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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhöhen des Reibwertes zwischen
einem Fahrzeugreifen und einer Fahrbahn mit einer Verteileinrichtung
und einem mit dieser fluidleitend gekoppelten Behälter, in
welchem sich ein fließfähiges Medium befindet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen
Vorrichtung zum Erhöhen
des Reibwertes zwischen einem Fahrzeugreifen und einer Fahrbahn.
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Für den Bremsweg
heutiger Fahrzeuge, insbesondere heutiger Kraftfahrzeuge, stellt
der Reibwert zwischen den Fahrzeugreifen und der Fahrbahn, auf welcher
das Fahrzeug bewegt wird, eine entscheidende Größe dar, denn die auf die Fahrbahn übertragbare
Bremskraft wird durch diesen Wert limitiert.
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Es
werden daher seit Jahren Bestrebungen unternommen, den Reibwert
zwischen den Fahrzeugreifen und der Fahrbahn zu beeinflussen. So
sind beispielsweise aus
DE
3702235 A1 ,
DE-OS 3620693 ,
DE 8404140 U1 ,
DE 10346577 A1 ,
US 2002147540 A ,
JP 11245609 A und
JP 8025905 A verschiedenste
Systeme zum Dosieren von Streugranulat oder dergleichen vor einen
Fahrzeugreifen bekannt. Aus
JP
8020201 A und
JP
7309101 A ist sogar ein Aufbringen von Wasser oder Eis
auf eine Fahrbahn bekannt, um deren Rauhigkeit zu beeinflussen.
Aus
DE 4224452 A1 ,
JP 5229461 A und
JP 7172102 A sind
Kehr- bzw. Blasesysteme bekannt, welche zum Reinigen der Fahrbahn
vor einem Fahrzeugreifen dienen. Mit all diesen Systemen soll die Reibung
der beteiligten Fahrzeugreifen auf der Fahrbahn in Richtung auf
einen höheren
Reibwert beeinflusst werden.
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Die
vorgenannten Systeme weisen jedoch den Nachteil auf, dass ihre Wirksamkeit
stark von der an der Fahrbahn vorherrschenden Temperatur abhängig ist.
Ferner sind vergleichsweise große
Mengen an Streugranulat, Wasser oder auch Energie erforderlich,
um die gewünschten
Wirkungen, wenn überhaupt,
zu erzielen. Die Systeme sind daher im Hinblick auf ein angestrebtes
geringes Gewicht und einen kleinen Bauraum nicht optimal.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung
zum Erhöhen
des Reibwertes zwischen einem Fahrzeugreifen und einer Fahrbahn
der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der bei geringem
Gewicht und Bauraum der Vorrichtung eine Verbesserung des Reibwertes
einer nassen Fahrbahn geschaffen werden kann.
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Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung
gemäß Anspruch
1 und einem Fahrzeug gemäß Anspruch
5 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß ist eine
Vorrichtung zum Erhöhen
des Reibwertes zwischen einem Fahrzeugreifen und einer Fahrbahn
mit einer Verteileinrichtung und einem mit dieser fluidleitend gekoppelten Behälter geschaffen,
wobei in dem Behälter
sich ein fließfähiges Medium
befindet, welches bei einem Aufbringen mit Hilfe der Verteileinrichtung
auf die Fahrbahn vor dem Fahrzeugreifen oder direkt auf den Fahrzeugreifen
aufgrund seiner chemischen Eigenschaften mit Wasser, welches sich
auf der Fahrbahn oder dem Fahrzeugreifen befindet, derart reagiert,
dass dieses Wasser mittels des Fahrzeugreifens leichter verdrängt werden
kann und dadurch der Reibwert zwischen dem Fahrzeugreifen und der Fahrbahn
sich erhöht.
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Das
erfindungsgemäß verwendete
Medium verbessert wie oben beschrieben gezielt die Verdrängung von
Wasser, derart dass der auf der Fahrbahn rollende Fahrzeugreifen
dieses Wasser leichter über die
Fahrbahn zur Seite "schieben" kann. Dadurch gelangt
der Fahrzeugreifen leichter in direkten Kontakt mit der Fahrbahn
und es kommt dadurch zu einer Erhöhung des Reibwertes zwischen
dem Fahrzeugreifen und der Fahrbahn.
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Bevorzugt
wird dabei ein Medium verwendet, welches die Oberflächenspannung
von Wasser reduziert. Wasser, dessen Oberflächenspannung derart verringert
wurde, kann, wie oben erläutert,
leichter "verschoben" werden. Die Oberflächenspannung
ist eine Eigenschaft der Oberfläche
(Grenzfläche)
zwischen dem Wasser und einem Gas wie z.B. der Luft. Die Oberfläche des
Wassers verhält
sich ähnlich
einer gespannten, elastischen Folie. Dieser Effekt ist z. B. die
Ursache dafür,
dass Wasser Tropfen bildet. Als Oberflächenspannung bezeichnet man
auch die Grenzflächenspannung,
die auf die Grenzfläche
zwischen zwei Stoffe beliebiger Phase wirkt. Wasser weist eine vergleichsweise
große
Oberflächenspannung
auf, da sich die Wassermoleküle
gegenseitig relativ stark anziehen. Die Oberflächenspannung von Wasser beträgt etwa
73 mN/m bei 20 °C
und nimmt grundsätzlich
bei zunehmender Temperatur ab. Erfindungsgemäß werden zur Senkung der Oberflächenspannung
bevorzugt grenzflächenaktive
Stoffe, insbesondere Tenside, verwendet. Tenside sind Substanzen,
die die Oberflächenspannung
senken oder die Grenzflächenspannung
zwischen zwei Phasen herabsetzen und die Bildung von Dispersionen
ermöglichen
oder unterstützen.
Das Vorkommen von Tensiden ist in natürlichen Wässern gering. Erfindungsgemäß bevorzugt
werden wässrige
Tensidlösungen
verwendet. Tenside, wie sie gemäß der Erfindung
zum Einsatz kommen, sind insbesondere Arkopal N100, N110 und N150,
Igepal CO630 und/oder Teepol.
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Alternativ
oder Zusätzlich
wird zum Erleichtern der Verdrängbarkeit
von Wasser mittels des Fahrzeugreifens bevorzugt ein fließfähiges Medium verwendet,
welches die Viskosität
von Wasser reduziert. Als Viskosität wird die Zähigkeit
oder die innere Reibung eines Mediums bezeichnet. Bei Wasser nimmt
grundsätzlich
die Viskosität
bei steigender Temperatur ab. Die Einheit der (dynamischen) Viskosität wird in "Pascalsekunden" [Pa·s], d.h.
in Kilogramm pro (Meter*·Sekunde)
[kg/(m·s)]
angegeben. Bei 20 °C
beträgt
die dynamische Viskosität
von Wasser 1,002·10E-3
Pa·s
(physikalisch). Erfindungsgemäß bevorzugt
wird als Medium eine Flüssigkeit aufgebracht,
welche eine geringere dynamische Viskosität aufweist als Wasser.
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Darüber hinaus
ist es erfindungsgemäß bevorzugt,
an der Vorrichtung zum Erhöhen
des Reibwertes zwischen einem Fahrzeugreifen und einer Fahrbahn
eine Steuereinrichtung vorzusehen, mittels der die Verteileinrichtung
in Abhängigkeit
von am Fahrzeug ermittelter Messgrößen ausgelöst werden kann. Auf diese Weise
kann das erfindungsgemäß verwendete
Medium bedarfsgerecht auf eine Fahrbahn dosiert werden.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Fahrzeugs
mit einer Vorrichtung zum Erhöhen
des Reibwertes zwischen einem Fahrzeugreifen und einer Fahrbahn
anhand einer beigefügten
schematischen Zeichnung näher
erläutert.
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Es
zeigt:
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Die
Fig. eine stark vereinfachte teilweise aufgebrochene Seitenansicht
eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs
mit einer Vorrichtung zum Erhöhen
des Reibwertes zwischen einem Fahrzeugreifen und einer Fahrbahn.
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In
der Fig. ist ein Kotflügel 10 und
ein Fahrzeugreifen 12 nebst zugehöriger Radfelge 14 eines weiter
nicht veranschaulichten Fahrzeugs gezeigt. Im Inneren des Kotflügels 10 ist
in Hauptfahrtrichtung vor einem Radkasten 16 eine Vorrichtung 18 eingebaut.
Die Vorrichtung 18 dient zum bedarfgerechten Erhöhen des
Reibwertes zwischen dem Fahrzeugreifen 12 und einer Fahrbahnoberfläche 20 einer
Fahrbahn 22, auf welcher der Fahrzeugreifen 12 abrollt.
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Die
Vorrichtung 18 weist dabei eine Verteileinrichtung 24 in
Form einer Sprüheinrichtung
mit einem Druckluftvorrat oder einer Aufstreicheinrichtung und einen
damit fluidleitend gekoppelten Behälter 26 auf, in dem
sich ein fließfähiges Medium 28 befindet. Das
Medium 18 ist eine Flüssigkeit,
welche beim und nach einem Aufbringen auf die Fahrbahn 22 die Oberflächenspannung
und/oder die Viskosität
eines dortigen Wasserfilms 30 verringert. Dadurch wird
es für
den Fahrzeugreifen 12 leichter den Wasserfilm 30 in
diesem Bereich von der Fahrbahn 22 zu verdrängen, so
dass damit insgesamt der Reibwert zwischen der Fahrbahnoberfläche 20 und
einer Lauffläche 32 des
Fahrzeugreifens 12 positiv beeinflusst wird.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu einem Aufsprühen
des Mediums 28 kann der Druckluftvorrat der Sprüheinrichtung
auch zum Wegblasen von Staub, Sand und anderen Bestandteilen von
der Fahrbahnoberfläche 20 genutzt
werden.
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Die
Verteileinrichtung 24 wird dabei mittels einer Steuereinrichtung 34 von
Sensoren einer zugehörigen
Fahrzeugbremsanlage (nicht dargestellt) ausgelöst, mit welchen insbesondere
eine Notbremssituation des Fahrzeugs erkannt werden kann.
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- 10
- Kotflügel
- 12
- Fahrzeugreifen
- 14
- Radfelge
- 16
- Radkasten
- 18
- Vorrichtung
- 20
- Fahrbahnoberfläche
- 22
- Fahrbahn
- 24
- Verteileinrichtung
- 26
- Behälter
- 28
- Medium
- 30
- Wasserfilm
- 32
- Lauffläche
- 34
- Steuereinrichtung