Ich bin da ja auch nicht wirklich sattelfest, physikalisch auch nicht.

Aber liefern nicht die Rennwagen den Anscheinsbeweis? Wenn die nicht bei gleichem Gewicht mit breiteren und weicheren Reifen besser beschleunigen und verzögern täten, würde man diesen Aufwand (wahrscheinlich immer zu Lasten der Aerodynamik) doch gar nicht treiben, oder?

Bearbeitet (9. Juni 201313 J. von Juergen_)

Beispiele für den Verzahnungseffekt:

Motorrad mit reiner Haftreibung: 45° Schräglage als theoretisches Maximum

Motorrad mit Sportreifen (Lebensdauer ca 2000 - 3000 km): ca. 52 - 55° Schräglage

Rennmotorrad mit Qualifier (Lebensdauer ca 2 - 3 Runden): ca. 62° Schräglage

was redet Ihr da denn über Verzahnung der Reifen und so ein Zeugs??

mach doch mal aus 200kmh eine Vollbremsung und versucht die Reifen zum blockieren zu bringen,

bzw dann bei 120kmh ins ABS stotten.

das Problem ist jedenfalls nicht die Reifenhaftung...

uwe

Beispiele für den Verzahnungseffekt:

Motorrad mit reiner Haftreibung: 45° Schräglage als theoretisches Maximum

Motorrad mit Sportreifen (Lebensdauer ca 2000 - 3000 km): ca. 52 - 55° Schräglage

Rennmotorrad mit Qualifier (Lebensdauer ca 2 - 3 Runden): ca. 62° Schräglage

So, und diese Reifen haben doch alle die gleiche Aufstandsfläche und das Motorrad immer noch das gleiche Gewicht. Trotzdem können höhere Querbeschleunigungen übertragen werden, entsprechend auch höhere Bremskräfte! Also wäre doch auch mit mehr Aufstandsfläche (jetzt wieder beim Auto, da beim Motorrad kaum machbar) eine bessere Bremsleistung möglich, oder?

Ist ... egal, welche Aufstandsfläche du hast, da eine größere Aufstandsfläche eine geringere Gewichtskraft pro mm² zur Folge hat.

Erst wenn es zu einer Verzahnung zwischen Reifenoberfläche und Straße kommt und die Gewichtslast durch aerodynamische Effekte zunimmt, kannst du mit mehr "Gummi" mehr Bremsleistung erzeugen.

Was denn nun? Nun sag nicht, beim Abbremsen eines C6 gäbe es keinen Verzahnungseffekt zwischen Reifen und Strassenbelag.

Bearbeitet (9. Juni 201313 J. von Juergen_)

Klarer Fall für einige.

Ein C6 bremst mit Fahrradreifen gleich gut.

Oder doch nicht, trotz der skurilen Fachbegriffsdiskussion?

Bearbeitet (9. Juni 201313 J. von jozzo_)

Also mal ganz langsam, hier geht gerade physikalisch einiges durcheinander.

1. In erster Näherung gilt das Gesetz F_Reibung=F_normal ･ µ, wobei das µ der Reibkoeffizient ist. Nur reden wir hier von zwei Reibsystemen, nämlich Reifen/Straße und Bremsscheibe/Bremsbeläge.

2. Das Gewicht des Fahrzeugs bestimmt in erster Linie zusammen mit der Geschwindigkeit die Energie, die die Bremse in Wärme umwandeln muß. In zweiter Linie natürlich auch die maximale Haftreibungskraft des Reifens (Formel oben angewendet für Reifen/Straße, wobei F_normal die Gewichtskraft ist)

3. Diese maximale (theoretische) Haftreibung wird aber auf trockener Straße nie erreicht. Dort ist sie nämlich größer als die Kraft, die der Reifen ohne Materialzerstörung übertragen kann, daher gibt es dann Bremsspuren. Wichtig für die übertragbare Kraft ist die Stabilität des Gummis die eine Konstante aus Kraft/Fläche ist (ertragbare mechanische Spannung). Daher kann man mit breiten Reifen besser bremsen, da durch die größere Fläche eine größere Kraft ohne Zerstörung des Gummis übertragen wird.

4. Die in diesem Fred angesprochene Bremsschwäche (die ich bei meinem C6 HDI 240 nicht beobachte) hängt aber an dem Reibungssystem Bremsscheibe/Bremsbeläge, wo sich aufgrund der Wärmeentwicklung beim Bremsen die Materialeigenschaften des Systems (das µ oben) zumindest zeitweilig ändern. Zudem kann es im Bremszylinder auch zu Dampfbildung in der Bremsflüssigkeit kommen, was zusätzlich auch F_normal ändert.

Ich hoffe das bringt etwas Klarheit in die Physik des Bremsens.

Grüße

Ralf

Gesendet von meinem Nexus 7 mit Tapatalk 4

Irgendwo müssen die Mantafahrer doch recht haben. Sonst wären sie ja zu unrecht Witzfiguren. Breiter Reifen = mehr Bremsvermögen, also kürzerer Bremsweg, dafür aber höhere Leistung der Bremsanlage (Scheibe - Belag) bei der Wandlung der Energie in Hitze und Materialabnutzung. Oder ist es doch andersrum?

Ich sehe das etwas weniger physikalisch (weil es mir zu kompliziert ist), sondern philosophisch: wer bremsen muss hat zuvor zu stark beschleunigt. Bremsen ist müssen, Beschleunigen ist wollen.

Ich erinnere mich an eine Formel-Eins-Übertragung, in der gesagt wurde, dass beim Rennauto die Bremsen wichtiger seien als der Motor (oder zumindest gleich wichtig). Was immer das auch heißen mag.

Mein Credo: wenig beschleunigen und wenig bremsen. Ist natürlich heutzutage keinem echtem Mann vermittelbar. Da gehört man schnell in die Warmduscher Ecke. Frauen wollen Männer, keine ferngesteuerten Schlafanzüge. Sagt Audi.

zurigo

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von zurigo)

.. Ein breiterer Reifen hat auch eine größere Reifenaufstandsfläche. ....

Hallo,

darum gehts doch gar nicht.

Ich habe gesagt, dass dies als Lösung nicht funktionieren kann. Denn wenn es so wäre, dass die Reifen größere Kräfte übertrügen, dann wären noch "bessere Bremsen" erforderlich, weil dann ja dort mehr Energie gewandelt werden müsste.

Es gibt stattdessen vielversprechendere Lösungen des Problems. z.B.:

Man könnte im Falle einer bevorstehenden Notbremsung die Mitfahrer bitten das Auto zu verlassen, um so die thermische Belastung der Bremsen zu reduzieren.

Gruß, Albert

Daß breite Reifen mehr Kräfte übertragen können, ist in erster Näherung falsch. Beim Thema Verschleiß, Erhitzung etc. sieht das dann wieder anders aus.

So ist es. Aus nachvollziehbaren Gründen kann die Formel nicht für eine unendlich große Normalkraft wirksam sein. Der Wirkungsbereich breiter Reifen ist daher im Falle einer theoretisch unendlich großen Verzögerung und unendlich großen Achslastverschiebung größer.

Gruß, Albert

P.S.

Habe erst jetzt die nachfolgenden Posts gelesen:

Verzahnung:

Die Frage, ob eine Verzahnung stattfindet oder nicht, hängt nicht von der Kontaktfläche der Reifen, sondern von den Materialeigenschaften ab. Vom selben Material breitere Reifen zu wählen erhöht bis zum Materialversagen die übertragbaren Kräfte nicht, da im selben Maß in dem die Kontaktfläche zunimmt, die Normalkraft abnimmt.

Insofern ist die Aussage: "Breitere Reifen übertragen mehr Bremskräfte" zumindest zweifelhaft, da dies suggeriert, man müsse ein Auto lediglich mit breiteren Reifen ausstatten und schon käme es früher zum Stehen, was in den meisten Fällen aber nicht zutreffen wird.

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von -albert-)

Hallo,

darum gehts doch gar nicht.

Ich habe gesagt, dass dies als Lösung nicht funktionieren kann. Denn wenn es so wäre, dass die Reifen größere Kräfte übertrügen, dann wären noch "bessere Bremsen" erforderlich, weil dann ja dort mehr Energie gewandelt werden müsste.

Es gibt stattdessen vielversprechendere Lösungen des Problems. z.B.:

Man könnte im Falle einer bevorstehenden Notbremsung die Mitfahrer bitten das Auto zu verlassen, um so die thermische Belastung der Bremsen zu reduzieren.

Gruß, Albert

Der ADAC sieht das anders, aber die verstehen ja nix von Reifen :-)

Beim selben Auto mit denselben Bremsen 5 Meter Bremsweg weniger.

Die Meßgeräte zeigten sicher falsch :-)

http://www.adac.de/_mmm/pdf/Breit_oder_schmal_23603.pdf

Deswegen Leute...

Ein Grundsatz der Physik: Glaubt dem Einstein, nicht dem Albert.

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von jozzo_)

Der ADAC sieht das anders, aber die verstehen ja nix von Reifen :-)

Und die Meßgeräte zeigten sicher falsch.

http://www.adac.de/_mmm/pdf/Breit_oder_schmal_23603.pdf

Hallo, wenn breitere Reifen mehr Grip haben, wie der ADAC schreibt, dann müssen sie auch eine andere Gummimischung haben.

Das steht da in dem ADAC-Artikel nicht drin, dennoch ist es so.

Abgesehen davon ist der Text so geschrieben, dass man glauben könnte, Deine Vermutung, wonach der ADAC von Reifen nichts verstünde, träfe zu.

Zitat:

Auf trockener Fahrbahn trifft die Formel»Je breiter, desto mehr Grip« uneingeschränkt zu:

Aufgrund der geringeren Flankenhöhe wird der Reifen steifer und das Handling verbessert sich spürbar.

Den besseren Grip erklärt der ADAC (man beachte den Doppelpunkt) doch tatsächlich mit der größeren Steifigkeit aufgrund der geringeren Flankenhöhe.

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von -albert-)

Hallo, wenn breitere Reifen mehr Grip haben, wie der ADAC schreibt, dann müssen sie auch eine andere Gummimischung haben.

Das steht da in dem ADAC-Artikel nicht drin, dennoch ist es so.

Abgesehen davon ist der Text so geschrieben, dass man glauben könnte, Deine Vermutung, wonach der ADAC von Reifen nichts verstünde, träfe zu.

Zitat:

Auf trockener Fahrbahn trifft die Formel»Je breiter, desto mehr Grip« uneingeschränkt zu:

Aufgrund der geringeren Flankenhöhe wird der Reifen steifer und das Handling verbessert sich spürbar.

Den besseren Grip erklärt (man beachte den Doppelpunkt) doch tatsächlich mit der größeren Steifigkeit aufgrund der geringeren Flankenhöhe.

Goodyear siehts auch andres als Du, aber die verstehen schon gar nix von Reifen.

[TABLE]

[TR]

[TD]

Neue ActiveBraking-Technologie

[/TD]

[TD=width: 2%][/TD]

[TD=width: 25%][/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

ActiveBraking-Technologie, eine neue Karkassen-Struktur mit gekreuzten Kordlagen und spezieller Silica-Laufflächen Mischung, die in Sachen Handling und Bremsleistung klare Pluspunkte setzen.

Diese neue Technologie von Goodyear vergrößert den Straßenkontakt der Reifenaufstandsfläche während des Bremsvorgangs. Während sich herkömmliche Profilblöcke beim Bremsen wenig oder gar nicht verändern, vergrößern sich die Profilblöcke des neuen Asymmetric 2 durch eine speziell entwickelte Form, die ihre Oberfläche - die Kontaktfläche zur Fahrbahn - verändert sobald diese unter Bremsbelastung steht. Dies erhöht den Grip und führt zur Verkürzung des Bremswegs.

Nicht nur der Bremsweg verkürzt sich durch diese spezielle Karkassen-Struktur mit gekreuzten Kordlagen, auch das Handling auf trockener und nasser Straße verbessert sich durch die Verwindungssteifigkeit und das niedrigere Gewicht als beim Vorgänger. Denn durch die Reduzierung der ungefederten Massen des Fahrzeugs wird es dem Reifen ermöglicht den Fahrbahn-Konturen besser zu folgen.

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Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von jozzo_)

Goodyear siehts auch so, aber die verstehen schon gar nix von Reifen.

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Neue ActiveBraking-Technologie

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[TD=width: 25%][/TD]

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ActiveBraking-Technologie, eine neue Karkassen-Struktur mit gekreuzten Kordlagen und spezieller Silica-Laufflächen Mischung, die in Sachen Handling und Bremsleistung klare Pluspunkte setzen.

Diese neue Technologie von Goodyear vergrößert den Straßenkontakt der Reifenaufstandsfläche während des Bremsvorgangs. Während sich herkömmliche Profilblöcke beim Bremsen wenig oder gar nicht verändern, vergrößern sich die Profilblöcke des neuen Asymmetric 2 durch eine speziell entwickelte Form, die ihre Oberfläche - die Kontaktfläche zur Fahrbahn - verändert sobald diese unter Bremsbelastung steht. Dies erhöht den Grip und führt zur Verkürzung des Bremswegs.

Nicht nur der Bremsweg verkürzt sich durch diese spezielle Karkassen-Struktur mit gekreuzten Kordlagen, auch das Handling auf trockener und nasser Straße verbessert sich durch die Verwindungssteifigkeit und das niedrigere Gewicht als beim Vorgänger. Denn durch die Reduzierung der ungefederten Massen des Fahrzeugs wird es dem Reifen ermöglicht den Fahrbahn-Konturen besser zu folgen.

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Hallo, das ist doch ein PR-Text, der breite Reifen bewerben soll!

Akzeptiere doch, dass sich in weiten Grenzen die Haftreibungskraft proportional zur Normalkraft verhält. Ist ein Reifen breiter, ist zwar seine Kontaktfläche größer, aber seine Normalkraft ist um dasselbe Maß kleiner. Die Haftreibungskraft des breiten Reifens (bei identischer Gummimischung) wird erst dann größer, wenn eine zu große Normalkraft zum Systemversagen des schmalen Reifens führt.

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von -albert-)

Mir gefällt der letzte Satz des ADAC am besten. Da kann ich mich voll einfühlen.

In einem Physikbuch, das ich neuerlich erstanden habe, kommt die Flächengröße bei Reibungseffekten irgendwie nicht vor. Ich hatte mich beim Lesen darüber gewundert. Denn ich unterliege seit der Gehirnwäsche durch Autowerbung der Auffassung, dass breitere Reifen -Flächen mehr Reibung erzeugen. - Oder haben die jetzt doch recht?

Was Goodyear da schreibt, klingt für mich sehr hergeholt. Wenn die Physik doch so einfach ist, dann könnten die es doch auch so ausdrücken. Breiter = mehr Bremskraft. Aber sie reden von spezieller Technologie. Und die soll es ermöglichen, dass beim Bremsvorgang der Reifen breiter wird (in seiner Fläche?). - Ich kapiere das jetzt nicht.

Mal ganz simpel: Wenn ein Bauer mit der Egge übers Feld fährt, dann braucht er doch eine bestimmte PS Stärke bei seinem Traktor. Wenn die Egge größer ist, müsste der Traktor einen stärkeren Motor haben. Was sich dabei natürlich auch ändert, ist das Gewicht der Egge. Schwierig wird die Frage, ob das Gewicht der größeren Egge die höhere Motorleistung ausmacht, oder die vermeintlich höhere Reibungskraft.

Es ist zum Mäuse melken.

zurigo

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von zurigo)

...Schwierig wird die Frage, ob das Gewicht der größeren Egge die höhere Motorleistung ausmacht, oder die vermeintlich höhere Reibungskraft.

...

Hallo,

wenn die Egge eine größere Masse hat, dann ist auch die Haftreibungskraft größer. Die größere Motorleistung könnte zudem erforderlich werden, weil die größere Egge ebenso zügig beschleunigt werden können soll, wie eine kleinere Egge und weil der Bauer vielleicht auch den Berg zu seinem Hof hochfahren können will.

Also: Das Gewicht ist Schuld ;-)

Gruß, Albert

In einem Physikbuch, das ich neuerlich erstanden habe, kommt die Flächengröße bei Reibungseffekten irgendwie nicht vor.

Das liegt daran, weil man die Fläche vernachlässigen kann. Es kommt alleine auf die Dimension der Normalkraft an. Denn je größer die Fläche ist, desto kleiner die Normalkraft je Flächeneinheit.

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von -albert-)

Würde das im Umkehrschluss bedeuten, dass eine doppelt so breite Egge, die aber nur halb so viel wiegt, die gleiche Gaspedalposition für eine festgelegte Fahrgeschwindigkeit übers Feld erfordert? Die doppelt breite (oder lange) Egge selber müsste natürlich außen aus dem gleichen Material bestehen, damit der Materialkoeffizient gleich bliebe. Man könnte sich also vorstellen, dass die Eggenzähne innendrin aus Plastik sind. Also insgesamt leichter sind.

zurigo

Würde das im Umkehrschluss bedeuten, dass eine doppelt so breite Egge, die aber nur halb so viel wiegt, die gleiche Gaspedalposition für eine festgelegte Fahrgeschwindigkeit übers Feld erfordert? ...

Hallo nein,

es kommt bei der Haftreibungskraft alleine auf die Masse an (bei identischem Reibungskoeffizient)

P.S.

Hallo Zurigo,

wir können ja unsere Physikdiskussionen der gymnasialen Mittelstufe bei einem guten Glas Cognac weiterführen, wenn Ihr uns im Sommer besucht. Wollen wir das so machen?

Gruß, Albert

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von -albert-)

Ok. Ich lese bis dahin noch mal in meinen Mittelstufen-Büchern nach. Physik war bei uns leider nicht sehr anschaulich. Dabei ist sie so spannend.

zurigo

...

3. Diese maximale (theoretische) Haftreibung wird aber auf trockener Straße nie erreicht. Dort ist sie nämlich größer als die Kraft, die der Reifen ohne Materialzerstörung übertragen kann, daher gibt es dann Bremsspuren. Wichtig für die übertragbare Kraft ist die Stabilität des Gummis die eine Konstante aus Kraft/Fläche ist (ertragbare mechanische Spannung). Daher kann man mit breiten Reifen besser bremsen, da durch die größere Fläche eine größere Kraft ohne Zerstörung des Gummis übertragen wird.

....

Hallo Keimix,

Dein sehr langes Posting habe ich erst jetzt gelesen. Ich lese aus Faulheit immer zuerst die kürzeren Beiträge.

Was Du unter Ziffer 3 schreibst ist das, was ich als Reifenlaie unter "Systemversagen" meine. Es ist nachvollziehbar, dass die Proportionalität der Reibungskraft zur Normalkraft nicht für eine unendlich große Normalkraft gelten kann: Irgendwann muss das System aufgrund einer zu großen Normalkraft versagen! - und hier versagt der breitere Reifen aufgrund seiner kleineren Kraft je Flächeneinheit später.

Jedenfalls sollte man Werbeaussagen, wonach man mit breiteren Reifen kürzere Bremswege erziele, nicht bedingungslos glauben. Denn dies gilt nur, wenn die vorhandenen Reifen "noch nicht breit genug" sind.

Gruß, Albert

Hallo Keimix,

Dein sehr langes Posting habe ich erst jetzt gelesen. Ich lese aus Faulheit immer zuerst die kürzeren Beiträge.

Was Du unter Ziffer 3 schreibst ist das, was ich als Reifenlaie unter "Systemversagen" meine. Es ist nachvollziehbar, dass die Proportionalität der Reibungskraft zur Normalkraft nicht für eine unendlich große Normalkraft gelten kann: Irgendwann muss das System aufgrund einer zu großen Normalkraft versagen! - und hier versagt der breitere Reifen aufgrund seiner kleineren Kraft je Flächeneinheit später.

Jedenfalls sollte man Werbeaussagen, wonach man mit breiteren Reifen kürzere Bremswege erziele, nicht bedingungslos glauben. Denn dies gilt nur, wenn die vorhandenen Reifen "noch nicht breit genug" sind.

Gruß, Albert

http://www.spiegel.de/auto/aktuell/sportliche-reifen-je-breiter-desto-sicherer-a-381359.html

http://www.spiegel.de/auto/aktuell/sportliche-reifen-je-breiter-desto-sicherer-a-381359.html

Hallo,

sie hätten noch weitere Bremsversuche mit immer breiteren Reifen machen sollen. Irgendwann hätten sie festgestellt, dass noch breitere Reifen keine Verkürzung des Bremsweges mehr bewirken.

Gruß, Albert

Hallo,

sie hätten noch weitere Bremsversuche mit immer breiteren Reifen machen sollen. Irgendwann hätten sie festgestellt, dass noch breitere Reifen keine Verkürzung des Bremsweges mehr bewirken.

Gruß, Albert

Alberts C6 bremst mit Fahrradreifen gleich gut.

Alberts C6 bremst mit Fahrradreifen gleich gut.

Versuche doch einfach einmal zu verstehen, was hier geschrieben wurde!

Versuche doch einfach einmal zu verstehen, was hier geschrieben wurde!

Es ist in #55 eine einfache Frage gewesen, die keiner beantwortet hat.

Da habe ich verstanden.

Stattdessen wurden die Physikvorlesungen immer komplizierter :-)

PS: Mein breitester Breitreifen ist 205.

Bearbeitet (10. Juni 201313 J. von jozzo_)

@jozzo:

Da Du anschauliche Modelle bevorzugst, suche ich gerade nach einem Modell, das Du aus Deiner Lebenserfahrung kennst. Wie wärs damit:

Stelle dir zwei exakt gleich große Schränke vor, die Du verschieben willst. Diese Schränke sind absolut identisch und unterscheiden sich lediglich dadurch, dass der eine mit vier Füßen auf dem Boden steht, während dem anderen die Füße entfernt wurden, weshalb er vollflächig auf dem Boden steht. Die Kontaktfläche des zweiten Schranks ist also um ein vielfaches größer, als die des ersten Schranks.

Wenn Du die Schränke verschieben willst, dann gelingt das nur, wenn die hinwirkende Kraft, die Du ausübst, größer ist, als die rückwirkende Kraft, die aus der Haftreibungskraft resultiert. Mit anderen Worten: Wenn der Schrank auf dem Boden gleiten soll, dass muss zunächst die Haftreibungskraft überwunden werden. Je größer die Haftreibungskraft, desto mehr Kraft musst Du aufwenden, damit der Schrank sich bewegt.

Nun ist die Kontaktfläche des zweiten Schranks 100 mal größer, als die Kontaktfläche des ersten Schranks.

Frage:

Um wieviel mal ist die Kraft gegenüber dem ersten Schrank größer, die Du benötigst den zweiten Schrank zu verschieben?

a) 100 mal

deutlich größer

c) gleich groß

Welche Antwort entspricht Deiner Erfahrung? a, b, oder c?

Gruß, Albert