Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw ...

2 Einführung
wertvolle Meßeinrichtung für die Untersuchung der Interaktion zwischen Reifen und Fahrbahn.
Die bei fzd bisher mit dem Reifensensor durchgeführten Arbeiten erklärten erfolgreich viele
Phänomene bei der Entstehung der Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn [82, 95, 65, 3, 33].
Diese Arbeiten wurden hauptsächlich unter stationären Bedingungen durchgeführt. Die
dynamischen Profilelementverformungen des Reifens bedürfen unter dynamischen Bedingungen,
z.B. beim ABS-Bremsen, weiterer Untersuchungen.
Ziele der vorliegenden Arbeit sind deshalb, den Darmstädter Reifensensor so
weiterzuentwickeln, daß er dynamische Bewegungen der Profilelemente des Reifens beim
Bremsen, insbesondere beim ABS-Bremsen, erfassen kann. Zusammen mit den von zusätzlicher
Sensorik ermittelten Meßgrößen sollen damit die Entstehung der Bremskraft des Reifens beim
ABS-Bremsen besser verstanden und die Zusammenhänge zwischen den Bewegungen der
Profilelemente und dem Geräusch des Reifens besser erklärt werden.
1.2 Stand der Forschung
Die Profilelemente des Reifens in der Kontaktzone sind direkte Teilnehmer am Reibungsprozeß.
Diese Bewegungen sind Ergebnisse der Interaktion zwischen Reifen und Fahrbahn und stellen
zum anderen Erregungen des Reifens dar. Dadurch werden der Reifen zu Schwingungen
angeregt und das Reifengeräusch erzeugt. Der folgende Überblick über den Stand der
Forschung konzentriert sich deshalb auf die Reibungstheorie von Reifen, Bewegungen der
Profilelemente des Reifens, Schwingungen und Geräusch des Reifens und auf die
Fahrbahntextur.
1.2.1 Reibungstheorie von Reifen
Bowden et al [11] hatten im Jahr 1950 darauf hingewiesen, daß sich die Reibkraft aus zwei
Komponenten, dem Adhäsions- und dem Verformungsanteil, zusammensetzt. Darauf aufbauend
stellten Kummer und Meyer [62, 63, 67] eine vereinheitlichte Gummireibungstheorie auf und
legten den Grundstein der Reifenreibungstheorie. Die wichtigen seitdem geleisteten Arbeiten
basierten auf dieser Theorie, z.B.: Rieger [81] und Geyer [41] vertieften diese Theorie
experimentell und theoretisch bei trockenen und nassen Fahrbahnen, Weber [106] und Fink [35]
untersuchten experimentell den Kraftschluß von Gummi auf Eis, Schallamach [88, 89] befaßte