Wieso sind die Reifen so breit? (Physik-Dilemma)

Nuja die FIA bastelt doch nicht um sonst ständig am Regelwerk um die F! Boliden einzubremsen Rillen rein mal breit mal schmal. eine Wissenschaftliche erklärung habe ich auch nicht, aber deine aussagen erklären auch nicht, warum sich der mechanische Grip ändert wenn die Spurbreite verändert wird. Müsste ja nach deinen ausagen gleich bleiben.

WIKIPEDIA

*ähemm* *klugscheiß*

Man kann das Ganze ganz einfach testen. Man nehme ein Holzbrett und zwei
Bauklötze (von den eigenen Kindern stehlen, oder die Nachbarskinder anpumpen) oder
zwei Pack (verpackter!) Butter. Man lege beide Bau-/Butterklötze nebeneinander (den
einen stehend, den anderen liegend) an das eine Ende des (idealerweise glatten) Brettes
und hebe diese Seite an, so das die Utensilien anfangen zu rutschen. Und voilà:
Die beiden sind (hoffentlich ) gleich schnell. Was hat man damit erreicht? Man hat
ein Indiz dafür, dass die Fläche für die Reibung egal ist. Entscheidend sind Masse des
Gegenstandes und Beschaffenheit von Untergrund und dem darauf "gleitenden"
Gegenstand. Die klassischen Reibegesetze also.

DIESE gelten allerdings nur näherungsweise für den Autoreifen! Denn was dieses
Experiment vernachlässigt und der Hauptgrund, warum es nicht einfach so angewendet
werden kann, ist, dass es sich hier NICHT um Festkörper handelt. Denn neben den
Reibungseffekt treten noch Kräfte auf, die man umgangssprachlich als "Kleben" und
"Verzahnen" (Adhäsion und Kohäsion) bezeichnen kann. Und da diese Kräfte mit
höherer Auflagefläche zunehmen, haben breitere Reifen durchaus bessere
Fahreigenschaften. Ganz abgesehen davon, dass sie wesentlich langsamer
verschleißen.

Ansonsten kann ich nur an meine Vorredner verweisen:
Die FIA hat über mehr als ein halbes Jahrzehnt an den Reifen rumgeschnippelt, um
die Auflagefläche (diese ist entscheidend, nicht primär die Reifenbreite. durch
den Einsatz von Rillen kann die Reifenbreite zwar groß sein, die Auflagefläche aber
geringer) zu verkleinern. Hauptgrund dafür: Senkung der Kurvengeschwindigkeiten.
Die Autos waren ihnen einfach zu schnell :). Aber immerhin sind sie nun intelligenter
geworden und haben die guten alten Slicks wiedergefunden. Dafür haben sie eine
neue Spielwiese gefunden: Die Aerodynamik. Meiner Meinung nach die hässlichsten
F1, die ich je gesehen habe.

Zitat

Original von Kasseopea
Eigentlich nicht Javier, Butter klebt und würde flach nicht von der Stelle kommen, da die Haftreibung höher wäre als die Masse der Butter^^

Natürlich Butter in Verpackung

Zitat

Original von Kasseopea
Eigentlich nicht Javier, Butter klebt und würde flach nicht von der Stelle kommen, da die Haftreibung höher wäre als die Masse der Butter^^

Klar, die Abnutzung wäre wesentich höher und genau das ist meiner Meinung nach der Grund für die breiten Reifen. Wiederhole mich echt ungern, aber bei der Verzahnung wären die selben Kräft im Spiel - Kraft und Beschaffenheit des Materials.

Bei der Haftreibung zwischen Reifen und Straße spielt eben die Auflagefläche eine Rolle. Je größer die Fläche, desto höher die Haftung wegen der Verzahnung von Gummi und Asphalt. Hinzu kommt, dass man bei breiteren Reifen wegen des geringeren Verschleiß´ theoretisch eine weichere Gummimischung verwenden kann. Dies erhöht die Haftreibung zusätzlich.

Also das Gewicht sich in der Endgeschwindigeit bemerkbar macht stimmt nicht
Eventuell minimal, aber das kann man dann wohl nicht messen

Ich denke, dass man mit der von dir gestellten Frage immrer Probleme haben wird
Weil du ein Beispiel angibst, welches man im Automobilbereich nicht findet
Es gibt bei einem Fahrzeug wärend der Fahrt keine konstant ideale Reifenbreite
Man muss immer bedenken, dass ein Auto beim Bremsen, Gasgeben und auch bei der Kurvenfahrt, jeh nach Geschwindigkeit immer eine andere Reifenbreite an der jehweiligen Achse oder Rad braucht
Es gilt immer einen Mittelweg zu finden,

Schmaler oder breiter, das hängt sicherlich vom Gewicht ab welches auf den Reifen drückt
Dieses Gewicht ist wie oben erklärt nicht immer gleich

Hinzu kommt noch, dass sich die Auflagefläche eines Reifen zur Fahrbahn
1- bedingt durch die Bauart und Einstellung des Fahrwerkes
2- bedingt durch die Härte der Reifenflanken
ständig ändert

Deine Frage wird man dir so schnell nicht beantworten können

Ausser man nimmt ein Auto welches nur bremst, anfährt, oder eben nach links/rechts steuert, mit der gleichen Fahrwerkseinstellung
Hinzu käme dann beim Bremsen oder bei der Kurvenfahrt noch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs

Falls es noch irgendjemanden interessiert:

http://www.motorsport-total.co…m_Jahr_2010_10010103.html

Vor allem der Teil über die Reifenbreite ist interessant. Wie bereits einhellig von der
Mehrzahl (glaube sogar, dass alle hier der Meinung waren, dass breitere Reifen zu mehr
Haftung führen, will mich aber nicht nochmal durch den Thread kämpfen ) der User
behauptet/beschrieben, führen breitere Reifen (bei sonst gleichen Gegebenheiten, d.h.
gleiches Material) zu höherer Haftung.

Wie der werte Herr Reifenentwickler in diesem Artikel so schön beschreibt, werden die
Reifen vorne schmaler, weil man auf der Vorderachse zu viel Haftung hatte (relativ zu
den Hinterreifen).

Dies bedeutet aber nicht, dass breitere Reifen immer mehr Gripp bieten
Es sagt bloss aus, dass es in diesem Fall so war

ghost-writer
kennst Du den unterschied zwischen Theorie und Praxis ??

Theorie is wenn alle wissen wie es geht es aber nicht funktioniert

Praxis ist wenn es funktioniert aber keiner weis warum
DD DD DD DD

Also mit zun Strassenverkehr:
Bei zunehmender Reifenbreite wird auch die Spurbreite vergrössert

Ich kenne es vom Kartsport anders
Bei zu viel Grip, wird die Sitzposition nach unten verlegt/Spur verbreitert
Bei zu wenig Grip macht man das Gegenteil

Es hat eben doch mit dem ''Druck'' zu tun, welches auf dem Reifen lastet

Man sollte aber unterscheiden ob ein Reifen unterfordert, oder überfordert wird

Hm Also:

Der Antriebsfall:

Hier gilt das Prinzip der Rollreibung, die geht linear mit der Reibung und ist übrigens gößer als die Gleitreibung und kleiner als die Haftreibung. Die Gleitreibung ist dominant, wenn der Reifen blockiert oder durchdreht (Das ist physikalisch das Gleiche, wenn man das Drehmohment der Reifens vernachlässigt, was gilt, wenn der Reifen horizontal steht (normal).

Der Kuvenfall:

Hier gillt das Prinzip der Haftreigung. Es wirken Scheerkräfte orthogonal zur Drehrichtung. Verlässt man den Bereich der Haftreibung bei zu hohem Kraftaufwand weiß hier jeder was passiert (Abflug). Auch hier ist die Breite des Reifens zunächsteinmal wichtig. Auch hier gilt in erster Näherung: Je breiter je besser (linear mit der Oberfläche).

Aquaplaning:

Wenn es zu nass wird, wird die Auftriebskraft des Reifens im Wasser (in Luft gibts die auch!!!) wichtig. So wird der breite Reifen zur Falle! je breiter der Reifen, je mehr Wasser muss verdrängt werden, je mehr Auftrieb wirkt. Deswegen spricht man auch von aufschwimmen.

Druck:

Der Druck spielt im Grunde nur bei der Haftreibung eine wichtige Rolle.

Spur:

Mit der Veränderung der Spur (Räder schräg stellen) kann man eine Drehachse in der Kurve erzeugen (das hängt mit dem Drehmoment zusammen). Dadurch kann man über- und untersteueren entgegenwirken. Generell ist es aber der Haftreibung abträglich.

Gradeausfahrt:

Auf der Graden kann es vorteilhaft sein, die Oberfläche des Reifens auf die Fahrbahn zu verringern, damit die Haftreibung nachlässt und man schneller fahren kann! Die Reifen stehen schief.

Mehr wurde hier glaube ich nicht besprochen...
Grundsätzlich habe ich die Masse bei den Erklärungen als konstant angenommen und den Luftdruck der Umgebung vernachlässigt. Der Reifendruck erzeut bei mir also nur eine größere oder kleinere Oberfläche, auf dem der Wagen auf der Fahrbahn aufliegt. Ich hoffe ich habe nichts vergessen.

Dann mache ich mal den Klugscheiss-Modus an

Man nehme zwei Kisten, welche eine unterschiedliche Masse und Auflageflächen-Größe haben, aber eine glatte Oberfläche. Diese stellt man auf ein Glasbrett, welches idealerweise eine glatte Oberfläche besitzt und hebt das Brett auf einer Seite an. Wenn man annimmt, dass es keinen Luftwiderstand gibt, sind beide Kisten gleich schnell unten. Die Masse spielt in diesem Fall keine Rolle, wie man mathematisch zeigen kann, aber das wäre wohl zu kompliziert. Sofern es Luftwiderstand gibt, spielt die Masse plötzlich eine Rolle, was sich ebenfalls mathematisch zeigen lässt, aber noch komplizierter wird.

Nun nehmen wir an, dass die beiden Kisten die selbe Oberflächen-Beschaffenheit haben, aber nicht mehr glatt sind. Die Auflagenflächen-Größe und Masse der Kisten ist weiterhin unterschiedlich. Den Luftwiderstand lassen wir weiterhin außen vor. Diese stellt man auf ein Holzbrett, dessen Oberflächenbeschaffenheit an allen Stellen gleich ist, aber auch nicht glatt ist. Die Reibung beruht darauf, dass an den Unebenheiten der beiden Oberflächen die Atome dieser Oberflächen so dicht aneinander liegen, dass Anziehungskräfte wirken, welche die Bewegung erschweren. Wenn man das Holzbrett nun auf einer Seite anhebt und die Kisten rutschen wird man feststellen, dass beide weiterhin gleich schnell sind. Was sehen wir daraus: Trotz der Unebenheiten in der Auflagefläche spielt die größe selbiger noch keine Rolle.

Dies waren die Festkörper. Oben geschriebenes gilt allerdings nicht für den Autoreifen. Der Grund ist, dass das Gummi kein Festkörper ist, sondern eher eine sehr zähe Flüssigkeit (der Fachmann spricht von hoher Viskosität, das aber nur am Rande). Diese sehr zähe Flüssigkeit verzahnt wesentlich besser mit den Unebenheiten des Fahrbahnbelages als ein Festkörper. Dadurch steigt der Reibungskoeffizient an und die Reibungskraft erhöht sich. Zusätzlich kleben die Reifen auf dem Fahrbahnbelag. Je größer die Auflagefläche ist, desto besser klebt dieser auf der Strasse. Je besser dieser klebt, desto höher ist die Reibung. Bei dem Kleben der Reifen spricht man auch von Adhäsionshaftung, welche bei einem Motorsport-Reifen sehr wichtig ist.

Dann mache ich mal den Klugscheiss-Modus wieder aus

Gruß

Also ich verstehe zugegebenermassen nicht so viel von Physik
Aber ich denke nicht nur die Breite, sondern auch das Gewicht (Masse) welches auf die Fläche drückt betimmt das Gripniveau
Das Andeutung des Luftwiederstandes zählt hier auch, aber nicht so wie beim im freien Fall

Beim freien Fall , spielt nur der Luftwiederstand eine Rolle, die gilt jedoch nicht bei einem Autoreifen
Weil das Gewicht/die Masse eben die Auflagefläche bestimmt, da ein Reifen immer verformbar ist, und auch mit verschiedenem Luftdruck gefahren wird