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Reifen

Reifenaufbau

mehr zum Reifen: Reifenangaben | Reifendruck | Reifenprofil | Alter des Reifens| Reifentipps |

Ein Pkw-Reifen besteht aus vielen Einzelteilen

Reifenquerschnitt
Ein Rad im Querschnitt 

 Details weiter unten

Die Bauteile eines Reifens enthalten verschiedene Bestandteile in unterschiedlicher Zusammensetzung. Diese Bestandteile variieren je nach Reifengröße und Reifenart (Sommerreifen, Winterreifen).

 Nachstehend sind Reifenbauteile beispielhaft für den Reifen 195/65 R 15 ContiEcoContact CP aufgeführt. Das Gewicht des hier dargestellten Reifens beträgt 8,5 kg.

·         Festigkeitsträger
(Stahl, Rayon, Nylon) 16%

·         bis zu 11 verschiedene Kautschukmischungen
(Natur- und Synthesekautschuk) 38%

·         Füllstoffe
(Ruß, Silica, Kohlenstoff, Kreide...) 30%

·         Weichmacher
(Öle und Harze) 10%

·         Chemikalien für die Vulkanisation
(Schwefel, Zinkoxid, diverse andere Chemikalien) 4%

·         Chemikalien als Alterungsschutzmittel
(gegen Ozoneinwirkung und Materialermüdung) 1 %

·         Sonstiges 1 %

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Die Gummimischung

Der Reifengummi ist eine Mischung aus Naturkautschuk und Synthesekautschuk, der als elastischer "Grundbaustoff" dient. Die Gummimischung macht rund 40% am Gesamtreifen aus. Die Zusammensetzung der Gummimischung ist abhängig von den Anforderungen, die an die einzelnen Bauteile des Reifens gestellt werden. Entscheidend für die Qualität des Reifens ist auf jeden Fall das Mischungsverhältnis, das natürlich jeder Reifenhersteller geheim hält. 

Laut Continental bietet eine weiche Mischung zwar eine bessere Verzahnung mit der Fahrbahn, nutzt sich aber auch schneller ab und kann vor allem bei hohen Geschwindigkeiten zu Instabilität führen. Eine harte Mischung ist zwar unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten sinnvoll, bietet aber weniger Grip. Gummimischungen für Winterreifen bieten den höchsten Kraftschluss bei niedrigen Temperaturen. Dagegen verhärtet die für höhere Temperaturen geeignete Gummimischung eines Sommerreifens bei Schnee und Kälte, was zu erheblichen Leistungseinbußen bei Traktion, Seitenführung und Bremsvermögen führt. Aus diesem Grund werden mehrere Kautschuksorten mit unterschiedlichem Temperaturverhalten zu einer Mischung zusammengefügt, die eine optimale Reibung für den Temperaturbereich sichert, für den der Reifen bestimmt ist.

Reifenwerkstoffe

Ein Reifen besteht aber nicht nur aus Gummi. Er besitzt zahlreiche weitere Werkstoffe.

  • Füllstoffe wie Ruß, Silica, Kohlenstoff und Kreide zur Reifenmischung kommen  hinzu.

  • Stahl, Rayon und Nylon sind Festigkeitsträger.

  • Öle und Harze werden als Weichmacher hinzugefügt.

  • Außerdem braucht es für die Vulkanisation Chemikalien  wie Schwefel und Zinkoxid.

  • Als Additive dienen verschiedene  Chemikalien als Alterungsschutzmittel gegen Ozoneinwirkung und Materialermüdung.

Quelle: Barum

Reifeninhaltsstoffe 

Reifeninhaltsstoffe (Foto: Continental)

 

Radialreifen - Diagonalreifen

Bei Reifen unterscheidet man zwischen Radial- und Diagonalreifen.

Diagonalreifen findet man heute eigentlich nur noch vereinzelt im landwirtschaftlichen Bereich oder Motorradreifen, während sich Radialreifen als Standard für PKW und LKW durchgesetzt haben.

 Bei Diagonalreifen  kreuzen sich die Cordfäden der einzelnen Lagen des Gewebeunterbaus, in einem spitzen Winkel.
Der Fadenwinkel beträgt bei Normalreifen ca. 35-40 Grad, bei Sportreifen ca. 25-35 Grad. Kleiner Fadenwinkel gibt bessere Seitenführungseigenschaften, geringeren Rollwiderstand und kleinere Ausdehnung des Reifens in radialer Richtung durch die Fliehkraft. Der Reifen wird aber dadurch härter und somit werden seine Federungseigenschaften schlechter. Die Cordgewebe werden aus Baumwoll-, Rayon-, Nylon- und auch Polyesterfäden hergestellt. Die Gewebelagen sind bei Diagonalreifen von Wulst zu Wulst gelegt und dort um den Wulstkern umgeschlagen.

  
 

Bei Radialreifen,  auch Gürtelreifen genannt, sind die Cordfäden der Karkasse radial im Winkel von 88-90 Grad an-
geordnet. Zwischen der Karkasse, die meist aus zwei Lagen besteht, und der Lauffläche wird ein zusätzlicher Gürtel aus mehreren Textilfasern oder auch aus feinen Stahlseilen hergestellt. Der steife Gürtel ergibt einen kleinen Rollwiderstand und vermindert Bewegungen in der Aufstandsfläche. Dies ergibt eine geringere Wärmeentwicklung und weniger Reifenverschleiß. Ferner bleibt das Profil in der Aufstandsfläche offen, was eine bessere Haftung, besonders bei nasser Fahrbahn, zu Folge hat. Der Fahrkomfort eines Gürtelreifens wird bei hoher Geschwindigkeit besser.

  

Konstruktionselemente des Reifens

Bei den heute üblichen Fahrzeugreifen unterscheidet man folgende Konstruktionselemente:

Reifenwulst  Karkasse  Seitenwand  Laufstreifen

Der Reifenwulst hat die Aufgabe, den festen Sitz des Reifens auf der Felge zu gewährleisten. Um eine Längenänderung des Reifens am Felgenumfang auszuschließen, sind im Wulst mehrere Drahtkerne eingearbeitet. Bei schlauchlosen Reifen dichtet der Reifenwulst zudem das eingeschlossene Luftvolumen gegen die Umgebung ab.

B) Die Karkasse, gespannt durch den Innendruck, bildet das tragende Gerüst eines Reifens. Sie besteht aus mehreren Gewebeunterlagen, die ohne gegenseitige Berührung in Gummi eingebettet werden. Als Gewebematerialen verwendet man Kord, Kunstseide, Polyamidfasern und Stahl. Die Karkassenfestigkeit wird durch die Anzahl der Gewebeunterlagen bestimmt und durch die PR-Anzahl (Abkürzung für „ply rating“) angegeben, die nicht der tatsächlichen Lagenzahl entsprechen muss.

C) Die Seitenwand mit Scheuerleisten wird als Gummiabdeckung der Karkasse vom Wulst zum Laufstreifen hin ausgeführt und soll die Gewebelagen vor Zerstörung durch äußere Einflüsse schützen.

D) Der Laufstreifen umgibt die Karkasse an ihrem äußeren Umfang und stellt die kraft-, bzw. formschlüssige Verbindung zwischen Fahrbahn und Reifen her. Nach dem jeweiligen Aufgabenbereich des Reifens werden Gummimischung und Profilierung des Laufstreifens ausgelegt. Man unterscheidet dabei z.B. Sommer- und Winterprofile und bei Rennreifen Gummimischungen sowie Profilierungen für trockene und feuchte Fahrbahnoberflächen.

Genauere Einzelheiten zum Reifenaufbau
Innenansicht  

(Anm.: jeweils das blau gekennzeichnete)

Material Butylkautschuk
Aufgabe
  • Abdichtung des mit Luft
    gefüllten Innenraumes
  • ersetzt bei modernen (schlauchlosen) Reifen den Schlauch
 
Kern  
Material In Kautschuk eingebetteter Stahldraht
Aufgabe gewährleistet den festen Sitz des Reifens auf der Felge
 
Kernprofil  
Material Synthesekautschuk
Aufgabe
  • Fahrstabilität
  • präzises Lenkverhalten
  • beeinflusst entscheidend den Einfederungskomfort
 
Wulstverstärker  
Material Nylon, Aramid
Aufgabe
  • Fahrstabiliät
  • präzises Lenkverhalten
 
Seitenstreifen  
Material Naturkautschuk
Aufgabe schützt die Karkasse vor seitlichen Beschädigungen und Witterungseinflüssen
 
Textilkordeinlage  
Material Rayon oder Polyester (gummiert)
Aufgabe leistet Widerstand gegen den Innendruck (Überdruck im Reifen)
 
Stahlcord für Gürtellagen  
Material Hochfeste Stahlcorde
Aufgabe
  • steigern die Form und Fahrstabilität
  • verbessern den Rollwiderstand
  • erhöhen die Laufleistung des Reifens
 
Spulbandage  
Material Nylon, in Kautschuk eingebettet
Aufgabe
  • verbessert die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit
  • und die Fertigungspräzision
 
Laufstreifen  
Material Synthese- und Naturkautschuk
Aufgabe

  • Cap: Sorgt für die Haftung auf allen Straßenoberflächen. Gibt Abriebfestigkeit und Fahrstabilität

  • Base: Verringert den Rollwiderstand und dämpft die Stoßübertragung auf die Karkasse

  • Seitenteil: Bildet einen optimalen Übergang des Laufstreifens zur Seitenwand
Zusammenfassung:
   
  1. Laufstreifen
    Profil und Mischung beeinflussen die Haftung auf der Straße.
  2. Laufstreifen-Unterplatte
    Verbindet den Laufstreifen mit der Nylonabdeckung.
  3. Microflanco
    Verbindet die Lauffläche mit dem Seitenteil.
  4. Nylonabdeckung (2 Lagen, spiralgewickelt)
    Sicherheitsbandage für Hochgeschwindigkeitsreifen.
  5. Stahlgürtel
    Festigkeitsträger; beeinflusst Fahreigenschaften und Reifenkontur.
  6. Karkasse (aus Rayon oder Polyester)
    Festigkeitsträger, konturbestimmend für den Querschnitt.
  7. Seitenteil
    Schützt die Karkasse.
  8. Liner
    Zur Abdichtung, statt Schlauch.
  9. Wulstschutz
    Beeinflusst die Stabilität, Felgenschutz.
  10. Kernreiter
    Beeinflusst die Stabilität.
  11. Kabel (Stahldraht)
    Sichert den Felgenschutz.
  12. Mischungs-Wulstschutz
    Schützt vor Montageschäden
  13. Kernfahne (Kreuzgewebe aus Kevlar oder Rayon)
    Beeinflusst die Stabilität.

 

Radquerschnitt

Maße / Bezeichnungen am Pkw Rad

H = Höhe des Reifen in mm, wird aber als Höhe/Breite-Verhältnis (H/B) in % angegeben und muss somit berechnet werden.

B = Breite des Reifens in mm oder in Zoll

ØA = Außendurchmesser des Rades, kann aus 2 Maßen errechnet werden: Reifenhöhe x 2 + Felgendurchmesser ist aber ungenau. Besser ist ein Blick in eine Normtabelle.

Ød = Felgendurchmesser

rstat= Statistischer Halbmesser; Maß eines senkrecht stehenden belasteten Reifens

f = Einfederung des Reifens durch den Stand

rdyn = wirksamer Halbmesser bei fahrendem Fahrzeug, Einfederung (f) wird teilweise wieder aufgehoben; Tabellenangabe

Udyn = dynamischer Reifenumfang, Wegstrecke, die der Reifen bei einer Umdrehdung zurücklegt (Geschwindigkeit 60 km/h); Tabellenangabe - wichtig für Tachogenauigkeit!)

mehr zum  Pkw Rad

Quelle: Die Bilder und Infos stammen zum Teil von www.felge.de  


Johannes Wiesinger
bearbeitet: 30.12.2022
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