Diskussion:Rollwiderstand

message: die diskussion ist müßig, da nicht die elastischen Verformungen die Reibung verursachen, sondern die plastischen. Die sollten bei Stahlrädern oder Kugellagerkugeln minimal oder null sein. Weitere Beiträge liefert bei Stahl-Rollkörpern die Schmiermittel-Arbeit, die nicht unendlich kleine Berührfläche hin zu den Flanken (Gleitreibungsanteil) und bei Gummirädern die Walkarbeit im Gummi und bei Kurvenfahrt die Gleitreibung aufgrund starrer Achse (Eisenbahn) oder breiter Reifen oder Zwillingsreifen oder ungelenkter Doppel- / Dreifachachsen. 
Einzig das Schotterbett kann Energie schlucken durch sein Einsinken - nicht jedoch die kleine Delle in der Schiene im Bereich der Auflagefläche. Bleibt noch die Reibung des Spurkranzes - so er denn anliegt.Ulfbastel 16:03, 7. Sep. 2011 (CEST)
thread_title: plastisch/elastisch

message: Spätestens bei ca. 7910 m/s sollte der Rollreibungswiderstand 0 sein, da die Fliehkraft gleich der Gewichtskraft ist. Man kann auch, bei entsprechender Bereifung, mit einem Fahrrad übers Wasser fahren. Man muß nur schnell genug sein. (Bezieht sich auf die Fahrt durch nassen Sand am Strand.) Ich denke die bisherigen Aussagen des Artikels sind recht schwach.
:Der Widerstand wäre 0, das hat allerdings nichts mit dem Rollwiderstand zu tun, sondern damit, dass die Kraft auf die Unterlage auch 0 wird. Der Koeffizient kann dabei gleich bleiben. --mfb 16:17, 2. Jul. 2009 (CEST)
thread_title:  Geschwindigkeitsabhängigkeit 

message: Nach meinem Wissen, gibt es den geschwindigkeitsunabhängigen Rollwiderstandsbeiwert kr0 und den linear von der Geschwindigkeit abhängigen Teil, der den Faktor krv (bzw. auch kr1 genannt) beinhaltet. Da beide Werte jedoch dimensionslos sind, bin ich mir nicht sicher, ob der Wert krv immer mit der Geschwindigkeit in km/h multipliziert werden muss, damit die Fahrwiderstandsformel korrekte Ergebnisse liefert. Weiß das jemand?
:Schon rein einheitenmäßig muss ein Koeffizient für eine Geschwindigkeitsabhängigkeit eine Geschwindigkeit beinhalten. Ob das direkt (in s/m) oder indirekt (Umdrehungsfrequenz und Umfang des Rads) geschieht, ist dabei egal. Selbst wenn man es relativ zur Lichtgeschwindigkeit angibt (...), hat man eine Geschwindigkeit darin. --mfb 16:17, 2. Jul. 2009 (CEST)
thread_title:  Geschwindigkeitsabhängigkeit 

message: Wie ist das mit den Einheiten der Formel von Gustav Niemann? d = 0,013 \cdot \sqrt{D} . In Worten: \sqrt{D} hat die Dimmension \sqrt{Meter}. Damit auf der anderen Seite der Gleichung eine Länge stehen darf, muss der Faktor  0,013  die Dimmension \sqrt{Meter} haben. Kann das mal jemand nachschauen der sein Buch hat, wie das ist? Oder vielleicht die Formel sogar herleiten? (nicht signierter Beitrag von Fiete Ka (Diskussion | Beiträge) 09:01, 18. Aug. 2011 (CEST)
replies: text: "d und D in mm" - man muss also jeweils die dimensionslosen Werte der Länge in mm einsetzen. Mit D=2R und c_r=d/R ergibt sich c_r = 0,013*sqrt(2)/sqrt(R/mm) mit dem Radius R (inklusive Einheit). --mfb 10:39, 18. Aug. 2011 (CEST)
replies: text:   Welcher Quelle liegt die Formel zu grunde? Könnte die jmd. bitte angeben?
 -- Paddelsteini 11:53, 11. Jan. 2012 (CET)
thread_title:  Formel von Gustav Niemann 

message: Die Sätze: "Die Reibungskraft FR ist direkt vom Radius R des rollenden Körpers abhängig, große Räder rollen also leichter. Im Gegensatz dazu hat bei der Gleitreibung die Größe der Auflagefläche der Körper keinen Einfluss.
Die Länge d wird auch Hebelarm der Rollreibung oder Rollreibungslänge genannt. Es ist offensichtlich, dass diese Länge von der Größe des Rollkörpers wie auch von der Belastung abhängt.", sind "offensichtlicher" Mumpitz. Vielmehr ist das Verhältnis d/R=Rollwiderstandsbeiwert näherungsweise konstant. Tendenziell haben größere Räder geringere Rollwiderstandsbeiwerte. Haupteinflüsse sind aber Gummimischung, Luftdruck und andere Reifenparameter, wenn man beim Beispiel Autoreifen bleiben will.-- Wruedt 09:27, 20. Aug. 2011 (CEST)
thread_title:  Mathematische Behandlung 

message: Die Größe R der Formel d/R ist nirgends erklärt. Ist das der Radius? (nicht signierter Beitrag von 89.104.30.226 (Diskussion) 07:26, 4. Jul 2016 (CEST)
replies: text: Ja, eingefügt. --mfb (Diskussion) 23:16, 5. Jul. 2016 (CEST)
thread_title:  Definition von R 

message: Meine letzte Physik-Stunde ist leider schon Jahrzehnte her… also hier die Frage eines Ahnungslosen: Wieso steht (mit Ausnahme Fahrrad) eigentlich nix über die Breite von Räder/Reifen im Artikel. Spielt die in der Regel keine Rolle (mit Ausnahme Untergrund = Sandstrand)? Beispiel: Jemand kauft sich eine schicke schnelle Rennsemmel. Nur die Reifen sind ihm viel zu mickrig. Also besorgt er sich noch Breitreifen dazu, extra breit, sagen wir mal doppelt so breit als die Standardreifen. Alles andere bleibt beim Alten. Auto = gleiches Gewicht (Mehrgewicht durch Breitreifen vernachlässigt), gleiche Asphaltstraße als Untergrund, gleiches trockenes Wetter, gleiche Temperatur (Luft, Reifen, Straßenbelag), gleiche Geschwindigkeit, gleicher Radius der Räder/Reifen, gleiche Reifengummi-Mischung, gleicher Reifendruck… ändert sich der Rollwiderstand oder nicht? Wenn nicht, warum? Eigentlich müsste sich IMHO der Rollwiderstand der Reifen bei Verdoppelung der Reifenbreite ebenfalls verdoppeln? Antwort ggf bitte mit "ping"--Ciao • Bestoernesto • ✉ 05:01, 15. Jan. 2019 (CET)
thread_title:  Und die Breite? 

message: Ich denke auch, dass die Reifenbreite grundsätzlich einen Einfluss auf den Rollwiderstand haben muss. Da durch eine breitere Auflagefläche wahrscheinlich auch die Verformungsarbeit größer wird bzw. Wärmeverluste zunehmen. Allerdings verstehe ich nicht so ganz warum in dem Beispiel mit den Fahrradreifen auf Sand der Rollwiderstand das Fahren erschweren soll. Ich würde davon ausgehen, dass der schmale Reifen weiter einsinkt, dadurch dürfe sich aber der Rollwiderstand bzgl. der Verformung am Reifen nicht merklich ändern. Ich halte das "bergauf" fahren aus dem "Sandloch" (in das der Reifen eingesunken ist) für das Problem was wiederum zum erschwerten Fahren führt. Oder wird das "Verdrängen" des Sands als Verformung der "Fahrbahn" betrachtet? Andreas V. Schmidt 20:03, 30. Jan. 2021 (CET)
thread_title:  Fahrradreifen im Sand 

message: Falls hier jemand aufschlägt, der so richtig Ahnung von der Materie Reifen/Rollwiderstand hat, der möge doch mal bitte nen Blick zur Diskussion:Traktor#Rollwiderstand werfen. Dort kritisiert eine IP eine Aussage bezüglich des Rollenwiderstands der hinteren Traktorreifen im Artikel als falsch. Klingt jedenfalls glaubwürdig fachlich kompetent. Kann das aber nicht beurteilen. Vlt. kann sich das mal jemand angucken.--Ciao • Bestoernesto • ✉ 05:18, 15. Jan. 2019 (CET)
thread_title:  Traktorreifen 

message: Der umseitige Artikel besitzt immer noch Lücken und enthält wohl auch noch einige "spekulative" Inhalte.
Im Folgenden einmal meine Gedanken zu einigen Punkten, die noch geklärt werden sollten, was sich u.a. auch an den Fragen und Diskussionen auf dieser Seite ergibt.
Zum allgemeinen Verständnis vorab einmal dies: 
# Gleiche Materialkombination und gleiche Kontaktkraft vorausgesetzt, ist die Haftreibung zwischen zwei Körpern (hier Reifen und Fahrbahn) in der Regel immer gleich groß. Das liegt daran, dass sich bei einem schmalen Reifen die Flächenpressung (Kraft pro Fläche; auch als Druck bezeichnet) im gleichem Maße erhöht, wie sich die Aufstandsfläche verringert. Die Reibung entspricht der Flächenpressung multipliziert mit der Größe der Kontaktfläche. Das Ergebnis bleibt demzufolge gleich.
# Gleiche Belastung und gleiche Verformungseigenschaften vorausgesetzt, ist die Gesamtgröße der Kontaktfläche des Reifens zur Fahrbahn in der Regel immer gleich groß, unabhängig von dessen Breite und Durchmesser. Bei einem breiten Gürtelreifen mit kleinem Durchmesser ergibt sich eine längliche Aufstandsfläche quer zur Fahrtrichtung. Bei einem 28" Rennradreifen ergibt sich hingegen eine längliche Aufstandsfläche längs zur Fahrtrichtung. Bei gleichem Reifendruck und gleicher "Nachgiebigkeit" des Reifens sollten die Aufstandsflächen dennoch die gleiche Größe erreichen. Denn das auf dem Reifen lastende Gewicht läßt ihn sich soweit abplatten, bis der Innendruck des Reifens und die Flächenpressung auf der Fahrbahn sich ausgleichen.
# Da der Rollwiderstand jedoch maßgeblich von der Verformung und inneren Reibung des Reifensmaterials abhängig ist, lassen sich allgemeine Schlüsse nur in begrenztem Maße ohne tiefergehende Einblicke in das chemisch-physikalische Verhalten des jeweils betrachteten Reifen-Materials und seines geometrischen Aufbaus (insbeondere Querschnitt und Profilierung) ziehen.
Meiner Meinung nach hat die Reifenbreite eher einen Einfluß auf den Fahrwiderstand als auf den Rollwiderstand. Ich habe auch mit meiner jüngsten Bearbeitung versucht, dies im Artikel einmal anzureissen. Ich freue mich, wenn Ihr meine Änderungen noch einmal überprüft.
* Der Fahrwiderstand bei Verwendung eines breiteren Reifens erhöht sich vermutlich am gravierendsten aufgrund des erhöhten Luftwiderstands. Einen gewissen Einfluss hat auch das Mehrgewicht und das häufig verschlechterte Federungsverhalten (welches zum Teil von Reifengewicht und -breite, aber auch von einer Vielzahl weiterer Faktoren abhängt).
* Bestoernesto schließt bei seiner Frage oben diese Faktoren bewußt aus und möchte die Fragestellung wohl tatsächlich auf den Einfluss des Rollwiderstands beschränken. Ein Breitreifen hat zwar eine breitere Reifenaufstandsfläche, die aber schmaler ist, so dass die Gesamtfläche ungefähr gleich bleibt (siehe oben). Vergleicht man zwei Vollgummireifen gleichen Durchmessers, so hat der schmalere Reifen eine eher gedrungene Aufstandsfläche, was bedeutet, dass im Gummi des Reifens größere Spannungen und Dehnungen bzw. Verformungen auftreten, als beim breiteren Reifen. Man könnte hieraus ableiten, dass somit auch eine größere Walkarbeit geleistet wird, als beim Breitreifen. Beim breiten Reifen treten zwar geringere Verformungen auf, jedoch verteilen sich diese auf eine größere Fläche. Dennoch würde ich vom Gefühl her sagen, dass der breite Reifen in diesem speziellen Punkt tatsächlich besser abschneidet. Beim Luftreifen ist der Effekt noch geringer, da hier die Luftfüllung des Reifens den größten Teil der Verformung ausgleicht, in der als annähernd idealem Gas so gut wie innere Reibung auftritt. Dennoch würde ich die Verformungsarbeit im Gummimantel des schmalen Reifens als etwas höher einschätzen als beim Breitreifen. Bei einer gewissen Art der Unebenheit der Fahrbahn kann dieser Effekt jedoch wieder aufgehoben werden: Stellt man sich vor, dass sich auf der Fahrbahn in regelmäßiger Verteilung Splittkörner befinden, die gerade so groß sind, dass sie vollständig in das weiche Reifengummi eindringen, so wird im Breitreifen, der eine größere Anzahl dieser Unebenheiten überrollt, als der schmale Reifen, mehr Verformungsarbeit in Wärme umgesetzt, welche den Rollwiderstand erhöht. Liegt der Splitt hingegen so dicht, dass das Fahrzeug davon in die Höhe gehoben wird, so sieht die Situation schon wieder anders aus. Liegt er gerade so verteilt, dass der Reifen nur unregelmäßig durch den Splitt in die Höhe bewegt wird und dadurch in Schwingungen gerät, ergibt sich wieder eine andere Situation. Die ganze Angelegenheit ist also erstaunlich komplex und die vereinfachte Annahme einer vollkommen glatten Fahrbahn kann unter Umständen die realen Verhältnisse nicht ausreichend genau widerspiegeln.
* Vergleich man demgegenüber zwei gleich breite Reifen mit unterschiedlichem Durchmesser und passt den Luftdruck so an, dass die Aufstandsfläche das exakt gleiche Format hat, so wird ebenfalls der kleinere Reifen einen höheren Rollwiderstand aufweisen als der große, da der Mantel des kleinen Reifens eine größere Abplattung und damit Walkarbeit erfährt.  Man könnte also den Schluß ziehen: Breiter und größer ist hinsichtlich des Rollwiderstands besser, soweit nicht das erhöhte Gewicht (insbesondere der ungefederten Masse) und der Luftwiderstand diesen Vorteil wieder aufzehren. Bei Breitreifen kämen außerdem noch das problematische Federungsverhalten, der schlechtere Grip bei loser Fahrbahnauflage und diverse konstruktive Probleme dazu.
* Es ist richtig, dass beim Fahren in trockenem Sand die Menge des verdrängten Sands wohl relativ unabhängig von der Reifenbreite ist. Bei einem schmaleren Reifen findet auf einer geringere Fläche eine stärkere senkrechte und laterale Verdrängung der Sandkörner statt, während der breite Reifen den Sand (ähnlich eines Hydrofoils im Wasser) zunächst ein wenig anhebt, dann wieder nach unten verdrängt und zugleich leicht vor und dann wieder zurück schiebt. Mag die Menge des bewegten Sands auch gleich sein, so scheint das Sandvolumen beim schmalen Reifen doch eine stärkere "Walkbewegung" mit entsprechenden Reibungsverlusten zu erfahren, als beim breiten Reifen. Dazu kommt noch ein Effekt, der offensichtlich wird, wenn man sich ein Fahrzeug vorstellt, welches versucht, sich im Sand auf vier tellerartigen Scheiben fortzubewegen: Hier nimmt nun die Reibung des Sands an den seitlichen Flanken der Scheibenräder eine dominierende Rolle ein und bremst die Rotation der Räder, ohne dass diese Reibung vollständig zum Vortrieb des Fahrzeugs genutzt werden könnte, da ein nicht unbedeutender Teil der Reibungskräfte durch die Kreisbewegung der Reifenflanken nach unten und oben gerichtet sind, statt nach vorne.
* Interessant mag in dem Zusammenhang auch wieder der Vergleich zweier gleich breiter Räder mit verschiedenen Durchmessern sein: Auch hier sollte die Menge des verdrängten bzw. bewegten Sands wieder ähnlich groß sein. Beim kleineren Rad liegt die vordere Kontaktfläche des eingesunkenen Reifens jedoch mit einem steileren Winkel im Sand, als beim größeren Rad. Um sich vorwärts zu bewegen, muss das kleinere Rad also den Sand stärker nach unten verdrängen, was aufgrund des geringen Kontaktdrucks schlecht gelingt. Es bildet sich vor dem Rad ein keilförmiger Aufwurf, der die Vorwärtsbewegung behindert. Der größere Reifen schiebt den Sand weniger vor sich her, als dass er ihn nach unten verdrängt. Ähnlich wie beim Aquaplaning und beim Gleiten eines Boots im Wasser wird es einem größeren Rad zudem leichter fallen, sich mit steigender Gewschwindigkeit aus dem Sand zu "erheben" und weniger tief einzusinken (aufgrund von Massenträgheit bzw. Impulserhalt?).
Die offenbar mehrfach aufgetauchte Frage nach der Verformung von Reifen und/oder Fahrbahn, die für eine Kraftübertragung erforderlich sein soll, hat mit dem Rollwiderstand nur indirekt etwas zu tun und kann meiner Meinung nach auch ganz klar beantwortet werden: Die Verformung hat keinerlei Einfluss auf Haft- und Gleitreibung bzw. die Kraftübertragung. Auch wenn hypothetisch davon ausgegangen wird, dass gar keine Verformung auftritt und sich demzufolge stets nur eine geringe Anzahl Moleküle zugleich berühren, so gleicht sich durch die erhöhte Pressung die verringerte Aufstandsfläche vollständig aus und die Kraftübertragung bleibt unbeeinflusst. 
Im Verlauf der Diskussionsseite wurde mehrfach der Einfluß der Geschwindigkeit auf den Rollwiderstand diskutiert. Im Artikel wird hierzu keine Stellung bezogen. Kann jemand hierzu etwas sagen?
beste Grüße,
 Kai Kemmann (Diskussion)  - Verbessern statt löschen - 05:07, 15. Feb. 2021 (CET)
replies: text: Der Rollwiderstand steigt mit der Geschwindigkeit an. Er sinkt mit größerem Luftdruck, also geringerer Verformung. Auch die Reibbeiwerte in Quer- und Längsrichtung ändern sich mit der Flächenpressung, denn ein Reifen ist nicht mit der Coulombshen Reibung beschreibbar.--Wruedt (Diskussion) 10:11, 15. Feb. 2021 (CET)
thread_title:  Klärungsbedarf