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Dosen-Physik: Breitere Reifen –> Dose langsamer... warum?

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Beitrag von Günni »

breitere Reifen verlangen vom Auto mehr Kraft als schmalere. Reine Fahrphysik der Unilehrer.
breitere Reifen müssen einen entsprechend höheren Anteil an Negativprofil (Rillen) aufweisen, damit die verlangte Menge verdrängtes Wasser bei 80Km/h pro Minute gegeben ist, wegen der Zulassung des Reifens und dem Aquaplaning. durch mehr Negativprofil erhöht sich automatisch die Abnutzung. Also: Wer fürs Auge Kohle überhat soll s machen.
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Beitrag von mr-ludi »

dinner hat geschrieben: wenn du aber recht hast, wie würdest du dann die eigentliche eingangsfrage des fred's beantworten?
Ein Punkt:
Beim Auto sind breitere Reifen zum einen etwas träger in der Beschleunigung, Verzögerung, Richtungswechsel etc., da sie schwerer sind. Bei ungefederter Masse, die noch dazu rotiert und "weit" vom Drehpunkt entfernt ist, macht sich das erheblich bemerkbar.

Zweiter Punkt:
Autoreifen komprimieren beim Fahren Luft unter der Lauffläche, (das ist übrigens eins der Hauptgeräusche bei Autos, gut hörbar neben einer Autobahn) mit breiteren Reifen müssen sie mehr Luft komprimieren, somit steigt der Widerstand. Darüber hinaus, bilden Sie natürlich auch eine breitere Angriffsfläche für den "Gegen"wind.

Wahrscheinlich gibts noch mehr Gründe warum breitere Reifen in der Vmax etwas langsamer sind.
Es passt, es passt nicht, es passt, es passt nicht...
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Beitrag von Pubert »

Der eine sagt, die Abnutzung ist bei Breitreifen niedriger, der andere sagt, sie sei höher. So langsam sollte man sich mal einig werden.
Irgendeinen Vorteil müssen Breitreifen haben, sonst würden im Motorsport bestimmt schmalere gefahren werden.
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Beitrag von MehrPower »

Also grundsätzlich gibt es zwei Arten von Reibung die hierbei eine Rolle spielen.
Die Rollreibung und die Haftreibung.

Die Rollreibung hemmt die Bewegung des Fahrzeugs. Hat aber keinerlei einfluß auf die Haftreibung. Es bestehen zwar zusammenhänge, aber sie beieinflußen einander nicht.
Bsp. Im Regen nimmt die Haftreibung drastisch ab, aber die Rollreibung bleibt annähernd konstant.

Die Rollreibung ist also mitverantwortlich für den Widerstand der einem Fahzeug entgegengebracht wird. Dadurch wird natürlich auch die Höchstgeschwindigkeit eines Fahrzeuges und das beschleunigungsvermögen negativ beeinflußt. Die Rollreibung ist auch vom durchmesser des Rades abhängig, was heißt, ja größer der durchmesser, desto kleiner die Reibung.

Mit der Haftreibung hat der durchmesser allerdings direkt nichts zu tun.
Die Haftreibung ist der Grip den wir so sehr lieben. Die Haftreibung ist zwar vom Gewicht abhängig aber dennoch ist es unwichtig. Das Gewicht geht nämlich auch in die Trägheitskraft ein, die wir beim bremsen, beschleunigen und Kurvenfahren überwinden müssen. Und zwar mit dem gleichen Exponenten. Daher hebt sich diese Kraft auf. Wenn ein Fahrer also doppelt so schwer ist, hat er zwar auch die doppelte Haftung auf dem Boden, doch er braucht diese auch, da er ja auch die doppelte Trägheitskraft überwinden muss. Ergo ist es egal wie schwer man ist.

Zum Thema breite der Reifen. Bei Motorradreifen ist die Breite des Reifens ja nicht Proportional zu der Aufstandsfläche (wegen Krümmung der Reifen und Dimension der Felgen). Bei Autoreifen ist es allerdings so.

Theoretisch hat die Aufstandsfläche nichts mit der Haftung bzw. Rollreibung zu tun, da wenn die aufstandsfläche größer wird, die Kraft pro Berührungspunkt zwischen Reifen und Straße natürlich nur noch halb so klein ist. Bekannt auch als Anpressdruck. Um so größer die Fläche, desto kleiner wird der Anpressdruck. Das Produkt aus Aufstandsfläche und Anpressdruck ist also konstant, welches genau der Haftung entsprich!

Real sieht die Druckverteilung bei einem Reifen aber anders aus, nämlich nicht linear sondern, wie abgebildet
Bild

Die Zonen wo die Anpresskraft gering ist, werden kleiner, je größer die Aufstandfläche ist. Daraus resultiert die höhere Haftung/Reibung bei größerer Aufstandsfläche.

Das Formel 1 Wagen so viel "grip" haben liegt daran, dass sie durch die haufen spoiler einen viel höheren Anpressdruck haben, aber natürlich nur die Tragheitskraft die ihrem eigenen Gewicht entspricht.
Sie haben also nur einfache tragheit, aber viel mehr anpressdruck.

Naja ist ganz schön lang geworden. Hoffe ich konnte helfen...
Zuletzt geändert von MehrPower am Mittwoch 21. Februar 2007, 18:29, insgesamt 3-mal geändert.
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Beitrag von anderl »

der Abrollwiderstand nimmt mit der Reifenbreite zu, die bessere Bodenhaftung auch. Die Leistung soll ja auf den Boden also wird immer der beste Kompromiss gesucht.
Da die bessere Haftung (Grip) wesentlich wertvoller ist als der Leistungs"verlust" bzw. Mehrverbrauch werden breitere Reifen gefahren. Das ist im Motorsport nicht anders als auf der Straße, schau mal die Reifenbreite vom 3L Polo an :shock: und für ne 125er brauchts auch keinen 195 Reifen 8)
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Beitrag von Dinner »

mr-ludi hat geschrieben: Ein Punkt:
Beim Auto sind breitere Reifen zum einen etwas träger in der Beschleunigung, Verzögerung, Richtungswechsel etc., da sie schwerer sind. Bei ungefederter Masse, die noch dazu rotiert und "weit" vom Drehpunkt entfernt ist, macht sich das erheblich bemerkbar.

Zweiter Punkt:
Autoreifen komprimieren beim Fahren Luft unter der Lauffläche, (das ist übrigens eins der Hauptgeräusche bei Autos, gut hörbar neben einer Autobahn) mit breiteren Reifen müssen sie mehr Luft komprimieren, somit steigt der Widerstand. Darüber hinaus, bilden Sie natürlich auch eine breitere Angriffsfläche für den "Gegen"wind..
ja ok, damit wäre meine frage dann wirklich endgültig beantwortet.
danke ludi =D>

@pubi :-k #-o :-$ ......... :-w

mich hätte eigentlich noch Oli Struck's ausführung interessiert, aber ich denke wir können dann zusammenpacken, professor ludi hat's erklärt.

wer puzt die tafel?

ich sach mal tschö, ne...
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Beitrag von Johnny »

anderl hat geschrieben:der Abrollwiderstand nimmt mit der Reifenbreite zu, die bessere Bodenhaftung auch. Die Leistung soll ja auf den Boden also wird immer der beste Kompromiss gesucht.
Da die bessere Haftung (Grip) wesentlich wertvoller ist als der Leistungs"verlust" bzw. Mehrverbrauch werden breitere Reifen gefahren. Das ist im Motorsport nicht anders als auf der Straße, schau mal die Reifenbreite vom 3L Polo an :shock: und für ne 125er brauchts auch keinen 195 Reifen 8)
oh mann, ich lese den thread hier und jeder philosphiert über luftwiderstand der reifen, verzahnung und dergleichen, vor verzweiflung beisse ich schon fast in den tisch, bis mich anderl endlich mit dem abrollwiderstand erlöst :D
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Beitrag von Pubert »

@Mehrpower: Deine Ausführungen sind zwar alle korrekt, aber ich warte bis jetzt noch auf den interessanten Punkt:
Was bringen Breitreifen :?:
Man könnte ja mal googlen, aber als alter Physiker würde ich einfach mal das Stichwort "Nichtlinearität des Verzahnungseffektes" in die Runde werfen :)
Zudem ist ein schmaler Reifen in der Regel höher gebaut und verwindet sich schneller. Ein Breitreifen ist wesentlich resistenter gegen Querkräfte.
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Beitrag von Prinzessin Horst »

Pubert hat geschrieben:Warum haben Dragster so fette Reifen?
Wegen des Verzahnungseffekts...
Pubert hat geschrieben: Warum fahren Rallyautos mit Asphaltschneidern auf Schnee?
Ich glaube schon, daß Verzahnung da ein Wort mitzureden hat.
Die dünnen Reifen sollen möglichst tief in den losen Schnee eindringen, da erst unter dem Schnee ein harter Untergrund ist, in den sich die Spikes krallen können (meist Eis oder gefrorene Erde).
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Beitrag von Quarks »

Hier noch was zum Thema Verzahnung on Ice,
zur besseren Vorstellung.

Der aufmerksame PS Leser wird die Bilder wiedererkennen

http://images.google.de/imgres?imgurl=h ... l%26sa%3DN
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