Diskussion:Rollwiderstand

plastisch/elastisch

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)

weiche schienen

http://de.wiki.x.io/wiki/Eisenbahnrad : Räder sind grundsätzlich aus weicherem Material als die Schienen, damit sich die Räder und nicht die Schienen abnutzen.

http://de.wiki.x.io/wiki/Rollwiderstand : Das Material der Schiene wird hier so gewählt, das sie stärker verformt wird als das Rad.

Ich glaube eher den Stahlmeistern vom Eisenbahnrad Artikel. 85.181.55.88 02:19, 11. Apr. 2008 (CEST)

Guter Hinweis. Eins ist klar: Das Rad soll eher verschleißen als die Schiene. Den Begriff "weich" darf man aber nicht mit "verschleißfreudig" gleichsetzen. Ohne die kleine Eindruckstelle in der Schiene, die das Rad verursacht, wäre rollende Reibung nicht möglich. Anders ausgedrückt: ist die Schiene extrem hart, gibt es kaum eine Eindruckstelle und das Rad dreht durch (und rollt nicht ab). Die Lok käme nicht von der Stelle.-- Kölscher Pitter 10:24, 11. Apr. 2008 (CEST)

Du hast recht, der Verschleiss sollte am Rad passieren, nicht an der Schiene. Dein Zusatz, dass bei extrem harter Schiene kein Rollen möglich wäre, stimmt aber nicht. Es braucht eine kleine Deformation, damit eine Kontaktfläche entsteht -- diese kann aber am Rad und/oder an der Schiene sein. Eine (theoretisch) unendlich harte Schiene hat kein Problem, wenn ein Gummirad drüber rollt.

Hier werden die Begriffe "Härte", "Verschleiss" und "E-Modul" bunt gemischt -- deshalb auch der scheinbare Widerspruch in den beiden Artikeln. Die Schiene deformiert sich (kleiner Eindruck), der Verschleiss passiert am Rad. --Studi111 11:28, 11. Apr. 2008 (CEST)

Richtig. Es genügt für rollende Reibung, wenn nur ein Partner verformt wird. Da war ich ungenau. Bezogen auf die Eisenbahn ist aber die Verformung der Schiene notwendig (es sei denn man nähme Gummiräder und bekäme dann Probleme mit den Spurkräften.) Siehe auch die Untersuchungen von Niemann. In der Technik muss man halt mit Kompromissen leben.-- Kölscher Pitter 16:35, 11. Apr. 2008 (CEST)

Tabellenwerte

Die Werte für Wälzlager sind meiner Meinung nach Werte für d und nicht für cR. Sind im Dubbel auch in cm angegeben...

Freikörperbild

Das Bild ist mechanisch gesehen falsch, weil die Kräftezerlegung aus Aktions- und Reaktionskraft nicht korrekt gemacht ist: Die rote Normalkraft N bewirkt die blaue Normalkraft -N, die ja im Abstand d wirkt, aber eben auch eine v entgegen gesetzte Kraft FR, die nämlich die Rollreibungskraft ist! Diese muss noch eingetragen werden, da das ganze Bildchen nämlich sonst kompletter Humbuck ist. Es heißt Humbug. Was der Reibkraft das Gegengewicht hält, ist das Antriebsmoment: Das kann dann auch noch gleich korrigiert werden! Am besten mal das Bildchen aus dem Dubbel zur Rollreibung anschauen...--(nicht signierter Beitrag von Wiki-Ing (Diskussion | Beiträge) 13:23, 04. Aug. 2005 (CEST))

Hallo X,

Es steht Dir frei, die Veränderungen, die Du vorschlägst, selber vorzunehmen.

Des weiteren - es heisst Humbug...

Hendric Stattmann 17:32, 8. Sep 2005 (CEST)

Grenzen der Näherung...?

Bei Materialien wie Metallen oder Kopfsteinpflaster kann ich die Näherung nachvollziehen; aber bei zäheren Materialien sollten doch wohl auch - geschwindigkeitsabhängig - nennenswerte horizontale Kraftkomponenten auftreten (z.B. vorlaufender Wulst). Wo wären da wohl sinnvoll Grenzen der Vernachlässigbarkeit anzunehmen? (sagen wir mal bei einem Durchschnitts-PKW-Reifen auf Durchschnitts-Asphalt, bei Durchschnitts-Außentemperaturen.) Gruß, Yog-S

Das kommt im Artikel nicht zur vollen Geltung. Aber die aufzubringende Vorformungsarbeit beim Rollen spielt eine wesentliche Rolle. Den Unterschied merkt man ja wenn man mit einem Reifen fährt der zu wenig Luft hat. Genauso muß bei einem sehr breiten Reifen viel mehr Materialvolumen ständig verformt werden beim Rollen. Ein weiterer solcher energetischer Aspekt ist das Rotationsträgheitsmoment, was aber im Gegensatz zur Verformungsarbeit nur bei Beschleunigungsphasen eine Rolle spielt.

Geschwindigkeitsabhängigkeit

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)

• Von Eco-Ing.: Dass bei 7910 m/s der Rollr.koeff. zu 0 geht, bitte ich herzuleiten! Dass Gewicht soagr eines Waggons (F = 80 t * 9,81 N/kg) bei 7910 m/s gewichtslos werden soll, ist der Witz der Woche! F = ist weiterhin = const! Ferner:
• Die Fliehkräfte des Stahlrades heben sich bekanntlich auf (rotations- symmetrisch); inwiefern soll nun der Rollreib.Koeff. wegen den Fliehkräften zu 0 gehen? 23.1.17, Eco (nicht signierter Beitrag von 2001:A61:240E:7100:24B4:A59E:9C79:EFC0 (Diskussion | Beiträge) 20:55, 23. Jan. 2017 (CET))

Geschwindigkeitsabhängigkeit

"Hier ist der Rollwiderstandsbeiwert unter anderem auch abhängig von der Normalkraft und von der Geschwindigkeit. Der Rollwiderstandskoeffizient (auch: Rollwiderstandsbeiwert, Rollreibungsbeiwert usw.) cR ist eine dimensionslose (einheitenfreie) Zahl, die nur von Materialeigenschaften und Geometrie des abrollenden Körpers und der Fahrbahn abhängt." Hier wird in zwei Sätzen einmal gesagt, dass der Rollwiderstandsbeiwert von der Geschwindigkeit abhängt und danach, dass er es nicht tut.

Dieser "scheinbare" Widerspruch ist unter "Grenzen der Theorie" für mich ausreichend erläutert worden. Der Einfluss bei "niedrigen" Geschwindigkeiten kann vernachlässigt werden. In der Praxis kommt man zu guten Ergebnissen. Dieses Thema gehört nicht zur Theoretischen Physik.-- Kölscher Pitter 11:17, 13. Mär. 2008 (CET)

GeschwindigkeitsUNabhängig?? Pardon, aber das kaufe ich dem Artikel hinten und vorne nicht ab!

Erstens hab ich schon vor Jahrzehnten gehört, dass der R. proportional zur Geschwindigkeit ist.

Zweitens: der Waggon "fährt nicht die ganze Zeit leicht bergauf": das sieht man z. B. daran, dass er kein Fitzchen an Höhe gewinnt.

Woher die Asymmetrie der Formen und der Kräfte kommen sollen, bleibt unerfindlich. (was soll "eine Normalkraft" heißen?? Die Gewichtskraft z. B. ist auch eine (senkrecht zur Vertikalen)! Und die, auf die es hier bei der Herleitung anscheinend ankommt, ist nicht mal eingezeichnet! Auch der Text bleibt vage.)

Drittens: Die ganze Materialverformungsdynamik soll geschwindigkeitsunabhängig verlaufen? Das erzählt mir keiner!! Das mag vielleicht der quasistatische Sonderfall für langsame Geschwindigkeiten sein, wie sie vielleicht bei Gabelstaplern auftreten; aber für schnelle Autos dürfte das wohl kaum mehr zutreffen.

(So ähnlich kann man argumentieren: "Der Luftwiderstand ist für die Beschleunigung unwichtig", und kann das auch beweisen - bei Gabelstaplern.)

Und auch das Gedankenexperiment zieht nicht: Nimm ein völlig starres Zahnrad auf einer völlig starren Zahnschiene, und dann sollst du mal sehen, wie die Post abgeht - ohne jede Verformung! (erst wenn das Drehmoment zu groß wird und die Zacken sich verbiegen oder reißen, drehen die Räder durch - und DANN sind sie NICHT starr!) Und völlig glatte Oberflächen gibt es in Wirklichkeit sowieso nicht.

Mir scheint, da muss noch viel am Artikel getan werden! - Juppi--(nicht signierter Beitrag von 213.102.107.125 (Diskussion) 05:27, 22. Nov. 2008 (CET))

Jede Verformung ist eine Bewegung. Und wenn die Verformung klein ist (wie hier), dann ist die Zeit kurz (aber nicht null). Insofern gibt es eine Grenzgeschwindigkeit, wo Rollwiderstand oder Abwälzen nicht mehr funktionieren können. Diese Grenzgeschwindigkeit liegt weit, weit jenseits der technisch infrage kommenden Geschwindigkeiten. Rollwiderstand geschwindigkeitsproportional? Schmeiß das Buch weg, in dem so ein Unsinn steht. Zahnrad und Zahnschiene? Das ist formschlüssig und nicht Gegenstand dieses Artikels. Noch einmal: Es gibt Grenzen, aber für die in der Praxis vorkommenden Verhältnisse ist der Artikel korrekt.-- Kölscher Pitter 10:14, 22. Nov. 2008 (CET)

Asymmetrische Kontaktkraft

@ jupi: Bitte deine Beiträge mit --~~~~ abschließen, Danke. Wie im nebenstehenden Bild eines Eisenbahnrades auf einer Schiene liegt der Scheitelpunkt der Flächenpressung vor der Kraftnormalen. Dadurch wölbt das belastete Rad die davor und dahinterliegende Schiene auf Grund der Hertzsche Pressung. Das sich bewegende Rad schiebt diese Wölbung auch in der Ebene ständig als "Berg" vor sich her. Dieser muss ständig überwunden werden, was einen Fahrwiderstand nach sich zieht und das gestauchte und expandierende Rad- aus auch Schienenmaterial maßgeblich für die Schwingungsanregung (und damit das typische Lärmen) von Eisenbahnrädern ist. Ein Gummireifen plattet sich ab. Auch dann liegt der Scheitelpunkt der Flächenpressung vor der Kraftnormalen.--1-1111 12:29, 2. Jul. 2009 (CEST)

Geschwindigkeitsabhängigkeit

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)

Reibung und Rollwiderstand

Das sind zwei unterschiedliche technische Themen. Derzeit sind sie misverständlich in einen Topf geworfen. Reibung hat immer etwas mit (mikroskopisch kleinen) Unebenheiten zu tun. Abwälzen mit dem Rollwiderstand wird durch die Verformung ezeugt. Sonst gäbe es kein Abwälzen!-- Kölscher Pitter 09:41, 1. Apr. 2009 (CEST)

Der letzte Satz stimmt nicht - ein Körper kann auch auf einer starren Unterlage rollen, und er kann sogar auf einer reibungsfreien Unterlage rollen. Dazu muss man ihn nicht einfach anschieben, sondern mit einer Anfangsdrehung und -geschwindigkeit auf die Unterlage stellen. Wenn Du mit dem Fahrrad über eine vereiste Stelle rollst, drehen beide Räder weiter, und es gibt kein Gleiten -- ausser du hast Pech und es gleitet seitwärts :-(

Beim Rollen werden viele Dinge durcheinander gebracht, auch in den etablierten Lerhbüchern der Physik/Mechanik. Dort wird Haft- und Rollreibung, Verformung und Widerstand, Rollen und Gleiten etc. wild durcheinander gebracht. Insbesondere geht man immer davon aus, dass ein Körper entweder nur rollt (ohne Gleiten), oder nur gleitet (ohne Rotation). In der Praxis kann aber ein Rad auch vorwärts drehen und rückwärts rutschen (Anfahren am Berg bei Glatteis), etc. Diese Verwirrung sieht man auch in diesem Artikel. Wenn ich mal Zeit habe, versuch ich mal das zu überarbeiten. -- --Studi111 11:14, 1. Apr. 2009 (CEST)

Richtig. Es geht wild durcheinander! Leider bei dir auch. Es geht in der Tat um nur Rollen oder nur Gleiten. Selbstverständlich gibt es Mischformen. Hier geht es um die saubere, vertändliche Trennung oder Unterscheidung. Lass doch beim Rollen Betrachtungen wie Vereisung usw. weg. Das (theoretische) Gedankexperiment war richtig und hilfreich.-- Kölscher Pitter 11:42, 1. Apr. 2009 (CEST)

Du verrennst dich immer mehr. Dein Gedankenexperiment war FALSCH, ebenso wie Deine Aussage "ohne Verformung kein Abwälzen". Du denktst nicht weiter als "Rollen heisst, dass ein Punkt an der Unterlage haftet", überlegst Dir nicht wo das Rollen überhaupt herkommt, und hast auch sonst ein bisschen ein Wirrwarr -- aber jetzt stimmt wenigstens das Gedankenexperiment im Artikel, und das ist alles was mir im Moment wichtig ist. Den Rest des Artikels versuche ich mal zu überarbeiten, aber die Diskussion stelle ich ein. --Studi111 13:04, 1. Apr. 2009 (CEST)

Vor einem Jahr lagst du schon falsch. Erklär doch mal die empirische Formel von Niemann.-- Kölscher Pitter 23:50, 1. Apr. 2009 (CEST)

Sag mir bitte, wo ich falsch bin, und wo ich falsch war. Du hast hier einen falschen Abschnitt platziert, ich habe ihn korrigiert, und alle sind glücklich. Oder nicht?. Und wenn Du schon dabei bist, sag mir doch auch, was die Formel von Niemann mit irgendetwas des hier gesagten zu tun hat. --Studi111 01:45, 2. Apr. 2009 (CEST)

Die Rollreibung ist zu einem großen Teil, aber nicht ausschließlich, innere Reibung: Die Verformung ist in der Regel weitgehend elastisch, hat aber stets einen dissipativen Anteil – der bei manchen Materialien in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen von der Geschwindigkeit abhängt, Bsp.: Pech kann elastisch schwingen (oder spröde brechen), zähen Widerstand leisten oder unter Eigengewicht fließen.
Auch ohne äußere Reibung (μ = 0) gäbe es diese innere Reibung, Bsp: seifiger Finger glättet Silikonfuge (ein rotierender Finger hätte kaum weniger Reibung). Wenn allerdings die Kugel aus Knetmasse beim Rollen auf einer schiefen Ebene auf Glatteis gerät, kommt seine Drehung zum Stillstand, falls μ unter den Wert des Rollreibungskoeffizienten sinkt. Dann gibt es nur noch Gleitreibung.
Andererseits trägt gleitende Reibung je nach Geometrie erheblich zum Rollreibungskoeffizienten bei: Die Verformung verläuft ja nicht rein senkrecht zur Oberfläche und unterschiedliche Längs- und Querkomponenten bei Wälzkörper und Unterlage führen am Rand der Kontaktfläche zu gegenseitigen Verschiebungen, Bsp.: halb aufgepumpter, dünnwandiger Gummiball. Der Betrag dieser Verschiebungen und ihr Anteil an der Kontaktfläche nehmen stark zu, wenn Antriebs- oder Führungskräfte übertragen werden müssen. Bei kleinem Schlupf gibt es aber noch einen haftenden Teil der Kontaktfläche.
–Rainald62 13:04, 5. Mär. 2010 (CET)

Formel von Gustav Niemann

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))

"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)

Welcher Quelle liegt die Formel zu grunde? Könnte die jmd. bitte angeben?

-- Paddelsteini 11:53, 11. Jan. 2012 (CET)

Mathematische Behandlung

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)

Definition von R

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))

Ja, eingefügt. --mfb (Diskussion) 23:16, 5. Jul. 2016 (CEST)

Und die Breite?

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)

Fahrradreifen im Sand

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)

Traktorreifen

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)

Klärungsbedarf

@Bestoernesto, Studi111, Andreas V. Schmidt, Mfb, Rainald62:@1-1111:

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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)

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)