Physikalische Frage: warum breite Reifen?
Hallo zusammen
es wird ja häufig davon geredet dass man mit breiteren Reifen besser bremsen und beschleunigen und schneller durch die Kurven fahren kann.
Ich habe mir das überlegt, und kann mir nicht recht erklären warum das so sein sollte, denn die Formel für die Reibkraft, die übertragen werden kann, lautet doch
FR = [Reibungskoeffizient]*[Normalkraft]
und weder der Reibungskoeffizient noch die Normalkraft hängen von der Aufstandsfläche ab.
Ich kann mir im Moment diese 3 Möglichkeiten vorstellen:
1) Breite Reifen verbessern den Bremsweg etc. gar nicht wie immer behauptet wird, sondern haben einfach weniger Verschleiss und sehen gut aus
2) Es ist nicht die übertragbare Reibkraft, die die wesentliche Grösse darstellt für die obengenannten Disziplinen
3) Die obige Formel ist vereinfachte Schulphysik und die Kraft berechnet sich in Wahrheit komplizierter und hängt auch von der Fläche ab (halt ich für unwahrscheinlich...)
Vielleicht ist auch alles falsch, ich hoffe jemand hat hier mehr den Durchblick und kann mich aufklären!
Gruss
James B.
Beste Antwort im Thema
Klingt alles einleuchtend, ist aber trotzdem nicht korrekt 😉
Richtige Lösung wäre Tor 3 gewesen 😁
Die "Reibung" (mit Absicht in ""!!) zwischen Reifen und Strasse ist dann doch etwas komplizierter. Bei einer reinen Coulombschen Reibung von festen(!!) Körpern spielt wie gesagt die Fläche keine Rolle. Reibkraft=µ*Aufstandskraft.
Nur ist Gummi nicht fest und Asphalt auch keine glatte Oberfläche. Heisst neben der eigentlichen Reibung gibt es auch den sog. Formschluss. Heisst der Reifen verkrallt sich in den Unebenheiten des Bodens.
Beides zusammen führt dazu dass der resultierende Reibwert des Reifens nicht mehr unabhängig von der Fläche und der Aufstandskraft ist. Je breiter ein Reifen desto mehr Punkte hat er wo er sich mit dem Asphalt verkrallen kann und daher hat er auch den etwas höhere Reibwert bei gleicher Gummimischung und gleicher Aufstandskraft.
Gilt natürlich nur wenn man dem breiteren Reifen auch die Möglichkeit zur grösseren Auflagefläche gibt und nicht zum Spritsparen maximal aufpumpt.
Beim Kurvenfahren ist das noch komplizierter, da hängt es u.a. damit zusammen dass die Aufstandsfläche von Breitreifen kürzer und breiter ist als die schmalerer Reifen was da vorteilhaft ist.
Gruß Meik
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45 Antworten
Hallo,
die Reibkraft wird nicht größer je Quadratzentimeter....da jedoch mehr Aufstandsfläche für die Reibung zur Verfügung steht wird auch der Bremsweg kürzer😉
Grüße Andy
und beschleunigt werden die auch nicht besser, es sei denn macht hat wirklich PS zu viel.... und meist sind die großen Reifen schneller runter als kleinere....
Moin,
hab' mal etwas gegraben und dabei diesen Beitrag zutage gefördert. Die Haftungsverhältnisse eines Reifens lassen sich nicht auf die Breite oder Aufstandsfläche reduzieren, neben dem Profil (Negativanteil?) ist auch die Gummimischung entscheidend. Breitere Reifen sind üblicherweise weicher, daher haften sie besser.
Gruß
Derk
der_Derk hat recht. Ein breiterer Reifen erlaubt eine weichere Gummimischung. Ein schmalerer Reifen würde bei einer weicheren Mischung wohl zu schnell verschleißen.
ja das tönt einleuchtend! danke!
Klingt alles einleuchtend, ist aber trotzdem nicht korrekt 😉
Richtige Lösung wäre Tor 3 gewesen 😁
Die "Reibung" (mit Absicht in ""!!) zwischen Reifen und Strasse ist dann doch etwas komplizierter. Bei einer reinen Coulombschen Reibung von festen(!!) Körpern spielt wie gesagt die Fläche keine Rolle. Reibkraft=µ*Aufstandskraft.
Nur ist Gummi nicht fest und Asphalt auch keine glatte Oberfläche. Heisst neben der eigentlichen Reibung gibt es auch den sog. Formschluss. Heisst der Reifen verkrallt sich in den Unebenheiten des Bodens.
Beides zusammen führt dazu dass der resultierende Reibwert des Reifens nicht mehr unabhängig von der Fläche und der Aufstandskraft ist. Je breiter ein Reifen desto mehr Punkte hat er wo er sich mit dem Asphalt verkrallen kann und daher hat er auch den etwas höhere Reibwert bei gleicher Gummimischung und gleicher Aufstandskraft.
Gilt natürlich nur wenn man dem breiteren Reifen auch die Möglichkeit zur grösseren Auflagefläche gibt und nicht zum Spritsparen maximal aufpumpt.
Beim Kurvenfahren ist das noch komplizierter, da hängt es u.a. damit zusammen dass die Aufstandsfläche von Breitreifen kürzer und breiter ist als die schmalerer Reifen was da vorteilhaft ist.
Gruß Meik
Zitat:
die Reibkraft wird nicht größer je Quadratzentimeter....da jedoch mehr Aufstandsfläche für die Reibung zur Verfügung steht wird auch der Bremsweg kürzer
Richtig, denn mit breitreifen wird das auto vieeeel schwerer :-)
Denk nochmal drüber nach,...
Ein Auto mit schamlen reigfen und 1000kg hätte (völlig uas der Luft gegriffen) bei 40cm² Fläche 250N/cm². bei doppelt so breiten reifen folglich nur noch 125.
Ist natürlich auch nicht korrekt da der reigfen sich verformt und die Aufstandsfläche vom Gewicht und Luftdruck abhängt.
Obige formel ist also in der schulphysik bei GLEITREIBUNG zutreffend. Ein Auto dass gleitreibend durch die Kurve fährt wäre aber suboptimal.
Die Haftreibung (Verzahnungseffekte,...) ist bei weitem nicht so einfach zu bescchreiben und wesentlich höher.
In kurven sind breite Reifen überlegen da diese Querkräfte besser aufnehmen können.
Große Autos haben breite Reifen wegen der höhren auftretenden Kräfte.
.
Hallo. meines Wissens hat " Meik" die Sache richtig beschrieben, die klassische Schulphysik greift hier nicht, da der Reifengummi in Wirklichkeit wie eine zähe Flüssigkeit behandelt werden muss. Genaueres findet man m.W. z.B. bei Conti., ist nicht trivial.
Wurde schon die bessere Wasserverdrängung erwähnt? Harry
ich weiss noch genau, wie unser physiklehrer damals in der 7. oder 8. klasse behauptet hat breite reifen hätten keine bessere haftung als schmale und uns das schon damals ziemlich seltsam vorkam 😁
Die Sache mit dem Formschluss, die Meik geschrieben hat, tönt auch einleuchtend, allerdings ist ja die Reibung sozusagen ein "Mikro-Formschluss", wo zieht man denn nun da die Grenze zwischen dem, was im Reibungskoeffizienten berücksichtigt wird und dem was dann als zusätzlicher Formschluss bezeichnet wird?
Anscheindend ist das Thema wirklich nicht ganz so simpel 🙂
Moin,
Nein ... das ist NICHT sehr trivial ... und vorallem in seiner GESAMTHEIT bis heute noch nicht wirklich 100%ig verstanden.
Warum wohl kommt es sonst zu diesen lustigen Effekten, das ein Reifenhersteller in der Formel 1 z.B. trotz neuerer Entwicklung auf einmal einen schlechteren Reifen als vorher hat ?! 😉
Vieles in diesem Bereich beruht auf Erfahrungswerten und ist von sehr vielen Faktoren abhängig, die nicht direkt logisch erfassbar sind.
MFG Kester
Hallo, ich hab mal wieder bei Conti gesucht, aber nichts mehr gefunden. Ist bei mir schon länger her. Aber schaut mal bei
http://www.taunus-biker.de/~mdvp/Reifen/Reifen.html
Sollte für einen "Amateur" 🙂 ausreichen. Und "Gnade" für den Physiklehrer, der es falsch erklärt hat, die Zusammenhänge sind noch nicht in alle Fachbücher vorgedrungen. Harry
Hallo nochmals,
nettes Thema, genau richtig für das "bescheidene" Wetter hier, Urlaub am PC...
Um die Verwirrung zu maximieren, eine (nicht von mir) Frage aus dem Internet ohne Quelle 🙂 (sonst könnte man ja nachschauen)
Zitat: "Aber wie erklärst du dir dann das ein Auto mit 155/60/13 Reifen, genau so schnell bremsen kann, wie ein Fahrzeug mit 255/40/18?"
Jetzt? Erklärung? Ich denke, breite Reifen bremsen besser? 😁
Wer kann helfen? Quellenangabe später. Harry
Ich denke dass solange die Reifen in Bezug auf den Asphalt keinen Schlupf aufweisen, die Bremsverzögerung genau gleich bleibt, da die übertragene Kraft dieselbe ist.
Wobei bei breiteren Reifen eine grössere Kraft nötig sein wird als bei schmalen Reifen, um Schlupf entstehen zu lassen.