Untersuchung und Modellierung von Reifenabriebmechanismen

Autoren

Dipl.-Ing. M. Schabauer, BSc, C. Scherndl, 
Assoc. Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. C. Lex, 
Institut für Fahrzeugantriebe (FTG), Technische Universität Graz

Jahr

2025

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

ÖVK-Forschungsprojekt: Untersuchung und Modellierung von Reifenabriebmechanismen
Kurzbericht der zweiten Forschungsperiode 1.1.2024 bis 31.12.2024

Mit der EURO 7 Norm rücken auch die bisher nicht regulierten Nicht-Abgas-Emissionen (NAE) in den Fokus. Dazu zählen Partikelemissionen durch Reibungsprozesse aus Reifen-, Brems und Straßenabrieb, die heute schon etwa 86% der verkehrsbedingten Feinstaubemissionen ausmachen. Allein durch Reifenabrieb wurden 2019 schätzungsweise 450.000 t Mikroplastik in der EU erzeugt. Es wird erwartet, dass Reifenpartikel im Jahr 2050 zu 90% der gesamten straßenverkehrsbedingten Verschmutzung beitragen werden, da der Schadstoffausstoß aus anderen Quellen weiter zurückgeht.
In diesem Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsperiode von 1.1.2024 bis 31.12.2024 zusammengefasst, das Projekt startete am 1.10.2023. Im vorliegenden Forschungsprojekt wird ein Modell zur Vorhersage von Reifenabrieb entwickelt. Grundlagen der Entstehung von Reifenabrieb in der Kontaktfläche zwischen Reifen und Fahrbahn sowie die Identifikation der wichtigsten Einflussparameter auf Abriebsmasse, Abriebsmuster am Reifen sowie der Entstehung von Partikeln unterschiedlicher Größe werden dazu untersucht.
Der Schwerpunkt dieses Berichts liegt einerseits auf der Beschreibung der entwickelten Konzepte der semi-physikalischen Modellierung und der notwendigen Submodellvorstellungen, damit Reifenabrieb realitätsnah modelliert werden kann. Andererseits werden erste experimentelle Untersuchungen angesprochen, welche nicht im Detail gezeigt werden, da sie noch nicht veröffentlicht sind. Soviel kann gesagt sein: Erste Ergebnisse aus Langzeitmessungen zeigen, dass sich die Schädigungsmechanismen an der
Oberfläche deutlich verändern, was auch mit den gemessenen Abriebsraten korreliert. Sowohl das Modellierungskonzept wie auch die Auswahl der durchgeführten Experimente basieren auf einer detaillierten Problemanalyse und -beschreibung, welche in diesem Dokument nicht dargestellt wird. Die Arbeit schließt mit einem Ausblick und der Zielsetzung sowohl für die nächste Forschungsperiode wie auch des verbleibenden Forschungsprojektes.
 

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