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
45 Antworten
Zitat:
Mit Kurvengeschwindigkeit hat das garnichts zu tun
Doch, indirekt das war eine Anspielung auf die Tour 04? bei der sich auf einer Abfahrt in der Kurve der Reifen gelöst hat, was enen Hüftbruch zurfolge hatte. Breite Reigfen können hühere seitenkräfte aufnehmen (mechanisch bedingt bei gleichem sonstigen aufbau) Uund je breiter die Reifenklebefläche desto besser hält er,...
Ich fahre eher 45er Conti vertical, braucht etwas menr kraft, dafür bleibe ich bergab am leben. Aber auch hier gilt dass ein beriterer reifen nicht einen höheren Rollwiderstand haben muss (generell leichter hab ich noch nicht gehört)
Du meinst den Spanier Beloki, das war 03.
Das Ablösen des Reifens war aber eher ein resultat seines Fahrfehlers, und nicht Auslöser des Sturzes.
Vielleicht hilft euch das hier auch weiter:
Die leidige Frage nach der Radgröße...
Beim Fahrradreifen sind dann noch ein paar Dinge anders. Er überträgt zum Beispiel keine Seitenkräfte auf die Felge denn das wird durch die Schräglage aufgefangen.
Und die Breite der Klebfläche (sofern überhaupt ein geklebter Schlauchreifen) hängt nur von der Felge ab, nicht vom Reifen. Problem bei der Kleberei - vermutlich auch Sturzursache bei Beloki - dass sich die Felge bei der Bergabfahrt durch das Bremsen so erwärmt dass sich der Kleber auflöst.
Der letzte Link von AcJoker spricht noch einen weiteren Punkt bei der Radauswahl an. Glaub man kriegt langsam einen Eindruck wie kompliziert die Reifenfrage ist.
Bei doppelter Geschwindigkeit ist der Bremsweg 4 mal so hoch. Hat wenig mit dem Reifen zu tun sondern mit der Energie die beim Bremsen abgebaut werden muss: Masse*Geschwindigkeit²*0,5
Gruß Meik
Ähnliche Themen
Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Beim Fahrradreifen sind dann noch ein paar Dinge anders. Er überträgt zum Beispiel keine Seitenkräfte auf die Felge denn das wird durch die Schräglage aufgefangen.
Und die Breite der Klebfläche (sofern überhaupt ein geklebter Schlauchreifen) hängt nur von der Felge ab, nicht vom Reifen. Problem bei der Kleberei - vermutlich auch Sturzursache bei Beloki - dass sich die Felge bei der Bergabfahrt durch das Bremsen so erwärmt dass sich der Kleber auflöst.
Der letzte Link von AcJoker spricht noch einen weiteren Punkt bei der Radauswahl an. Glaub man kriegt langsam einen Eindruck wie kompliziert die Reifenfrage ist.
Bei doppelter Geschwindigkeit ist der Bremsweg 4 mal so hoch. Hat wenig mit dem Reifen zu tun sondern mit der Energie die beim Bremsen abgebaut werden muss: Masse*Geschwindigkeit²*0,5
Gruß Meik
Ja, wobei beim Beloki meine Vermutungen der mechanische Reiz durch das Querstehen des Hinterrades auslöser für den Reifenverlust war, da muß es ja quasi den Reifen wegreißen wenn das Rad quer über die Fahrbahn gezogen wird.
Naja, eine Geschichte voller Missverständnisse äh Kompromisse ;-)
Klar, aber normalerweise holt es den Reifen durch einen Quersteher nicht gleich von der Felge. Da kam vermutlich Fahrfehler und weich gewordener Kleber zusammen.
Genau - eine Geschichte voller Missverständnisse 😁
Gruß Meik
Was mir grad einfällt, breitere Reifen haben doch eine weichere Gummimischung, dürften so jedoch selbst bei etwas geringerer Auflagefläche besser haften?! Wurde das hier schon berücksichtigt?
Meiner meinung nach wird vom falschen standpunkt aus weggegangen:
Ich müsste beides mal denselben reifen mit demselben abrollumfang vergleichen:
z.b 175/70/13 und dann 195/50/15.
Gehe von einem Idealisierten zweidimensionalen bild aus:
Der 195er hat eine wesentlich niedrigere seitenkarkasse (1" weniger, da der durchmesser der beiden annähernd gleich ist, nur die felge 2" im durchmesser größer), somit verformt er sich bei gleicher belastung wesentlich weniger (Biegelinie), die lauffläche bleibt "mittiger" zur felge (Paralellogram).
Das bei einem breiteren reifen derselben type eine andere reifenmischung verwendet wird, glaube ich nicht, da der breitere reifen für stärkere und/oder schwerere fahrzeug zugelassen ist).
einen 175er reifen wirst selten in V bekommen, einen 195er an jeder ecke.
der schmälere reifen hat einen wesentlichen vorteil auf nasser fahrbahn, da er nicht soviel wasser verdrängen muss.
Auf rutschiger/loser fahrbahn ist er dann von vorteil, wenn sich der reifen auf griffigen grund durcharbeiten kann.
Wenn jedoch tiefschnee ist, wo der reifen nicht auf griffigen boden durchkommt, ist ein breiterer reifen von vorteil, da die übertragenen antriebskräfte auf eine größere fläche übertragen.
Des weiteren: Man bekommt in einer "kleinen" dimension nicht so weit entwickelte reifen wie in einer breiteren. Einen good year eagle F1, einen Michelin Pilot Exalto, Bridestone Potenza Serie oder einen Conti Sport Contact bekommst nicht in 175/70/13.
Allerdings: jede mindestbreite, die ein hersteller für sein auto freigibt, erfüllt die mindestanfordernisse an Verkehrstauglichkeit für normale fahrverhältnisse.
Die breiteste freigegebene reicht für sportlichen fahrbetrieb auf öffentlichen strassen auch in 90% der fälle aus (man kanns immer übertreiben, allerdings je weniger die seitenwand verformt wird, umso besser bleibt die lauffläche auf der fahrbahn). alles was drüber ist, ist für meinen geschmack nur show & shine (was anderes sind für mich z.B 215/40/16 auf einem 90ps 2er golf nicht). Hersteller geben genau aus diesem grund eine Bandbreite frei, da kann jeder für sich selbst entscheiden, was er haben will und wieviel ist er bereit auszugeben.
Gerade bei winterreifen habe ich allerdings die erfahrung gemacht, das man mit breiteren reifen wesentlich bessere reifen bekommt (allerdings auch zu einem Preis der u.U faktor 2 beträgt):
Habe für meine Vredestein Snowtrac 1 in 175/70/13 etwa 45€ gezahlt, für meine jetzigen Good Year Eagle Ultra Grip GW3 in 195/50/15 84€ pro reifen. Allerdings ist vor allem bei schnee das fahrverhalten wesentlich besser, das fahrzeug untersteuert weniger, bremsverhalten ist auch besser. Und ich rede jetzt nicht von 20cm schnee, sondern bin heuer im winter durch 70 cm neuschnee gefahren wie auch mit den alten reifen und es ist ein kompletter unterschied.
Allerdings ist das wirklich eine frage der finanzen und ob es überhaupt sinnvoll ist. bei einem auto, das an der unteren motorisierung ist, würde ich sowas nicht machen. meiner ist allerdings an der oberen grenze und achslasten an der kleinsten dimension, ausserdem habe ich die felgen dazu geschenkt bekommen und neue winterreifen musste ich mir sowieso kaufen. Und zum das geld zum spekulieren/probieren hatte ich übrig.
Allerdings ist es auch so, das je nach fahrzeug sich ein reifen komplett beschissen fahren lässt, auf einem anderen hingegen top. Hängt mit der fahrwerksgeometrie, mit dem fahrstil und ein paar anderen einflüssen zusammen.
entscheidend ist der DRUCK, mit dem der reifen an den asphalt gepresst wird, das fahrzeuggewicht! wie wichtig dies ist, sieht man schon an der bremskraftverteilung vorne/hinten.
verteilt sich der vorhandene druck auf *mehr* auflagefläche (-> breiterer reifen), wird der anpressdruck PRO cm2 auflagefläche *geringer*, die reibung und haftung damit schlechter!
ganz abgesehen von nässe.
und da gibt es noch den dreck zwischen (viel, oder eben wenig!) auflagefläche und asphalt, denn sauberen asphalt gibt es nicht! nirgendwo.
die hersteller verkaufen aber gerne breite reifen...
tom
Zitat:
Original geschrieben von dr. swift
verteilt sich der vorhandene druck auf *mehr* auflagefläche (-> breiterer reifen), wird der anpressdruck PRO cm2 auflagefläche *geringer*, die reibung und haftung damit schlechter!
Sorry, stimmt nicht. Du hast zwar weniger Anpressdruck, dafür aber auch mehr Fläche.
Gruß Meik
Ergo gleiche Fläche bei gleichem Gewicht (und Druck). Damit hängt es am material und sekundären Faktoren (Formhaltigkeit bei Last)
Wenn man beim breiteren Reifen den höheren Druck reinpumpt - wie sinnvoll das ist lass ich mal dahingestellt.
Es passt relativ genau die Aussage von fuchs755. Sieht man ja auch gut. Ein luftleerer Reifen trägt so gut wie keine Last - ist halt platt. Und damit muss der Bodendruck nach Kräftegleichgewicht etwa genau dem Luftdruck im Reifen entsprechen.
Gruß Meik
Zitat:
Original geschrieben von J.Ripper
Abkürzung
ein Blick zur Formel 1: breite Reifen - um möglichst schnell um die Kurven zu kommen
ein Blick zur Tour de France: schmale Reifen - um möglichst schnell und kraftschonend zu fahren
und jetzt die analoge Übernahme in den üblichen Straßenverkehr
DENKEN!
a) ...
b) ...
c) mit relativ schmaleren Winterreifen fährt man sicherer auf Schnee
d) ...
...
...interessante Diskussion hier....
Aber bei den 08/15-Autoreifen die Reifenbreite der Formel1 mit in's Spiel zu bringen, führt zu fehlerhaften Schlussfolgerungen. Dort gelten ganz andere "Gesetze". Wie sehen Formel1-Reifen denn nach 100km aus? Müsst Ihr, wenn Ihr den Wagen aus der Garage holt, erst ein paar Runden drehen - Reifen wam fahren - damit Ihr auf die Strasse dürft? Formel1-Reifen kleben tatsächlich auf dem Asphalt u. je mehr "Klebefläche" vorhanden ist, um so besser ist die Haftung!
Das kann man jedoch nicht auf den PKW-Reifen übertragen.
Früher (Ende der 70er) hatten Porsche, S-Klasse etc. 185er u. 195er aufgezogen.
"Einzig" (Trägheitsindex darf auch nicht vergessene werden...) die immer grössere Walkarbeit, die der Reifen heute verrichten muss, lässt diese auch automatisch breiter werden - zwangsweise!
Zitat:
Original geschrieben von RolexTM
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 😁
Ja ulkig. Besonders wenn man bedenkt, dass er damit absolut recht hatte. Die Unteschiede sind so derart marginal, dass die von uns hier wohl kaum jemand ausloten kann. Sie sind auch unter labortestbedingungen nur schwer, bis kaum messbar.