FFD IM - Freudenberg Forschungsdienste SE & Co. KG

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben die Reibung
von Gummireifen auf Straßenasphalt untersucht. Die Messergebnisse
legen nahe, dass je nach Geschwindigkeit unterschiedliche
Aspekte für die Reifenhaftung eine Rolle spielen. [Literatur 2]
Unterhalb einer Geschwindigkeit von einem Zentimeter pro Sekunde
(0,0036 km/h) wird die Reifenhaftung anscheinend vorrangig
durch die sogenannte wahre Kontaktfläche bestimmt (Abb. 3).
Die wahre Kontaktfläche zwischen Reifen und Asphalt ist deutlich
niedriger als die geometrisch abgedeckte Fläche – typischerweise
liegt sie bei nur etwa 1 Prozent. Der raue Asphalt weist über
verschiedene Größenordnungen hinweg kleine Erhöhungen und
Spitzen auf, auf denen der Reifen aufliegt. Erst auf der kleinsten,
mikroskopischen Ebene kommt es zum direkten, physikalischen
Abb. 3: Kontaktfläche in mehrfacher
Vergrößerung
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Kontakt. Die Jülicher Forscher gehen davon aus, dass sich an den
Berührungsstellen eine Art Schmierfilm ausbildet. Diese Zwischenschicht
bestimmt maßgeblich die Gummireibung bei niedrigen Geschwindigkeiten.
Bei schnelleren und damit für Autofahrer relevanten Geschwindigkeiten
ist offensichtlich eher eine Materialeigenschaft des Gummis
ausschlaggebend: die Viskoelastizität (Materialdämpfung).
Beim Gleiten über die raue Straßendecke ist der Reifen durch die
kleinen Unebenheiten und Erhöhungen des Asphalts Stößen ausgesetzt.
Diese führen dazu, dass der Reifen nachgibt und sich
eindellt, wodurch sich die Moleküle im Gummi gegeneinander bewegen
und den Stoß abdämpfen. Dadurch nimmt die Lauffläche
des Reifens kurzzeitig Energie auf, was die Reibung und damit
auch die Bodenhaftung erhöhen soll.
Solche Messungen sind natürlich auch für Gummidichtungen ganz
allgemein interessant und damit für viele andere Anwendungsfelder:
beispielsweise für die Entwicklung von Scheibenwischern
oder fein dosierbaren Spritzen mit speziellen, reibungsarmen
Gummidichtungen.
Daher verfügen auch die FFD über eine selbstgebaute Apparatur
zur Reibungsmessung speziell für Gummidichtungen (Abb. 4).
Alle Laborprüfmethoden zur Beurteilung des Reibungsverhaltens
im Zusammenspiel der Reibpartner Gummibauteil – Gegenlaufstelle
– und möglicherweise auch Schmiermedium erfolgen nach dem
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