Rollwiderstand im Regen

[Christoph Moder]

@Christoph Moder: Gute Idee. Die Kurven passen recht gut, wenn ich den cWA-Wert von 0,045 auf 0,075 anhebe ODER den cR-Wert von 0.0035 auf 0.006 anhebe. Beides erscheint mir echt viel zu sein.

Ja, das entspricht auch meiner Erfahrung, dass das echt viel ist. Aber jetzt sehe ich zum ersten Mal Zahlen!

Beim cWA-Wert entspricht das dem Unterschied zwischen "nacktem" DF und einem mit geschlossener Haube und Hosen. Beim cR-Wert wäre das beispielsweise eine 20°C kühlere Asphaltoberfläche UND Mehrarbeit die einem Druckverlust in beiden Vorderreifen von ~ 3.5 bar entspricht.

Ich denke nicht, dass es entweder–oder ist, sondern eine Kombination; und dass der Einfluss des Rollwiderstands stark dominiert.

Wie gesagt, bei nur leicht feuchter Straße tippe ich auf Adhäsion, bei viel Wasser auf dessen Verdrängung/Beschleunigung. (Du schreibst ja: starker Regen; also ist das hier der Fall.)

Abkühlung der Reifen, Rollwiderstand steigt schlagartig. Da reicht schon eine lange Pfütze, um mehrere Minuten abgebremst zu werden.

Interessant! Habe ich noch nicht bewusst wahrgenommen.

Aerodynamik wird zerstört, deutliche Effekte bei Rolltests spürbar.

Ebenfalls interessant!

Dazu kommt noch, dass man den Reifen gegen Wasser bewegt, das hinter dem Reifen wiederum fehlt, wenn auch nur kurzzeitig = Druckunterschied.

Glaube ich eher nicht; Wasser ist schließlich träge, während Luft elastisch ist – wenn man Luft wegdrückt, drückt sie zurück, während das Wasser erst einmal weg ist, falls es nicht irgendwie zurück gedrückt wird.

 

[TitanWolf]

Wasser ist schließlich träge, während Luft elastisch ist – wenn man Luft wegdrückt, drückt sie zurück, während das Wasser erst einmal weg ist, falls es nicht irgendwie zurück gedrückt wird.

Oberflächenspannung erfordert Energie zur Überwindung. Trockener Asphalt wird zum Glück nicht verformt, Moor bspw. wird beim Hineinfahren verformt und das Rad bleibt stecken.

Bei Wasser ist der Effekt ebenfalls vorhanden. Zuerst, um Benetzung oder Durchdringung zu erzeugen, hierfür wird Wassermasse und Luft beiseite gedrückt und die Oberflächenspannung durchbrochen, welche ansonsten in Form von Luft deutlich weniger in Bewegung versetzte Masse und Widerstand aufbringt.

Anschließend wird benetzendes Wasser wieder unter Energieaufwand weggeschleudert oder (darin) abgerollt.

Im mikroskopischen Sinn mit den Effekten aus diesem Video zu vergleichen: Energie wird vom Reifen wie auch bei einer Laufbewegung abgeführt. Allerdings in doppelter Hinsicht, da nicht nur die Wasserbewegung Energie bedingt, sondern das Wasser nach Überwindung der Oberflächenspannung gegenüber "Rasen" noch haften bleiben kann.

 

[TimB]

Zuerst, um Benetzung oder Durchdringung zu erzeugen,

Die Benetzung benötigt keine Energiezuführung, das macht die elektromagnetische Kraft ganz freiwillig.

Anschließend wird benetzendes Wasser wieder unter Energieaufwand weggeschleudert oder (darin) abgerollt.

Die Beschleunigung der Wassermasse machts.
Fahrt einfach mal bei Regen absichtlich in die wassergefüllte Spurrille und schaut auf den Tacho. 28er Reifen zur Hälfte unter Wasser nimmt 1 mm Wasserfilm mit macht bei 36 km/h=10m/s 0.5*Pi*2,8*0,1*1000=440 ml/s mit, auf 36 km/h beschleunigt sind das 22W. Alles, was nur zur Seite spritzt hilft. Deswegen ist der Effekt mit offenen Radkästen oder Slicks auch deutlich geringer.

edit: Die Leistung steigt kubisch an, bei Käfer's 43.5 km/h sind es 39W und bei 50,5 km/h wären es schon 61W.

Gruß,

Tim

 

[Radler]

Glaube ich eher nicht; Wasser ist schließlich träge, während Luft elastisch ist – wenn man Luft wegdrückt, drückt sie zurück, während das Wasser erst einmal weg ist, falls es nicht irgendwie zurück gedrückt wird.

Vielleicht habe ich auch nicht gelernt, mich richtig auszudrücken. Bzw. - ich bin mir sogar ziemlich sicher, dass es so ist.

Wir sind uns einig, dass das Wasser ausreichend träge ist. Der Reifen ist es aber bei entsprechender Geschwindigkeit nicht - der bewegt sich in Fahrtrichtung gegen das Wasser. Damit wirkt in dieser Richtung eine Kraft bzw. Druck, der das Wasser verdrängt.
Weil das Wasser träge ist, fließt es aber nach Passieren des Reifens nicht so schnell wieder zurück, dass es einen nennenswerten Einfluss auf der abgewandten Seite hätte, wie das bei Luft und dem Atmosphärendruck der Fall ist.

 

[TitanWolf]

Alles, was nur zur Seite spritzt hilft. Deswegen ist der Effekt mit offenen Radkästen oder Slicks auch deutlich geringer.

Allerdings ist auch für diese Beschleunigung und Bewegung konträr zur Oberflächenspannung und Ruhelage Energie notwendig. Daher ist ..

Die Benetzung benötigt keine Energiezuführung, das macht die elektromagnetische Kraft ganz freiwillig.

.. nicht vollständig, denn die Oberflächenspannung erzeugt eine geschlossene Oberfläche bei mehr als einzelnen Tropfen / Pfützen, welche durch gleichmäßige Verteilung die resultierende Wasserbewegung bei Eintauchen erhöht. Es befindet sich kaum Luft mehr zwischen seitlich(!) ausweichendem Wasser, welche kompressibel die Bewegung abfedert.

Wie groß dessen Auswirkung verglichen mit rotierender Wassermasse durch Mitschleudern ist, berechne ich jetzt nicht. Jede zusätzliche Energiewandlung resultiert in Verlusten. Auch der Rippleeffekt von Luftströmung über eine nasse Außenhülle kann Effizienzeinbußen bedeuten.

Weil das Wasser träge ist, fließt es aber nach Passieren des Reifens nicht so schnell wieder zurück, ..

Da es träge ist, muss eine größere Masse erst einmal in Bewegung versetzt werden, um die "Fahrspur" freizuräumen. Dies bewirkt eine Abbremsung des Reifens gegen Fahrtrichtung, welche verglichen mit kompressibler Luft deutlich größer ist (aufgrund Masse / Inkompressibilität).

 

[TimB]

Da es träge ist, muss eine größere Masse erst einmal in Bewegung versetzt werden, um die "Fahrspur" freizuräumen.

Wenn das nach links und rechts gleichmäßig spritzt, sind das im obigen Fall grob geschätzt 0.5*pi*1.4²*1000=3080 ml/s mit einer Geschwindigkeit von etwa 0.014m/0.011s (Reifenvolumen muß auf 11cm neben den Reifen beschleunigt werden) und damit Größenordnung 2.5W bei 36 km/h also ein Zehntel der Leistung für das voll beschleunigte Wasser.

Gruß,

Tim