Rollwiderstand

Der Rollwiderstand (auch: Rollreibung oder rollende Reibung) ist die Kraft, die beim Abrollen eines Rades oder Wälzkörpers entsteht und der Bewegung entgegengerichtet ist. Da der Rollwiderstand ungefähr proportional zur Normalkraft ist, wird als Kennwert der Rollwiderstandskoeffizient ${\displaystyle c_{\mathrm {R} }}$ (auch: Rollwiderstandsbeiwert. Rollreibungsbeiwert usw.) wie folgt gebildet:

${\displaystyle F_{\mathrm {R} }=c_{\mathrm {R} }\cdot F_{\mathrm {N} }}$  - Der Rollwiderstand entspricht dem Rollwiderstandskoeffizient multipliziert mit der Normalkraft

Bei vergleichbaren Rahmenbedingungen ist die Rollreibung erheblich kleiner als die Gleitreibung. Bei vielen Anwendungen verursachen daher Wälzlager wie Kugellager geringere Verluste als Gleitlager. Bei höheren Geschwindigkeiten und Belastungen sind Gleitlager in der Regel nur konkurrenzfähig, wenn durch konstante Zufuhr eines Schmiermittels ein direkter Kontakt von Feststoffen durch einen dazwischen befindlichen Flüssigkeitsfilm verhindert werden kann.

Der Rollwiderstandskoeffizient ${\displaystyle c_{\mathrm {R} }}$ hängt neben der Materialpaarung auch von der Geometrie des Rollkörpers ab, insbesondere von seinem Radius.

Die Bremswirkung entsteht durch die unelastische Verformung des Reifens in der Reifenaufstandsfläche und ist umso kleiner, je kleiner die Dämpfung des Materials und je kleiner die Einsenkung bzw. Verformung des Reifens ist.^[1]

Neben dem Rollwiderstand können Schwallwiderstand, der durch das Verdrängen von z. B. Wasser entsteht, Lagerreibung sowie der Vorspurwiderstand berücksichtigt werden. Letzterer entsteht, wenn das Rad nicht parallel zur Bewegungsrichtung läuft.^[1]

Die Kraft, die überwunden werden muss, um einen runden Körper aus dem Stillstand in rotierende Bewegung zu versetzen, wird als Anfahrwiderstand bezeichnet. Bei Fahrzeugen ist der Rollwiderstand gemeinsam mit dem Losbrechwiderstand ein Teil des Fahrwiderstands.

1. ↑ ^{a b} Manfred Mitschke, Henning Wallentowitz: Dynamik der Kraftfahrzeuge. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-05067-2, S. 11 ff. Abschnitt 2.1.1, doi:10.1007/978-3-658-05068-9 (springer.com [abgerufen am 3. Februar 2024]).