 11

was sind Einflussgrößen auf die Adhäsionsreibung?

Answer 11

Anteil der tatsächlichen Bindungen / mögliche Bindungen (je nach Rauheit), Verlustmodul, 1/Flächenpressung, Chemie von Reifen und Fahrbahn

Question 12

wie schnell gleitet das Gummi bei maximalem Adhäsionsbeiwert?

Answer 12

ca. 0,1 km/h

Question 13

für Adhäsion ist die Berührfläche wichtig. Wie sollte dei Mikro- und Makrorauheit bei trockener und nasser Fahrbahn sein?

Answer 13

Trocken: Mikro im mittleren Bereich, makro klein

Nass: beides groß, damit Wasser dazwischen abfließen kann

Question 14

woher kommt Hysteresereibung?

Answer 14

Deformation des Gummis beim Gleiten über Rauhigkeitsspitzen

Question 15

Warum gibt es eine optimale Gleitgeschwindigkeit für Hysteresereibung und wie hoch ist sie?

Answer 15

Abb. 6.3/8 Gummi braucht etwas Zeit zum Ausfedern zwischen Rauhheiten. Ca 150 km/h

Question 16

von welchen Größen hängt die Hysteresereibung ab?

Answer 16

Rauheit und die Form davon, Dichte der Hindernisse, Flächenpressung/Speichermodul, Verlustfaktor

Question 17

welche Größen gehen umgekehrt in Adhäsion und Hysteresereibung ein? (Zielkonflikt)

Answer 17

Flächenpressung, Speichermodul, teilw. Rauheit

Question 18

was bedeutet der maximale Hysteresebeiwert bei 150 km/h theoretisch und praktisch?

Answer 18

theoretisch: maximale Kraft bei Blockierbremsung bei 150 km/h
praktisch: Reifen raucht ab, gilt nicht mehr

Question 19

was gilt für die trockene/nasse Fahrbahn für die Rauheit für maximale Hysteresereibung?

Answer 19

alles immer möglichst rau

Question 20

woher kommt die Viskosereibung?

Answer 20

Flüssigkeit zwischen Reifen und Fahrbahn. Meistens Wasser, also sehr gering. Aquaplaning

Question 21

woher kommt die Kohäsionsreibung?

Answer 21

Teile werden vom Reifen herausgerissen (wenn man fährt wie der Depp)

Question 22

bis zu welcher Wellenlänge geht die Mikro- und die Makrotextur?

Answer 22

Mikro: kleiner 0,5 mm
Makro: 0,5 mm bis 5 cm

Question 23

Mikro- und Makrotextur sind teilw. gewünscht. Welche gößeren Welligkeiten sind nicht erwünscht und welche Wellenlänge haben sie?

Answer 23

Megatextur: 5 - 50 cm (dyn. Radlast)
Unebenheit: über 50 cm (unkomfortabel)

Question 24

wozu braucht man Mikrotextur? Was ist das Problem?

Answer 24

Haftung, Griffigkeit

Aber Abrieb (Feinstaub)

Question 25

Wozu braucht man Makrotextur?

Answer 25

Entwässerung, Griffigkeit

Question 26

Schild: 80 km/h bei Nässe. Woran liegt das genau?

Answer 26

Mikrorauhheit zu gering, damit geringere Adhäsionsreibung und geringere Hysteresereibung

Question 27

wie baut man in Deutschland Straßen hinsichtlich Mikro- und Makrorauheit?

Answer 27

beides groß, da Forderung für nasse Fahrbahn

Question 28

welche 3 Kräfte wirken allgemein auf einen Reifen?

Answer 28

Seitenführungskraft, Radaufstandskraft, Umfangskraft

Question 29

Formel Luftdruck

Answer 29

c* Radlast/Latschfläche = c*mittlere Flächenpressung c ca. 0,9, Rest trägt das Gummi selbst

Question 30

warum gibt es im Stillstand auch Schubspannungen?

Answer 30

weil nicht jeder Punkt (nur der unterste) genau in radialer Richtung einfedert. Ergibt eine Sinusperiode

Question 31

Schubspannung über Latschlänge (sinus im Stillstand). Was passiert beim leichten Bremsen?

Answer 31

Kurve wird nach oben verschoben, Enden bleiben bei Null

Question 32

was passiert mit der Schubspannung über der Latschlänge bei einer starken Bremsung?

Answer 32

Ansteigen bis zurückfallen auf Gleitgrenze (Abb. 6.3/12)

Question 33

wo kann man die Bremskraft aus dem Latschlänge-Schubspannung-Diagramm ablesen?

Answer 33

Fläche unter der Schubspannung * Reifenbreite (konst.)

Question 34

wo kommt der Formänderungsschlupf vor?

Answer 34

Reifenprofilklotz wird bei Kraftübertragung immer weiter verzerrt und springt am Ende wieder in seine urspr. Position zurück

Question 35

woher kommt der Aufzieheffekt und warum ist das nicht wirklich Schlupf?

Answer 35

Seitenwandelastizität erlaubt eine Verdrehung gegenüber der Fahrbahn. keine dauerhafte Geschwindigkeitsdifferenz

Question 36

was ist die physikalisch sinnvolle Definition von Schlupf? wie sieht das Radgeschwindigkeits-Schlupf-Diagramm aus und was sind charakteristische Punkte?

Answer 36

(s_wheel - v_v)/v_v also linear s=1 beim Durchschleudern s=-1 beim Blockieren

Question 37

worauf bezieht man den Schlupf, wenn er immer zwischen -1 und 1 sein muss?

Answer 37

Antreiben Δv/v_wheel Bremsen: /v_v (gleich wie physikalisch)

Question 38

Umfangskraft über Schlupf. Wie sieht die Kurve aus und welche beiden Bereiche gibt es?

Answer 38

Abb. 6.3/17 Haften (stabil) bis Maximum, danach überwiegt Gleiten, negative Steigung, instabil

Question 39

was ist das komische am maximalen Haftreibwert?

Answer 39

an diesem Punkt tritt teilweise gleiten auf. kein reines Haften

Question 40

warum wird ein Bremsvorgang bei zu hohem Bremsmoment instbil?

Answer 40

Bremsmoment wird nicht mehr ausreichend auf die Fahrbahn übertragen, dadurch stützt es sich auf die Trägheit des Rads ab und erhöht den Schlupf

Question 41

wie hängt die Umfangskraft des Reifens mit der Umfangskraft von der Straße aus betrachtet zusammen?

Answer 41

Radseitig - Rollwiderstand = Straßenseitig

Question 42

wovon hängt die Verlustleistung am angetriebenen Rad ab?

Answer 42

Fahrzeuggeschwindigkeit, Schlupf, Rollwiderstand, straßenseitige Umfangskraft (6-90)

Question 43

wie sieht die Verlustleistung über die pos/neg Umfangskraft aus? welche beiden unteren Punkte gibt es?

Answer 43

``` U-förmig Rad freirollend (durch Rollwiederstand gebremst) umfangskraftfreies Rad (kompensiert Rollwiderstand) ```

Question 44

wo greift die Seitenkraft beim Reifen an, wenn nicht im Mittelpunkt? (reines Haften)

Answer 44

1/6 der Latschlänge hinter dem Mittelpunkt (Reifennachlauf)

Question 45

wie groß ist die maximale Schubspannung qualitativ?

Answer 45

maximaler (lokaler) Haftbeiwert * Flächenpressung

Question 46

aus welchen 5 Teilen ist ein Radialreifen aufgebaut?

Answer 46

Innenseele, Laufstreifen, Gewebeunterbau (Karkasse), Gürtel, Reifenwulst, Seitenwandgummi

Question 47

was ist der Zenitwinkel und wie groß ist er bei Radialreifen?

Answer 47

Winkel der Cordlagen zur Rollrichtung, 90°

Question 48

Wie kann ein Reifenvorlauf entstehen?

Answer 48

Wenn die Seitenkräfte so groß sind, dass der Querschubspannungsverlauf so steil ansteigt, dass der Kraftangriffspunkt vor dem Mittelpunkt ist.

Question 49

Kamm'scher Kreis, starkes Bremsen in der Kurve. Warum geht bei konstantem Schräglaufwinkel bei immer stärkerem Bremsen irgendwann die Umfangskraft zurück?

Answer 49

weil bei hohen Schlupfwerten die Umfangskraft wieder zurückgeht

Question 50

Formel Reifenrückstellmoment Seitenkraft

Answer 50

M = -Fy * n_T (Reifennachlauf)