Beim ABS-Bremsen auf trockenen und nassen Straßen werden unterschiedliche Mechanismen der Gummireibung auf rauhen Oberflächen wirksam. Es wird zur Zeit verstärkt an einer Optimierung von Laufflächenmaterialien durch den Einsatz von maßgeschneiderten Vulkanisaten, in Verbindung mit gefällten Kieselsäuren gearbeitet, wodurch neben einer Verbesserung der Traktionseigenschaften beim ABS-Bremsen auch eine Verringerung des Rollwiderstandes erreicht wird. Für entsprechende Laborvorhersagen ist ein grundlegendes Verständnis der lokalen Gleitphänomene in der Reifenaufstandsfläche und der damit verbundenen Energiedissipation beim ABS-Bremsen erforderlich. In der Arbeit wird angestrebt, die elementaren Mechanismen der Reifenmechanik beim ABS-Bremsen mit theoretischen Konzepten der Gummireibung auf rauhen Oberflächen in Verbindung zu bringen. Dazu wurden Untersuchungen der Profilelementverformung durchgeführt, Modelle zur Adhäsions- und Hysteresereibung von Gummi erstellt sowie Computersimulationen zur Reibung auf selbstaffinen (fraktalen) Oberflächen durchgeführt. Als Folgerungen werden aufgezeigt: 1. Die Ergebnisse zur Profilelementverformung machen deutlich, daß die Reibkraft aus zwei Komponenten (Adhäsion und Hysterese) zusammengesetzt ist. Der zugehörige Deformations- und Gleitschlupf trägt zu etwa gleichen Anteilen zum Gesamtschlupf bei. 2. Adhäsionsreibung wird beim ABS-Bremsen im vorderen Bereich der Reifenaufstandsfläche bei kleinen Gleitgeschwindigkeiten etwa gleich 10-2 m/s wirksam. Dissipative Temperaturerhöhungen führen zu einer Verschiebung der Gleitgeschwindigkeit sowie des Frequenzspektrums zu höheren Werten. 3. Hysteresereibung wird beim ABS-Bremsen im hinteren Bereich der Reifenaufstandsfläche bei einer Gleitgeschwindigkeit etwa gleich 1 m/s wirksam. Temperatureffekte haben auf die Frequenzen keinen Einfluß, da die Gleitgeschwindigkeit vorgegeben ist. 4. Adhäsions- und Hysteresereibung tragen in Abhängigkeit von der Oberflächenbeschaffenheit und viskoelastischen Materialparametern zu unterschiedlichen Anteilen zur Reibkraft beim ABS-Bremsen bei. Beim Blockierbremsen liegt nahezu Hysteresereibung vor, da das Maximum der Adhäsion bei der zugehörigen Gleitgeschwindigkeit etwa gleich 10 m/s deutlich überschritten wird.
Theorie der Gummireibung und Traktionseigenschaften von Reifen
1998
13 Seiten, 10 Bilder, 14 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Bremsvorgang , Antiblockiersystem , Decke (Straßenbelag) , Gummi , Reibung , Gleitreibung , Autoreifen , Dissipation , Rauigkeit , Reifenprofil , Verformung , theoretisches Modell , Simulationsmodell , Adhäsion , mechanische Hysterese , Reibkraft , Schlupf (Zugbeanspruchung) , Gleitgeschwindigkeit , Temperatureinfluss , Frequenzspektrum , Viskoelastizität , Reifenaufstandsfläche
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