wrijvingscoefficient rubber banden

[Roy8888]

Op het internet kwam ik dit antwoord tegen dat iemand had gekregen van een wetenschapper op de vraag of meer contactoppervlak meer grip geeft.

1) JA de wrijving tussen band en grond is NIET afhankelijk van de oppervlakte van het contact. Een koersfiets, een dikkebandenfiets, of een fiets uitgerust met motobanden remmen INITIEEL even snel, en kunnen even snel door de bocht.

2) echter, als het remmen of door de bocht gaan door slippen energie dissipeert, gaat de gedissipeerde energie op aan warmte ter hoogte van de wrijvende oppervlakten. Een te dunne band gaat te snel or te veel opwarmen, en gedeeltelijke smelten. Vloeibaar of warm rubber heeft geen grip meer. Brede banden hebben meer warmtecapaciteit en kunnen dus gedurende langere tijd remmen, of meer piekenergie ten gevolge van slippen absorberen, alvorens de band gaat smelten.

(bron: http://www.ikhebeenv....be/vraag/24595)

Als ik dit klopt, waarom rijden formule 1 auto's dan altijd met voorverwarmde banden??

Je ziet vaak zelfs dat de banden ingepakt zijn met een of andere thermo hoes...

Normaal gesproken geldt dat een groter contactoppervlak NIET leidt tot meer grip..

[Jan van de Velde]

Beetje een slordig antwoord. Eerlijk is eerlijk, veel van wat er op die site staat zijn zinnige antwoorden, maar het probleem van die site is dat lezers allicht denken dat mensen met prof.dr.ir. titels voor de naam onfeilbaar zijn, en verder is het op die site onmogelijk om via derden-commentaar apert foute of zelfs gevaarlijke antwoorden ter discussie te stellen (heb ik al meermalen via allerlei wegen geprobeerd, en intussen opgegeven). Dus dit soort onzin blijft daar helaas ongecorrigeerd staan.

Rubber is een beetje bijzonder stofje, en voldoet niet aan de overigens breed geldige natuurkundige wet dat wrijvingskracht onafhankelijk is van oppervlak (minstens tot zover achter de komma dat het er in de praktijk niet toe doet).

Formuleracers weten dat beter dan proffen.

Bij rubber mag je een soort "plak" factor in rekening brengen, en bij aan elkaar gelijmde oppervlakken is de maximale treksterkte die op het lijmoppervlak kan worden uitgeoefend wel degelijk groter naarmate het lijmoppervlak groter is.

Elk rubbermengsel heeft qua "plakfactor" een optimumtemperatuur. Te koud en het "plakt" te slecht, te warm en het smelt en gaat juist weer glijden. De rubbers die in de formule I worden gebruikt hebben wat dat betreft een optimumtemperatuur rond de 100°C. De opwarmrondjes en de dekens (die ze sinds halverwege de jaren tachtig bij de startopstelling gebruiken) spelen een hoofdrol in de prestaties in de eerste rondjes.

NB1 : het is hierbij overigens NIET zo dat een dubbel contactoppervlak ook dubbele grip geeft. Hoeveel dat wel kan zijn zal afhangen van rubbersoort en temperatuur, en ik zou je geen zinnig praktijkcijfer kunnen geven. Ik durf je wél te zeggen dat het contraproductief is om de bandjes van je Astraatje tot 100°C op te warmen. (zou wel stoer staan, zo een minuutje of tien voordat je oma gaat ophalen een paar mannetjes in gele pakjes elektrische dekentjes om je banden te laten leggen )

NB2: het tweede deel van het antwoord (energie-dissipatie) is wél zinnig.

Aanvulling daarop nog: probeer de kracht van een Formule-I motor op het wegdek over te brengen met fietsbandjes en de treksterkte van om het even welk rubber (max. kracht per mm² dwarsoppervlak) schiet simpelweg tekort.

NB3: in tegenstelling tot "Ik heb een vraag" nodig ik eenieder uit de inhoud van het bovenstaande ter sprake te stellen.... .....

Opmerking moderator

Verplaatst naar het natuurkunde-forum

[jadatis]

De exacte verhoudingen weet ik ook niet, maar heb eens een plaatje gemaakt van hoe ik denk dat de grip verloopt met de temperatuur voor zomer en winterbanden.

Bewust geen getallen bij gezet. Boven een bepaalde temperatuur gaat de grip verloren zoals hier al beschreven, maar daaronder is hoe warmer hoe meer grip per oppervlakte. De druk door het gewicht er op, zal ook wel een rol spelen.

Temperaturegripcurvesw 2954 keer bekeken

[Jan van de Velde]

De exacte verhoudingen weet ik ook niet, maar heb eens een plaatje gemaakt van hoe ik denk dat de grip verloopt met de temperatuur voor zomer en winterbanden.

Heb je hier enige basis/bronnen voor?

[Benm]

Ik heb er bij autobanden voor consumentengebruik eigenlijk mn twijfels bij. Winterbanden geven in de zomer ook prima grip, wellicht zelfs nog steeds meer dan normale banden. Nadeel is alleen dat ze op heet wegdek als een gek wegslijten waardoor je uiteindelijk net zoveel kwijt bent aan nieuwe banden dan aan benzine.

F1 banden zijn gemaakt op optimale prestaties onder gegeven condities, maar net nauwelijks enige overweging voor de slijtvastheid - die dingen zijn na een paar (tiental) rondjes al op. Banden voor personenwagens moeten in de regel tienduizenden kilomters kunnen maken voordat ze versleten zijn. Het compromis is een hardere soort rubber gebruiken die niet 'plakt' aan het wegdek, tenzij je de banden zo lang laat slippen dat ze echt heet worden en vervolgens een stuk harder kunt optrekken dan op koude banden. Maar als je dat doet slijt je er natuurlijk ook op razend tempo doorheen.

[shimmy]

wellicht zelfs nog steeds meer dan normale banden. Nadeel is alleen dat

Is dat een vermoeden of heb je daar test resultaat van? Onafhankelijke testers als ANWB en Bovag beweren dat bij 20 graden de remweg en zijwaartse grip van winterbanden wel degelijk achter blijft bij die van zomerbanden.

[Benm]

Het is een vermoeden, gebaseerd op wat men in het algemeen doet in het ontwerp van banden voor diverse omstandigheden.

Een nadeel in zijwaartse grip kan goed komen doordat zomer en winterbanden ook een heel ander profiel hebben, naast een andere samenstelling. Een probleem is dat gewone banden eigenlijk al 'dual purpose' zijn, een compromis tussen optimale prestaties op droog of nat wegdek.

Overigens vraag ik me af in hoeverre zijwaartse grip zo belangrijk is voor de gemiddelde automobilist - die vraagt normaliter geen prestaties van z'n auto tot op het punt waarop de achterkant gaat uitbreken met een mogelijk forse slippartij als gevolg. Wat wellicht belangrijker is, is de remafstand tot 0 bij het maken van een noodstop.

En dat geeft meteen de volgende complicerende factor: ABS. Op droog of nat wegdek heeft dat systeem een voordeel, maar bij rijden op losse sneeuw is het minder prettig. Feitelijk wil je dan remmen met blokkerende wielen om zo een hoop sneeuw voor je uit te schuiven, maar het systeem voorkomt dat bij platgereden sneeuw.

Probeer het maar eens uit als er weer eens sneeuw valt: In verse sneeuw laat ABS je nog wel blokkeren, maar als het goed is aangekoekt grijpt het in waardoor je steeds over het hoopje sneeuw rijdt dat je zelf aan het aanduwen bent. Reuzehandig als je ondertussen ook nog wilt sturen, maar het verlengt wel je remweg als je gewoon rechtdoor wilt, maar wel zo snel mogelijk stil wilt staan.

[shimmy]

Het is een vermoeden,

Het is een vermoeden dat ik ook had, maar welke gewoon niet klopt blijkens alle zomerbanden testen die elke lente weer gepubliceerd worden en waar ook vaak wat winterbanden worden mee genomen.

Een nadeel in zijwaartse grip kan goed komen doordat zomer en winterbanden ook een heel ander profiel hebben, naast een andere samenstelling.

Dat zal zeker ook meespelen, maar laat niet onverlet dat ook het verschil in remweg oploopt bij hoge temperaturen.

En dat geeft meteen de volgende complicerende factor: ABS. Op droog of nat wegdek heeft dat systeem een voordeel, maar bij rijden op losse sneeuw is het minder prettig.

Dat lijkt me evident voor zowel voor abs als traction control en les 1 in de cursus sneeuw rijden, maar zie niet in wat dat nog met het wrijvingscooefficient in betrekking tot de eigenschappen van rubber te maken heeft.

[Benm]

Om er echt de vinger achter te krijgen zou je eigenlijk 2 'rare' banden moeten produceren:

- eentje met winterbandprofiel maar zomberbandrubbber

- eentje met zomerbandprofiel maar winterbandrubber

Ik vermoed dat de laatste het in de praktijktest beter zal doen dan het normale exemplaar gemaakt van hard rubber.

Als je kijkt naar de racerij dan is eigenlijk ook duidelijk dat de afweging zit tussen zachtheid en slijtage. De enige reden om niet met de zachst mogelijke rubbers te rijden is omdat het verwisselen van banden ook tijd kost in een race. Voor optimale prestaties rijdt men zonder profiel, maar dat werkt alleen op droog wegdek.

Het zou ook wel aardig zijn om bij een bandentest onder droge omstandigheden eens een auto op slicks mee te nemen - het zou me niet verbazen als die net zo snel stilstaat dan eentje op banden met profiel, het contactoppervlak maakt voor de pure remkracht eigenlijk niets uit. Voordeel van een slick is dat er gewoon meer rubber op zit en het daarom domweg langer duurt om eraf te slijten.

[shimmy]

Om er echt de vinger achter te krijgen zou je eigenlijk 2 'rare' banden moeten produceren:

Daar heb je gelijk in.

[jadatis]

Heb je hier enige basis/bronnen voor? [/size]

Nee, aleen wat ik van anderen lees op internet.

Zo bijvoorbeeld dat winterbanden onder 7 grC nut hebben boven zomerbanden.

Daaruit maak ik op dat er ergens een kruizing zit in de gripcurve, die ik in het plaatje ook teken.

Dat hoeft niet precies bij 7 graden te zijn, 10 graden kan ook , en dat bij 7 graden dan het verschil in grip noemenswaardig wordt.

En dat bij een bepaalde temperatuur het rubber smelt en daardoor grip weg valt.

Dat dit bij winterbanden een lagere temperatuur is, maak ik op uit dat je daar mee op moet passen in warmere landen.

Zelf heb ik eind 2011 voor winterbanden opgezet met voldoende maximum snelheid, zodat ik er het hele jaar mee mag rijden, hoef ik niet te wisselen. Ongeveer 3mm afgesleten in 18000km.

De achterbanden waren gewoon zomerbanden en nog niet op. dus die zijn in januari2013 voor winterbanden vervangen. Bij die ene keer sneeuw dacht ik te merken , dat de achterwielen iets eerder wilden uitbreken ( met de zomerbanden achter) .

Op deze werkwijze heb ik de nodige kritiek gekregen, maar de fabrikanten vinden grip ook niet meer de belangrijkste factor. Als je banden tot 3 bar oppompt voor de zuinigheid, terwijl 2,4 genoeg is , dan gaat de grip ook verminderen.

Er zijn campers die het hele jaar op winterbanden rijden, en daar merk je de verbeterde grip bij wegrijden uit gras ed. Andersom worden de banden van Campers steeds vaker rondom op 5,5 bar gezet, om overbelading achter in te dekken. De voorwielen , vaak de aangedreven wielen bij nederlandse campers kunnen véél lager , soms op 3 bar zelfs waar dan de verbeterde grip, door het grotere oppervlak op de weg, goed merkbaar wordt.

Op die 5,5 bar gaan de wielen dan ook merkbaar meer doorslippen.

Bij veel tests en onderzoeken , vallen de resultaten gunstig uit voor de sponsors van die ondezoeken.

Dit zal bij winterbanden tests ook het geval zijn, er valt veel geld te verdienen aan 2 sets banden en 2 x wisselen per jaar.

[Benm]

Toch zit het idee van dat smeltende rubber met niet helemaal lekker. Het zal ongetwijfeld smelten, maar gebeurd dat ooit bij temperaturen die je bij normaal gebruik op een weg in nederland tegenkomt?

Als je een noodstop maakt gebeurd het natuurlijk wel, maar zou je daadwerkelijk een langere remweg hebben op winterbanden in ze zomer als gevolg daarvan? Of laat je alleen meer rubber achter op het asfalt en maakt het eigenlijk niet zoveel uit?

Misschien leuk om een keer te testen als je een set van beide hebt die nagenoeg 'op' zijn - beetje kostbaar om dit met goede banden te gaan testen