Fliehkräfte Kurve gekratzt

06.09.2011

Wie Reifen das Kräfte-Management an der Haftgrenze regeln

Was Autofahrern höchstes Vergnügen bereitet, ist für die Reifen purer Stress: Kurvenfahrten. Auf vier postkartengroßen Flächen müssen die Pneus alles übertragen, was der Fahrer über Lenkrad, Gas- und Bremspedal in Auftrag gibt. Weil es die Physik so will, gibt es aber keine Kurve ohne Fliehkraft. Also stemmen sich die Gummis mit aller Macht diesem Naturgesetz entgegen.

Damit aber ein Reifen überhaupt Seitenkräfte übertragen kann, muss ein paar Grad stärker eingelenkt werden, als es dem Kurvenverlauf entspricht. Dieser Mehrbetrag, um den der Fahrer das Rad automatisch einschlägt, heißt Schräglaufwinkel. Dabei verformt sich der Reifen in der Aufstandsfläche und gibt sein Bestes, um dem Piloten weiter oben ein breites Grinsen ins Gesicht zu zaubern.

Leider lässt sich dieses Spiel nicht beliebig fortsetzen. Irgendwann kommt der Reifen an seine Grenzen, die Fliehkraft gewinnt den zähen Zweikampf mit der Reifenhaftung: Das Auto schiebt über die Räder. Wer jetzt noch zusätzlich bremst, zwingt den Reifen, zusätzlich Kräfte in Längsrichtung zu übertragen - das Reservoir für die Querkraft ist augenblicklich erschöpft. Folge: Das Auto fliegt aus der Kurve. Zu schnell gewesen.

Verformung des Reifens in der Kurve

1 Die Aufstandsfläche verformt sich nierenförmig
2 Die Seitenkraft greift stes hinter der Reifenmitte an
3 Reifen rollen in Kurven unter einem Schräglaufwinkel α ab
4 Seitlich versetzter Angriffspunkt erzeugt Rückstellmoment
5 Reifennachlauf durch die asymmetrische Verformung

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