Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw ...

Profilelementverformungen und Bremskraftaufbau des Pkw-Reifens beim Bremsen 51
Bild 49 zeigt die vor der Einleitung eines ABS-Bremsvorganges aus 75 km/h aufgenommenen
Signale der Verformungen (PEV) des Teilelements b in x-, y- und z-Richtung, wobei der
Versuchsreifen an der Vorderachse freirollt. Die Signale werden in Einlaufbereich, Kontaktzone
und Auslaufbereich unterteilt, s. Kapitel 4.3.1. Die PEV in x-Richtung im freirollenden Zustand
ist bedingt durch die Abplattung des Reifens. Gemäß dem Borstenmodell [33] erfolgt die
Verformung des Profilelementes in x-Richtung im Einlaufbereich entgegen der Drehrichtung
und im Auslaufbereich in Drehrichtung des Reifens. Die Verformung dieses Teilelements in x-
Richtung resultiert im Einlaufbereich und Auslaufbereich aus den abplattungsbedingten zur
Latschmitte gerichteten Schubspannungen, die von seinen Verhältnissen zu den benachbarten
Teilelementen a, c und d sowie seiner Gestaltung abhängig sind, vgl. Bild 8. Seine
unsymmetrische Position und die Hysterese des Gummis führen zu diesem unsymmetrischen
Verformung in x-Richtung. In der Kontaktzone verformt sich das Teilelement elastisch und fast
linear beim Freirollen, wenn die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn für die Übertragung der
abplattungsbedingten Schubspannung des Reifens ausreicht. Die Verformung in y-Richtung ist
auf die Gestaltung des Teilelements und dessen außermittige Lage in der Aufstandsfläche sowie
evtl. auf die dynamischen Radstellungen des Versuchsfahrzeugs (Spur, Sturz) zurückzuführen.
Der Profilblock hat an der Innenseite Profilanbindungen und ist dadurch viel steifer als an der
Außenseite. Die vordere Kante verläuft zudem nicht senkrecht zur Fahrtrichtung. Dadurch liegt
der Reifensensor nicht in „der neutralen Faser“ der Querschubspannung und die
abplattungsbedingten Schubspannungen führen zu einer großen Verformung in y-Richtung. Die
Verformung in z-Richtung beschreibt das flächenpressungsbedingte Einfedern des
Profilelements. Das Signal in z-Richtung steigt aber in der Kontaktzone an und hat sogar einen
positiven Anteil innerhalb und außerhalb der Kontaktzone. Dies kann auf die gegenseitigen
Anbindungen der Teilelemente und das daraus bzw. aus der Abplattung des Reifens
resultierende Verkippen zwischen dem Sensor und dem Magneten zurückgeführt werden [95].
Allerdings verfälscht das Verkippen die Meßwerte in x- und y-Richtung nicht, da sie sich aus
der Differenzbildung der Einzelsignale von jeweils zwei gegenüberliegenden Hallsensoren
ergeben. Um eine eindeutige Aussage zur Verformung in z-Richtung zu bekommen, müßte das
Verkippen bei der Abplattung und im Reifenlatsch z.B. durch Röntgen des Reifens genauer
untersucht werden.