Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw ...

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Ein Schwerpunkt dieser Arbeit war die weitere Entwicklung von Meßverfahren für
experimentelle Untersuchungen der Interaktion zwischen Reifen und Fahrbahn. Der
weiterentwickelte Reifensensor zeigte dessen höhere Empfindlichkeit bei der Erkennung des
Reibungszustandes zwischen Reifen und Fahrbahn. Der Profilrillensensor kann den Aufschlag
beim Einlauf des Reifens und das Ausschnappen beim Auslauf sowie die relative Verschiebung
zweier Nachbarprofilelemente sensieren. Die neue Variante des Reifensensors der 2. Generation
ermöglicht die Messung der Verformungen des Profilgrundes. Mittels des topometrischen
Verfahrens kann man die flächenhafte Information über die Fahrbahntextur erhalten. Diese
Methoden legen die Grundlagen für die weiteren Forschungen zur Interaktion zwischen Reifen
und Fahrbahn. Aus den in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnissen werden folgende Vorschläge
für weitere Forschungen gemacht:
Berechnung der Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn. Die Reibung zwischen Reifen und
Fahrbahn besteht hauptsächlich aus der Adhäsions- und Hysteresereibung. Die
Adhäsionsreibung resultiert aus der molekularen Wechselwirkung, während die
Hysteresereibung beim Zusammenspiel zwischen Reifen und Fahrbahntextur entsteht. Die
Messungen mit dem Reifensensor in Kapitel 4.2.2 zeigen, daß sich das Profilelement beim
Bremsen zunächst rein elastisch verformt und dann signifikant lokal gleitet. Die rein elastischen
Verformungen beschreiben die Adhäsionsreibung, während das lokale Gleiten die
Hysteresereibung verursacht. Mit Hilfe der elastischen Verformungen der Profilelemente kann
die Adhäsionsreibung simuliert werden. Bei der Untersuchung der Hysteresereibung muß die
Fahrbahntextur berücksichtigt werden. Das topometrische Verfahren ermöglicht die Messung
der Mikro- und Makrotextur in einer Fläche. Damit ist die Berechnung der Hysteresereibung
möglich. Dafür sollten zunächst die Eindringtiefen der Fahrbahntextur unter Berücksichtigung
der viskoelastischen Eigenschaften des Gummis in der ganzen Kontaktfläche, z.B. mittels FEM,
bestimmt werden. Beim Rollen des Reifens mit einer bestimmten Gleitgeschwindigkeit wird
Energie verbraucht, um diese Eindringtiefen durch Verformungen der Oberfläche des
Laufstreifens zu überwinden. Die dafür verbrauchte Energie ist verantwortlich für die
Hysteresereibung und kann weiter mittels FEM unter den Randbedingungen der Eindringtiefen
der Fahrbahntextur berechnet werden.