Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw ...

94 Reibungsschwingung und Geräusch des Pkw-Reifens
6.1.2.2 Fahrbahneinfluß
Wie in Kapitel 6.1.2.1 und Kapitel 4.2.2.1 gezeigt, verläuft die Reibungsschwingung des Reifens
wie eine ungedämpfte Schwingung. Die Frequenz der Reibungsschwingung wird durch die
viskoelastischen Eigenschaften des Gummis und die Gestaltungen der Profilelemente sowie die
Fahrbahntextur bestimmt. Die viskoelastischen Eigenschaften des Gummis, die mit Speicher-
und Verlustmodul charakterisiert werden (s. Kapitel 1.2.1.1), sind Grundlagen für die
Reibungsschwingung des Laufstreifens. Nach der Berechnung von Fink [35] sind die
Eigenfrequenzen der von ihm untersuchten Gummiproben sehr stark abhängig von ihren
Abmessungen. Die Kontakttiefen der Fahrbahntextur bilden eine Randbedingungen für diese
Reibungsschwingung und beeinflussen die Eigenfrequenz der Reibungsschwingung.
In Kapitel 4.2.2.1 wurde die Reibungsschwingung mit dem Reifensensor beim ABS-Bremsen
auf der trockenen Fahrbahn C erfaßt, während sie wegen der geringen Reibung auf der nassen
Fahrbahn A nicht auftrat. Damit die Reibungsschwingung des Reifens beim ABS-Bremsen auf
der Fahrbahn A entstehen und der Fahrbahneinfluß damit untersucht werden konnte, wurde die
ABS-Bremsung aus 75 km/h weiter mit dem gleichen Versuchsfahrzeug und dem
Versuchsreifen auf der leicht feuchten Fahrbahn A durchgeführt. Die aus dem Fenster von 70 bis
10 km/h gerechnete mittlere Bremsverzögerung liegt bei 8,4 m/s 2 auf der feuchten Fahrbahn A,
während bei 7,5 m/s 2 auf der nassen Fahrbahn A und bei 9,5 m/s 2 auf der trockenen Fahrbahn C.
Das Ergebnis zeigt, daß die Reibungsschwingung beim ABS-Bremsen auf der feuchten
Fahrbahn A auch vorkommt und ihre zeitliche Schwingungsform ähnlich wie auf der trockenen
Farhbahn C, s. Kapitel 4.2.2.1. Um den Fahrbahneinfluß zu entdecken, werden die
Profilelementverformungen im Frequenzbereich analysiert. In Bild 89 sind die Frequenzanalysen
der Profilelementverformungen des Reifens, die mit dem Reifensensor beim ABS-Bremsen aus
75 km/h auf den Fahrbahnen A und C gemessen wurden, aufgetragen. Im Bild ist zu sehen, daß
die Frequenzen der Reibungsschwingungen auf den beiden Fahrbahnen unterschiedlich sind und
ihre Differenz ca. 100 Hz beträgt. Dies kann auf die unterschiedlichen Fahrbahntexturen und
Reibwerte zurückgeführt werden. Wie in Bild 14 und Bild 16 gezeigt, ist Fahrbahn A fein und
C rauh. Die Fahrbahn C hat höhere Amplituden in der Verteilung der Wellenlängen, s. Bild 27.
Dies bedeutet, daß die Kontakttiefen der Fahrbahn C im Reifen größer sind als bei der
Fahrbahn A. Die Kontakttiefen verhindern die Reibungsschwingung des Laufstreifens und die
gespeicherte Energie im Laufstreifen wird entnommen. Außerdem wird diese
Reibungsschwingung auf der Fahrbahn C auch durch den höheren Reibung verhindert. Deshalb