Das geforderte Leistungsspektrum eines Reifens kann nur durch die optimale Abstimmung von Reifenkonstruktion und den eingesetzten Materialien erreicht werden. Die Materialeigenschaften sind in Bezug auf die Sicherheit, Performance des Endproduktes zu gestalten, jedoch ist ebenfalls die Prozessfähigkeit der Mischungen im Hinblick auf die einzelnen Verarbeitungsschritte zu gewährleisten. Um eine optimale Entwicklung durchführen zu können, ist eine genaue Kenntnis der Rohstoffe und das Wissen über Wechselwirkung zwischen Reifen, Straße und Fahrzeug in sich ändernden Einsatzbedingungen notwendig. Durch den Einsatz moderner, elektronischer Regelsysteme in Fahrzeugen und die Notwendigkeit zur Verkürzung von Entwicklungszeiten ist die reine Kenntnis der Materialeigenschaften der eingesetzten Rohstoffe zur Optimierung der Mischungseigenschaften nicht mehr ausreichend. Basis zur Entwicklung neuer Laufstreifenmischungen ist das Wissen über die Komplexität der ablaufenden Reibungsprozesse zwischen Reifen und Straßenoberfläche. Die Nutzung vorhersagender Messmethoden und der Einsatz physikalischer Modelle, die die Wechselwirkung zwischen Straße und Mischung beschreiben, sind für eine optimale Materialcharakterisierung Voraussetzung. Zur Verfügung steht ein Modell, das ausgehend von der sich ausbildenden Kontaktfläche zwischen Gummi und Straße den Reibbeiwert in Bezug auf die hysteretischen Anteile der Reibung bestimmt. Das Höhenprofil und die Struktur der Straße ergeben bei einer angenommenen Gleitgeschwindigkeit die Anregungsamplitude und das Frequenzband, mit der die Mischung angeregt wird. Verursacht durch diese Wechselwirkung, verändern sich die physikalischen Eigenschaften der Mischung selbst. Diese parameterbedingten Änderungen der viskoelastischen Eigenschaften verändern die Kinematik der Profilblockbewegung nachhaltig. Zur Darstellung des realen Frequenzbereiches wird das Superpositionsprinzip verwendet, das eine Äquivalenz von Temperatur und Frequenz beschreibt. Hierzu werden die physikalischen Eigenschaften im kleinen Frequenzfenster über einen größeren Temperaturbereich gemessen und in Anlehnung an die WLF (Williams-Landel-Ferry) Theorie zu einer Masterkurve zusammengesetzt.
Der pneumatische Reifen, eine "black box"? Physikalische Modelle in der Materialentwicklung, eine Grundlage zur Lösung von Zielkonflikten
2007
9 Seiten, 7 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
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