Längerer Bremsweg durch mehr Masse?
Hi,
ich stecke mit einem Kollegen in einer Diskussion fest. Es geht darum, ob der Bremsweg bei höherer Zuladung grundsätzlich länger wird, oder nur unter bestimmten Bedingungen.
Meine Behauptung ist:
Der Bremsweg bei einem normalen Fahrzeug (ohne Formel1 mit künstliche Erhöhung der Normalkraft durch Flügel), hängt davon ab, wieviel Kraft der Reifen übertragen kann.
Als Beispiel:
Wir haben einen Reifen, der nur 2500N an Bremskraft übertragen könnte. F(R)=2500 N
Wir gehen jetzt von einem Reibungskoeffizieten von my=1 aus, ebener Strecker, keine dyn. Radlastverteilung, wir bremsen mit 100% vorne.
Die Bremsanlage selbst ist ausreichend dimensioniert und niegt nicht zum Fading.
Bei einem Motorrad mit 350kg Masse könnte ich dann also mit knapp 7,14 m/s^2 verzögern.
F=m*a=350kg*7,14m/s^2=2499N
Wenn das Motorrad nun 500kg Masse hätte, wäre meine Verzögerung nur noch bei 5m/s^2, bis ich den Reifen an seine Grenze bringe.
F=m*a=500kg*5m/s^2=2500N
Im Umkehrschluss folgt für mich daraus: Unter o.g. Bedingungen, die sehr stark idealisiert sind, kann es sein, dass z.B. ein vollbeladenes Auto den gleichen Bremsweg hat, wie ein leeres. Es hängt nur davon ab, ob der Reifen bei höherer Masse noch die Bremskraft übertragen kann. Das Limit der Verzögerung wird bestimmt durch a=my*g
Habe ich irgendwo einen Fehler bei diesen Überlegungen gemacht?
Viele Grüsse
Rob
Beste Antwort im Thema
Na.. du hattest ja 13 Jahre Zeit zum Nachrechnen....
57 Antworten
Zitat:
Grössere Auflagefläche bringt bessere Formschlusseffekte mit der Strasse und wohl daher die etwas besseren Haftwerte.
Auch dies ist wieder pauschal nicht zu sagen.
An dem leobeispiel sieht man ganz gut, dass die Msse egal ist. Bei diesem fahrzeug kommen noch andere Effekte hinzu, da die Fahrbahn nicht auf die belastung ausgelegt ist. Ein leo kann noch viel schärfer bremsen wenn er sich in den untergrund eingräbt.
Und kommt natürlich auf das kettenmaterial an.
Wichtig ist dass der reifen sein Eigenschaften unter Last nicht ändert. Und da sind schmale Reifen (wesentlicher noch in der seitenführung) etwas im Nachteil. Bei ausreichend dimensionierte Reifen spielt die Breite kaum noch ein Rolle (abgesehen davon dass ein Breitreifen weicher sein kann, da der verschleiß sich durch die Breite Auflage reduziert)
bei regen oder schnee sieht die sache dann wieder anders aus,...
Die Werte der Autobild stimmen; einen kürzeren Bremsweg wie ein PKW kann der Leo nur dann realisieren wenn ein Grossteil der Bewegungsenergie in die Wankbewegung um die Querachse (also das eintauchen beim Bremsen) umgewandelt werden kann; und das ist nur bei niedrigen Geschwindigkeiten der Fall !
@fuchs755 hat es schon ansatzweise erkannt: Der Vorteil von Breitreifen ist der, dass eine weichere Gummimischung verwendet werden kann als bei einem schmaleren Reifen, da der daraus resultierende höhere Verschleiss durch die grössere Auflagefläche kompensiert werden kann.
Dank der weicheren Gummimischung steigt der Reibungskoeffizient mü (oder wie auch immer ihr das geschrieben haben wollt), dadurch lässt sich bei gleichem Anpressdruck mehr Kraft übertragen. Mehr Kraftübertragung ergibt dann einen kürzeren Bremsweg (sowie höhere mögliche Kurvengeschwindigkeiten, leider aber auch höheren Verbrauch sowie früheres Aufschwimmen auf Wasser, Aquaplaning genannt).
Die Annahme hingegen von @HeRo11k3, dass die Auflagefläche von verschieden breiten Reifen konstant bleibt, ist schlicht falsch, was sich durch den Vergleich eines sehr schmalen mit einem sehr breiten Reifen (gleicher Reifendurchmesser vorrausgesetzt) ja auch sehr einfach aufzeigen lässt, denn der schmale Reifen müsste ja schon fast platt sein, um mit einer grösseren Länge die kleinere Breite kompensieren zu können.
Dieser Fehler spielt für die Betrachtung der übertragbaren Kraft hier aber ohnehin keine Rolle, wie @dsrihk schon erläutert hat.
Der Luftdruck von 1 Bar bei der Formel 1 ist im Übrigen nur deshalb so gering, weil das beim kalten Reifen gemessen ist, da diese während der Fahrt sehr heiss werden (resp. vor dem Start schon vorgeheizt sind) erhöht sich der Druck entsprechend dem Temperaturanstieg.
(Just my 2 cents of Brain)
Sorry, aber das stimmt so nicht.
Mach die Luft aus dem Reifen und das Auto steht auf der Felge, oder? Also trägt nahezu ausschliesslich der Luftdruck im Reifen und damit muss auch rein als Kräftegleichgewicht der Bodendruck des Reifens in etwa dem Innendruck entsprechen. Aber auch Radlast/Auflagefläche ist dieser Druck.
Also: Die Auflagefläche bestimmt fast ausschliesslich der Innendruck.
Zudem: Der Reibungskoeffezient hat nichts mit dem Rollwiderstand zu tun. Dieser entsteht durch Verformung von Reifen (Walkarbeit) und zu geringem Teil der Strasse sowie der Dämpferarbeit. Hat ursächlich also erstmal nichts mit Reibkoeffezient oder Reifenbreite zu tun. Bei gleichem Luftdruck und identischen Reifen hat sogar der breitere den geringeren Rollwiderstand da er sich aufgrund der breiteren Auflagefläche weniger verformen muss.
µ vom Gummi ist zudem einfach nicht konstant. Mit zunehmenden Bodendruck (Radlast) sinkt der Haftwert etwas. Heisst je grösser die Auflagefläche bei gleichem Material desto grösser die übertragbare Kraft. Ist aber zugegeben bei Bremsung nicht allzugross dieser Effekt. Erklärt wird das üblicherweise damit dass mit höherem Druck zwar die reine Haftreibung zunimmt, nicht aber der Teil der durch Formschluss des Reifens mit der Fahrbahn entsteht.
Gruß Meik
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Hallo
Ich habe bei meinen neuen 215`nern jedenfalls eine kleinere Auflagefläche als bei meinen 195`ger Winterpellen.
Schließlich fährt man Niederquerschnitt mit etwas erhöhtem Luftdruck da man ja auch schneller unterwegs ist.
Nur wer das nicht versteht sollte sich mal Luftballons vorstellen.
Der mit mehr Luftdruck hat weniger Auflagefläche, jedenfals bei gleichem Gewicht.
Bei der Gummimischung, den Seitenführungskräften und allem anderen was hier geschrieben wurde gebe ich euch recht!!!
Gruß Berni
kommt drauf an, wie groß der Ballon ist
also, die Dinger, die 9 Erwachsene tragen können ...
Moin
Physik lässt sich auch mit immer größeren Ballons nicht überlisten.
Luftdruck ist halt Luftdruck und je mehr desto weniger die Auflagefläche.
Ich lach mich immer kaputt wenn ich lese das ich bei Breitreifen ne größere Auflagefläche hab.
Gruß Berni
getz is mir auch ganz klar, warum man auf Sand mit großen breiten Reifen und wenig Luftdruck in denselben besser vorwärtskommt
aber theoretisch ist die Aufstandsfläche einer endlos großen Kugel auf einer vollkommen platten Ebene gar keine, sondern ein unendlich kleiner Punkt
aua
...
Genau!!!
Zitat:
hi
also ich bin zwar nicht der super physik held aber ich glaube du hast da einen fehler drin (auch wenn ich dir nicht wirklich auf einer mathematischen basis erklären kann warum)
generell ists so dass du IMMER einen längeren bremsweg hast bei größer werdender masse.kann sein dass mich jetzt irgendjemand für meinen nachfolgenden erklärungsversuch für dumm erklärt aber ich versuchs mal.
dein fehler liegt glaube ich darin dass du davon ausgehst dass man die maximale kraftübertragung der reifen bei geringerer beladung nicht erreicht. das ist meiner meinung der knackpunkt warum deine behauptung (denke ich) falsch ist. egal ob 200 kg oder 2000 kg man kommt immer ans limit der reifen.
kürzester bremsweg wird dann erzielt wenn die reifen total blockieren (deswegen hat man mit abs ja auch einen längeren bremsweg).daraus folgt: unabhängig von der masse. die reifen werden ZUERST blockieren bevor du stehst (genau dadurch wird nämlich die bremswirkung erreicht)
-> bei niedrigen geschwindigkeiten ist das natürlich nicht so zu merken wie bei hohen. grund könnte darin liegen dass sich die bremswege mit ansteigender geschwindigkeit exponentiell erhöhen.da deine formel f=m*a (wobei ich nicht mal weiß ob man die hier verwenden kann) die masse beinhaltet heisst das also auch mehr kraft in fahrtrichtung. unter der voraussetzung dass man die formel verwenden kann heisst es also dass sich der vorwärtszug des autos erhöht sprich längerer bremsweg unter allen umständen.
dass man das unter "günstigen" äußeren umständen nicht spürt ist
Na.. du hattest ja 13 Jahre Zeit zum Nachrechnen....
meine fresse, wie finden solche leute diese threads?
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Moorteufelchen