Ein Forschungsprojekt der Universität Paderborn untersucht, welchen Einfluss die Auslegung von Achssystemen auf den Reifenabrieb haben. Schon mit kleinen Optimierungen konnten sie den Abrieb deutlich reduzieren.
Versuchsstand zur Untersuchung von Achssystemen
Universität Paderborn
An der Universität Paderborn untersucht ein von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördertes Forschungsprojekt den Einfluß von Achsgeometrien auf den Reifenabrieb. Die Untersuchungen basieren auf experimentell validierten Modellen eines Reifens und einer Hinterachse an einem Mittelklasse-Serienfahrzeug. "Die Menge des Reifenabriebs hängt unter anderem vom Zusammenspiel zwischen Fahrwerk, Reifen und Fahrbahn ab, worauf die Auslegung der Achssysteme einen relativ großen Einfluss hat", erläutert Professor Dr. Walter Sextro, Leiter des Projekts und Inhaber des Lehrstuhls für Dynamik und Mechatronik an der Universität Paderborn.
Im Projekt wurde eine Methodik entwickelt, die es ermöglicht, die Reibarbeit zwischen Reifen und Straße als Indikator für die Menge an Reifenabrieb zu berechnen und so den Einfluss der Achseigenschaften auf die Reibarbeit zu analysieren. "Durch Optimierung des Achssystems konnte die Menge des Reifenabriebs unter den gewählten Bedingungen in der Simulation bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h um rund die Hälfte verringert werden, wenn an der Achse vergleichsweise geringe geometrische Veränderungen vorgenommen werden", so Sextro. Auch in realen Fahrversuchen eines Projektpartners wurde das Potenzial der Emissions-Reduzierung deutlich.
Reifenabrieb in der Fahrwerksauslegung berücksichtigen
Um den Einfluss der Achseigenschaften auf die Menge an Reifenabrieb unter Berücksichtigung der Fahrzeugdynamik detaillierter analysieren zu können, soll die Simulation zukünftig um ein Modell der Vorderachse und des Fahrzeugaufbaus erweitert werden. Die bislang vorliegenden Berechnungsergebnisse zeigten laut Sextro auch, dass die Reduktion von Reifenabrieb in der Fahrwerksauslegung berücksichtigt werden sollte, gerade im Hinblick auf das hohe Gewicht von batterieelektrischen Fahrzeugen. Denn der Reifenabrieb hat einen größeren Anteil am Partikelausstoß als beispielsweise Rußpartikel aus Abgasen von Verbrennungsmotoren.