Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw ...

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In der vorliegenden Arbeit wurde die Interaktion zwischen Reifen und Fahrbahn beim Bremsen
experimentell untersucht. Hierzu gehören Messungen und Interpretation der dynamischen
Kraftschlußbeanspruchung, der Profilelementbewegungen und des Geräusches des Pkw-Reifens
beim Bremsen sowie der Fahrbahntextur.
Die Entwicklung bzw. Anpassung der geeigneten Meßtechnik dafür ist ein Schwerpunkt dieser
Arbeit. Der Darmstädter Reifensensor wurde bezüglich der Miniaturisierung und der
Empfindlichkeit weiter entwickelt. Durch die neue Anordnung des Reifensensors und des
kleinen Magneten wird die örtliche Auflösung erhöht. Ein Profilrillensensor wurde zusätzlich für
die Erklärung der Entstehung des Geräusches des Reifens entwickelt. Ein universales
Erfassungssystem für die zeitgleiche Messung der Signale des Reifensensors bzw.
Profilrillensensors, der Kraftmeßnabe sowie der Mikrofone wurde realisiert.
Sowohl die quasistationären Untersuchungen auf dem Prüfstand als auch die dynamischen
Untersuchungen beim ABS-Bremsen auf realen Fahrbahnen zeigen, daß die mit dem neuen
Reifensensor gemessenen Profilelementverformungen den Reibungszustand zwischen Reifen und
Fahrbahn gut widerspiegeln können. Die Bremskraft wird zunächst durch die elastischen
Verformungen der Profilelemente am Anfang des Reifenlatsches wesentlich aufgebaut. Beim
hohen Bremsschlupf bzw. der hohen Gleitgeschwindigkeit kann die Reibungsschwingung des
Laufstreifens des Reifens auftreten. Der Bremsdruckabbau der ABS-Regelung begünstigt die
Entstehung dieser Reibungsschwingung. Die Eigenfrequenz der Reibungsschwingung ist auch
abhängig von der Fahrbahntextur und dem Reibwerts.
Die Zusammenhänge zwischen den Bewegungen der Profilelemente und dem Reifengeräusch
wurden auch untersucht. Die aus den mit dem Profilrillensensor gemessenen Signalen
berechneten Beschleunigungen der Profilelemente zeigen deutlich den Aufschlag beim Einlauf
des Reifens und das Ausschnappen beim Auslauf. Durch die gemessenen Bewegungen der
Profilelemente läßt sich die Entstehung des Reifengeräusches in einigen Frequenzbereichen gut
erklären. Um die Mechanismen der Entstehung des Reifengeräusches weiter zu erklären, sollten
die anderen Mechanismen, z.B. Air-Pumping und Luftresonanz, weiter erforscht werden unter
Berücksichtigung der Volumenänderung der Profilrillen und der Fahrbahntextur, wofür
Meßtechnik in dieser Arbeit entwickelt bzw. eingesetzt worden ist.