Effiziente Berechnung des Reifenverschleißes

Bei der Simulation von Fahrwerksystemen kommen je nach Zielsetzung verschiedene Reifenmodelle zum Einsatz. Zur Bewertung der Fahrdynamik reichen häufig sehr einfache Varianten aus, wie z. B.  Punktkontaktmodelle auf Basis der Magic Formula. Der Verschleiß des Reifens kann aktuell aufgrund der hochdynamischen Vorgänge im Reifen-Fahrbahn-Kontakt allerdings nur mit den komplexesten Reifenmodellen bewertet werden. Diese benötigen im Vergleich eine deutlich höhere Rechenzeit. Soll der Reifenverschleiß optimiert werden, müssten mit solchen Modellen zahlreiche Simulationen durchgeführt werden. Das führt wiederum zu einem Zeitaufwand, der nicht mehr tragbar ist.

Deswegen entwickeln wir eine Methode, mit der der Reifenverschleiß mit geringem Rechenaufwand näherungsweise berechnet und optimiert werden kann. Grundsätzlich ist der Reifenabrieb eine Funktion der zwischen Reifen und Fahrbahn auftretenden Reibleistung. Daher ist das Primärziel die Vorhersage der Reibleistungsverteilung im Reifenlatsch. Dabei kommt es nicht nur auf die Höhe der gesamten Reibleistung an, sondern insbesondere auch auf die Nachbildung der korrekten Verteilung über die Reifenbreite.

Zur Berechnung des Verschleißes wird anschließend ein Verschleißgesetz benötigt. Dieses verknüpft die Reibleistung mit der Verschleißrate. Das Verschleißgesetz kann mithilfe des lehrstuhleigenen Tribometers entwickelt und parametriert werden.

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Lars Muth

Lehrstuhl für Dynamik und Mechatronik (LDM)

Teamleiter "KI in der Fahrzeugtechnik", Recheneffiziente Vorhersage des Reifenverschleißes

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