Auflagefläche des Reifens

Hallo Physiker

Bei einem Auto mit gleichem Gewicht und unterschiedlich breiten Reifen und gleichem Innendruck.
Ist da die Auflagefläche bei einem breiten Reifen genau so groß, wie bei einem schmalen??

Ich denke ja!
Was denkt ( wisst) Ihr

Danke für Eure Antworten

Silvio

Hallo.

Was denkt ( wisst) Ihr

Gedankenexperiment: Auto wird auf Fahrradreifen gestellt. Breite der Auflagefläche, sagen wir mal, 2 cm. Zweiter Teil: Auto wird auf Formel1-Reifen gestellt. Breite der Auflagefläche meinetwegen 40 cm.

Um die gleiche Auflagefläche in Teil 1 und 2 zu erreichen, müsste der Fahrradreifen also 20mal so lang aufliegen … kaum möglich, oder?

Gruß Eillicht zu Vensre

Hallo Silvio,

Bei einem Auto mit gleichem Gewicht und unterschiedlich
breiten Reifen und gleichem Innendruck.
Ist da die Auflagefläche bei einem breiten Reifen genau so
groß, wie bei einem schmalen??

Ich denke ja!

Ich auch. Wenn Du annimmst, dass das Gummi ausschließlich durch den Gasdruck im Reifeninneren gegen den Asphalt gedrückt wird. Die Reifendecke ist also beliebig dünn und kann keine Schubkräfte direkt auf die Felge übertragen. In diesem idealisierten Fall bildet sich ein Gleichgewicht aus dem Gasdruck, der gegen die Auflagefläche drückt und der Gewichtskraft des Autos auf das jeweilige Rad. Dann ist die Auflagefläche nur vom Reifendruck und dem Gewicht und nicht von der Reifengröße abhängig.
Beim realen Reifen wird das auch noch einigermaßen hinkommen, wenn die Auflagefläche nicht zu groß wird.

Jörg

Moin, Eillicht,

im Gedankenexperiment steht der Reifen ja nicht auf einer Fläche, sondern auf einem Punkt, beim Superbreitreifen auf einer Geraden. Erst die Verformbarkeit des Gummis macht aus Punkt und Gerade eine Fläche. Deshalb ist Silvios Vermutung gar nicht so abwegig: 1 Tonne drückt den Fahrradreifen ziemlich flach, während dem Breitreifen kaum eine Delle anzusehen ist.

Gruß Ralf

Hallo Eillicht zu Vensre

…was für ein Name… einfach toll :open_mouth:)

Aber! In diesem speziellen Fall auch das falsche Experiment.
Du solltest in Deinem Fall das gleiche Fahrrad den gleichen Fahrer und unterschiedliche Reifen mit dem gleichen Druck benutzen.So glaube ich, dass die Auflagefläche gleich ist. In Deinem Fall wird aufgrund der Form nicht die Möglichkeit gewährt wegen des großen Gewichtes die Luft weit genug zusammen zu drücken. Es stünde auf der Felge und würde diese verbiegen.

Was denkst Du?

Mit freundlichen Grüßen

Silvio

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo,
also wenn bei gleichem Druck und gleichem Gewicht die Reifenbreite für die Auflagefläche der Reifen keine Rolle spielt,
warum ziehen sich dann Sportwagen extrem breite Reifen auf um dadurch mehr Auflagefläche zu haben und dadurch wiederum mehr Haftkräfte auf die Straße bringen zu können?

Ich meine man kann natürlich dann auch dünne Reifen mit gleichem Druck aufziehen, man hätte auch die gleiche Auflagefläche.
Warum kann man dann aber mit breiten Reifen tatsächlich mehr Haftkräfte übertragen?

Weiß dazu jemand Rat?

Warum kann man dann aber mit breiten Reifen tatsächlich mehr
Haftkräfte übertragen?

kann man nicht primär aufgrund der auflagefläche

es spielen andere gründe eine rolle

  1. es sieht gut aus
  2. es geht um die stabilität des reifens
    (verformung->Kraftübertragung)
  3. es geht um die straßenlage(schlaglöcher)

die größe der auflagefläche spielt für die reibungskraft keine rolle.

Ja stimmt,
also wenn der Reifen sich zu arg deformieren muss, um die Kraft aufzubauen, ist er ja nicht mehr rund und die Fahrt wird unruhiger.
Das ist doch auch ein Grund, warum der Reifen nicht beliebig dünn sein kann.

die größe der auflagefläche spielt für die reibungskraft keine
rolle.

Da muss ich widersprechen.
Die Formel Fr=u*Fn gilt nur für Festkörper. Gummie ist aber keiner.
Gründe, warum die Haftkraft zwischen Straße und Reifen doch von der Fläche abhängt findet man hier:
http://www.sportreifen.com/tipps.htm unter Gummireibung.

Moin, Tim,

in der Formel 1 geht es nur um die Wärmeabfuhr. Wer nicht in der Formel 1 fährt und breite Reifen braucht, hat ein potenzielles mentales Problem.

Warum kann man dann aber mit breiten Reifen tatsächlich mehr
Haftkräfte übertragen?

Kann man nicht, das ist ein Aberglaube. Such mal nach Formel 1 und Technik, die beschreiben das auf ihren Seiten selbst.

Gruß Ralf

Kann man nicht, das ist ein Aberglaube. Such mal nach Formel 1
und Technik, die beschreiben das auf ihren Seiten selbst.

Hier ist ein Film, in dem ein Experiment gemacht wird, wo nachgewiesen wird, dass breitere Reifen tatsächlich mehr Haftkräfte übertragen.

http://kopfball.de/arcflm.phtml?kbsec=arcflm&selFilm…

1 Like

Hallo Silvio,

Hallo Physiker

ich nehme das jetzt mal wörtlich, d.h. ich betrachte den Idealfall, was bei Fahrrädern auch ganz gut hinkommt.

Bei einem Auto mit gleichem Gewicht und unterschiedlich
breiten Reifen und gleichem Innendruck.
Ist da die Auflagefläche bei einem breiten Reifen genau so
groß, wie bei einem schmalen??

Also Fahrrad: Das Gas im Reifen hat einen bestimmten Druck, z.b. 6 bar, das sind ca. 6000 hPa oder 600 kPa oder 0,6 MPa. Die Einheit habe ich deshalb gewählt, weil 1 MPa einer Kraft von einem N pro mm² entspricht. Wiegt das Fahrrad mit Fahrer z.B. 100 kg, dann entspricht das einer Gewichtskraft von ca. 1000 N. Da der Gasdruck 0,6 N pro mm² gegenhalten kann, muss die Auflagefläche ca. 1667 mm² betragen, pro Rad also ca. 850 mm², unabhängig von der Breite! Die Breite wird wichtig beim Rollwiderstand: je schmaler ein Reifen ist, desto kleiner ist die Breite der Auflagefläche und desto größer muss (bei gleichem Druck) die Länge der Auflagefläche sein - damit steigt die Walkarbeit, die ich beim Treten für die Verformung des Reifens aufwenden muss und der Rollwiderstand ist größer (!) als bei einem breiten Reifen. Ab ca. 25 km/h aber wird dieser Vorteil des breiten Reifens durch den höheren Luftwiderstand wieder aufgefressen, weshalb Rennradler schmalere Reifen fahren (aber meines Wissens nach - ich bin keiner - breitere als die 18 mm bis 20 mm, die früher mal in waren).

Grüße, Thomas

Ja stimmt,
also wenn der Reifen sich zu arg deformieren muss, um die
Kraft aufzubauen, ist er ja nicht mehr rund und die Fahrt wird
unruhiger.

unruhig ist relativ, auf jeden fall hat der dünne reifen in kurven eine schlechteren halt, weil er nicht so große querkräfte aufnehmen kann. er verformt sich bei der geradeausfahrt stärker und in kurven noch stärker als der breitere reifen. die durch die verformung entstehende wärme muss durch energiezufuhr kompensiert werden.

die größe der auflagefläche spielt für die reibungskraft keine
rolle.

Da muss ich widersprechen.
Die Formel Fr=u*Fn gilt nur für Festkörper. Gummie ist aber
keiner.
Gründe, warum die Haftkraft zwischen Straße und Reifen doch
von der Fläche abhängt findet man hier:
http://www.sportreifen.com/tipps.htm unter Gummireibung.

du hast recht. die fläche ist jedoch nur deshalb von belang, weil sich der reifen bei kleinerer fläche stärker verformt. bei konstanter verformung(breit und dünn) hätte die fläche keinen einfluss.

mfg:smile:
rené