Wie funktioniert denn das Kurven-ABS?

[gerd_]

Hi

Denn es laufen beim Bremsen IMMER ALLE Räder im Schlupf, sonst würde man nämlich keine Verzögerung erzeugen.

Das musst Du mir am Beispiel einer Zahnradbahn erklären.
Ob beginnender Schlupf in der Praxis der Grenzwert für ein ABS-System ist (wie sonst sollte es wissen wann es lösen muss?) sei unberücksichtigt.
Weshalb Schlupf zum Beschleunigen/Bremsen notwendig ist konnte bisher niemand weder weder mir noch meinem Schulkameraden erklären. Er ist Physik-Prof an der FAU in ER.
Sein/unser Argument heisst immer "erklär' es mit 'ner Zahnradbahn!"

Soweit ich weiß alle alten Motorrad ABS Systeme.

Weder ABS I noch ABS II tun das.
Ein "Nicht-Kurven-ABS" erkennt wenn ein Rad blockiert und löst dann die Bremse. Wenn ein Rad in Schräglage blockiert (egal weshalb), legt man sich -nicht unbedingt aber doch sehr schnell- flach.
Folglich geht das Kurven-ABS sehr vorsichtig zu Werk wenn es bei Schräglage regelt.
Dabei behaupte ich, dass durch diese Vorsicht (theoretisch) entweder Bremsweg verschenkt wird oder das Kurven-ABS keine Sicherung gegen Blödheit ist. Wer mit der Auffassung "ich hab ja Kurven-ABS" absichtlich voll reinlangt gehört in einen Bus!
Die Entscheidung fällt das K-ABS ja mit der Erkenntnis "bei dieser Schräglage so (voll) reinzugreifen ist meines Wissens falsch, da regle ich mal damit sich der Kasper nicht hinlegt". "Cracks" können das natüüürlich besser, Cracks dagegen wissen dass ein bisschen längerer Bremsweg bei deutlich verringerter Sturzgefahr und bleibender Lenkbarkeit meist besser ist als "flach dahinzugleiten".

gerd

 

[Frank1001]

Das musst Du mir am Beispiel einer Zahnradbahn erklären.

Die Zahnradbahn ist ein ungeeignetes Beispiel. Denn da kann ich eine Antriebs-/Bremskraft (fast) schlupffrei über den festen Kraftschluss zur Zahnstange übertragen. Somit also mit Rad/Straße nicht vergleichbar.

Ob beginnender Schlupf in der Praxis der Grenzwert für ein ABS-System ist (wie sonst sollte es wissen wann es lösen muss?) sei unberücksichtigt.

Das ABS System reagiert nicht auf beginnenden Schlupf. Denn sonst könnte man ja nicht bremsen. Ich hatte das oben schon mal geschrieben. Es wird immer auf einen gewissen Schlupfwert geregelt. Schau mal auf einen der ersten Posts von lederkombi, der hatte das da recht gut beschrieben (Übergang Haft-/Gleitreibung).


Gruß
Frank

 

[lederkombi]

Haftreibung beim Moppedreifen gibt's nur wenn er steht und man versucht ihn seitlich wegzuziehen. Ansonsten heisst das Rollreibung (im Drift, kurz bevor man abfliegt ist es Gleitreibung :-)).
gerd

Hallo gerd

Also Rollreibung gibt es allenfalls umgangssprachlich, aber physikalisch gesehen natürlich nicht. Da gibt es ausschliesslich Haft- oder Gleitreibung. Ich schreibe bewusst oder, denn es gibt kein und.

Wenn eine Kugel auf einer Oberfläche "rollt" (typischerweise ein Kugellager), dann gleitet sie nicht, sondern sie haftet lokal am Berührungspunkt mit der Oberfläche. Dies ist wichtig, denn bei Gleitreibung würde die Kugel nicht mehr rollen.

Makroskopisch betrachtet ist es dann wirklich kompliziert, denn reine Haftreibung gibt es nur in absoluter Ruhe bzw. wenn die beiden Flächen relativ zueinander keinerlei Bewegung aufweisen würden. Dies ist aber rein theoretisch und hier unwichtig. Sobald die zwei Flächen (z.B. Pneu <-> Fahrbahn) relativ Geschwindigkeitsänderungen erfahren, also beschleunigt (positiv oder negativ) werden, muss infolge der Massenträgheit zuerst Gleitreibung auftreten -> die Kontaktfläche wird warm infolge der Energie aus der Geschwindigkeitsdifferenz. Der Effekt selbst ist unabhängig von den Materialien, einzig die Grösse des Effekts hängt davon ab.

Ein sehr gutes Beispiel zur Anschauung der Gleitreibung ist z.B. das Getriebe bzw. die Zahnflanken. Man würde meinen, dass da ausschliesslich Haftreibung vorliegt (also die Zahnflanken sich "abwälzen"). Dem ist jedoch nicht so, es findet eigentlich ein Gleiten statt und das zeigt sich dann auch nach vielen tausenden von Kilometern, denn die Punkte der sich abwälzenden Zahnflanken besitzen nicht die selbe relative Bewegung/Geschwindigkeit, sie gleiten also, wenn auch nur in einem kleinen Bereich. Beim Pneu nennen wir dies dann "Schlupf". Ohne diesen Schlupf würden unsere Pneus ewig halten, es gäbe keinen Profilverschleiss

 

[hartl15]

Die Zahnradbahn ist ein ungeeignetes Beispiel. Denn da kann ich eine Antriebs-/Bremskraft (fast) schlupffrei über den festen Kraftschluss zur Zahnstange übertragen. Somit also mit Rad/Straße nicht vergleichbar.

Das ABS System reagiert nicht auf beginnenden Schlupf. Denn sonst könnte man ja nicht bremsen. Ich hatte das oben schon mal geschrieben. Es wird immer auf einen gewissen Schlupfwert geregelt. Schau mal auf einen der ersten Posts von lederkombi, der hatte das da recht gut beschrieben (Übergang Haft-/Gleitreibung).

Gruß
Frank

Ja, die "Zahnradbahn" verwendet zur Kraftübertragung einen "festen Kraftschluss", den man eigentlich als "Formschluss" bezeichnet.
Die Form der Zahnräder kämmt in der Zahnstange, natürlich gibt es da keinen Schlupf, die zurückgelegte Strecke ist eindeutig proportional dem Zahnradumfang.
Straßen-und Schienenfahrzeuge (außer der Zahnradbahn) nutzen zur Kraftübertragung den "Kraftschluss", wobei die Kraftübertragung durch die Reibungskraft bestimmt und begrenzt wird.

Das ABS System regiert beim Bremsen nicht auf den "beginnenden Schlupf", sondern auf die "beginnende Blockade" eines Rades durch zu geringe Reibung zwischen Rad und Fahrbahn. Es löst daraufhin sofort die Bremskolbenkraft, um die Blockade aufzulösen und damit das Rad z.B. wieder lenkbar zu machen. Wenn sich bei weiterhin gezogener Bremse die Reibungs- und Geschwindigkeitsverhältnisse in der Zwischenzeit aber nicht oder nur wenig geändert haben, tritt wohl wieder eine Blockade ein, worauf sich das "Spiel" wiederholt, bis durch Geschwindigkeitsverringerung keine Blockaden mehr auftreten.
Der "gewisse Schlupf" wird von der ABS-Software dabei auf ca. 20-25% eingestellt, d.h. der während der ABS-Bremsung abgewickelte Rad-Umfang entspricht nur zu 75-80% der dabei zurückgelegte Strecke.

 

[Wolfgang.A]

Soweit ich weiß alle alten Motorrad ABS Systeme. Und mit einem billigen Neigungsschalter geht das auch ganz einfach ohne elektronische Steuerung.

Hast du dafür irgendeine Quelle?

 

[Frank1001]

Hallo hartl15,

Das ABS System regiert beim Bremsen nicht auf den "beginnenden Schlupf", [...]

Hatte ich auch nicht geschrieben!

Das ABS System regiert beim Bremsen nicht auf den "beginnenden Schlupf", sondern auf die "beginnende Blockade" eines Rades durch zu geringe Reibung zwischen Rad und Fahrbahn. [....]

Stimmt auch nicht so ganz, aber jetzt geht's so langsam wirklich in die Tiefe, denn die Blockade kommt erst viel später in der Haftwertkurve.....in deinem letzten Satz hast du es aber auf den Punkt gebracht:

Der "gewisse Schlupf" wird von der ABS-Software dabei auf ca. 20-25% eingestellt, d.h. der während der ABS-Bremsung abgewickelte Rad-Umfang entspricht nur zu 75-80% der dabei zurückgelegte Strecke.

Genau das ist der Punkt. Auf den wird nämlich geregelt! Und die unterschiedlichen ABS Einstellungen der Fahrmodi beeinflussen nämlich genau diesen Soll-Schlupfwert.


Gruß
Frank

 

[gerd_]

Hi

Das ABS System regiert beim Bremsen nicht auf den "beginnenden Schlupf", sondern auf die "beginnende Blockade" eines Rades durch zu geringe Reibung zwischen Rad und Fahrbahn.

Korrekt.
Jetzt sollten wir beginnen die Begriffe zu diskutieren.
Bremsen ist das Gleiche wie Beschleunigen, nur das Vorzeichen ist anders.
Schlupf und Blockade sind nicht gleich aber beide Begriffe stehen für den Übergang zu einem unerwünschten Zustand. Das ABS verhindert das Blockieren, die Anti-Schlupf-Regelung (ob ESC, ASR, ASC oder wie es die Hersteller sonst noch nennen) will das Durchdrehen verhindern.

In meiner Physikformelsammlung (Kuchling) gibt es den Begriff "Rollreibung". International definiert F(R)=µ'/r*F(N). Dabei unterstelle ich, dass sich die Physik seit meinem Studium nicht geändert hat und mein Spezl an der FAU keinen Quatsch lehrt.
Wäre Rollreibung = Haftreibung (statischer Zustand!) so müsste permanent ein Losbrechmoment aufgewendet werden damit sich "etwas" bewegt.
gerd

 

[lederkombi]

In meiner Physikformelsammlung (Kuchling) gibt es den Begriff "Rollreibung". International definiert F(R)=µ'/r*F(N). Dabei unterstelle ich, dass sich die Physik seit meinem Studium nicht geändert hat und mein Spezl an der FAU keinen Quatsch lehrt.
Wäre Rollreibung = Haftreibung (statischer Zustand!) so müsste permanent ein Losbrechmoment aufgewendet werden damit sich "etwas" bewegt.
gerd

Da verwechselst Du jetzt etwas. Deine Rollreibung (den Begriff gibt es natürlich schon, auch wenn er unglücklich gewählt ist. Rollwiderstand ist besser, denn es hat wirklich nichts mit Reibung zu tun) hat nun überhaupt nichts mit der hier erfolgten Betrachtung zu tun! Rollreibung hat zwar dass Wort "reibung" im Begriff, ist aber letztlich eine Verformung der Unterlage und des Rollkörpers und ist selbstverständlich für das Haften oder Wegrutschen praktisch (und wohl auch theoretisch) unrelevant.

 

[hartl15]

Da verwechselst Du jetzt etwas. Deine Rollreibung (den Begriff gibt es natürlich schon, auch wenn er unglücklich gewählt ist. Rollwiderstand ist besser, denn es hat wirklich nichts mit Reibung zu tun) hat nun überhaupt nichts mit der hier erfolgten Betrachtung zu tun! Rollreibung hat zwar dass Wort "reibung" im Begriff, ist aber letztlich eine Verformung der Unterlage und des Rollkörpers und ist selbstverständlich für das Haften oder Wegrutschen praktisch (und wohl auch theoretisch) unrelevant.

Hi,

das ist sicher richtig, denn der "Rollwiderstand" wird z.B. bei Schienenfahrzeugen als Teil der zu überwindenden Gesamtwiderstände beim Beschleunigen und Beharren (der Geschwindigkeit) herangezogen. Aber auch beim Straßenfahrzeug mit Gummibereifung tritt dieser Widerstand z.B. als Verformungswiderstand der Reifen auf, der beim Beschleunigung und beim Beharren überwunden werden muss.
Beim Bremsen hilft dieser Verformungswiderstnd (in der Rollphase des Rades) auch ganz minimal mit, um das Fahrzeug zu verlangsamen.

Aber wir bewegen uns jetzt in der amateurhaft-wissenschaftlichen Sphäre, und die "echten" Experten in Bayern, Oberösterreich oder bei Bosch schmunzeln wahrscheinlich schon seit einigen Tagen darüber ...

LG, Hartl

 

[Wolfgang.A]

Dass der Rollwiderstand auch mit dem Luftdruck der Reifen zu tun hat kann jeder selbst probieren:
Einfach mal die Luft aus den Reifen lassen und dann versuchen das Mopped zu schieben.

 

[lederkombi]

Hi,

das ist sicher richtig, denn der "Rollwiderstand" wird z.B. bei Schienenfahrzeugen als Teil der zu überwindenden Gesamtwiderstände beim Beschleunigen und Beharren (der Geschwindigkeit) herangezogen. Aber auch beim Straßenfahrzeug mit Gummibereifung tritt dieser Widerstand z.B. als Verformungswiderstand der Reifen auf, der beim Beschleunigung und beim Beharren überwunden werden muss.
Beim Bremsen hilft dieser Verformungswiderstnd (in der Rollphase des Rades) auch ganz minimal mit, um das Fahrzeug zu verlangsamen.

Aber wir bewegen uns jetzt in der amateurhaft-wissenschaftlichen Sphäre, und die "echten" Experten in Bayern, Oberösterreich oder bei Bosch schmunzeln wahrscheinlich schon seit einigen Tagen darüber ...

LG, Hartl

Hallo Hartl

Der Rollwiderstand tritt immer auf. Grundsätzlich erfährt jeder Körper (Material) eine Verformung, egal wie hart er ist. Sogar ein Diamant erleidet diese Verformung, aber diese Verformung hat nichts mit Haft/Gleitreibung zu tun, im Mikroskopischen Bereich zwar dann schon (das sind dann aber ganz andere Betrachtungen), im hier diskutierten Umfang ist der Rollwiderstand komplett unerheblich und auch nicht messbar für das ABS.

 

[oerst]

Das ABS misst auch keine Haftreibung oder Gleitreibung.

 

[lederkombi]

Das ABS misst auch keine Haftreibung oder Gleitreibung.

Bist Du ein Troll?

 

[oerst]

Nein, ein Bot

 

[Frank1001]

Hallo Gerd,


Auch wenn du das noch 5 mal schreibst, wird es davon nicht richtiger! Du solltest vielleicht wirklich noch einmal einige der obigen Antworten lesen und vor allem über den Satz nachdenken, den ich auch schon oben geschrieben hatte:

Beim Bremsen ist die Geschwindigkeit der Räder immer geringer als die des Fahrzeuges, beim Beschleunigen ist die Geschwindigkeit der Räder immer größer als die des Fahrzeuges.

Merke: Bei JEDER Änderung der Geschwindigkeit ist Schlupf vorhanden!!!

Jetzt sollten wir beginnen die Begriffe zu diskutieren.
Bremsen ist das Gleiche wie Beschleunigen, nur das Vorzeichen ist anders.

Richtig! Man hat entweder eine positive oder eine negantive Beschleunigung.

Schlupf und Blockade sind nicht gleich [..]

Stimmt nicht so ganz. Eine Blockade ist auch ein Schlupfzustand. Es zeichnet sich lediglich dadurch aus, dass die Raddrehzahl gleich null ist. Dann ist der Schlupfwert folglich gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Blockade ist also der Zustand mit dem höchstmöglichen Schlupfwert.

Schlupf und Blockade sind nicht gleich aber beide Begriffe stehen für den Übergang zu einem unerwünschten Zustand.

Auch falsch. Wie ich mehrfach erläutert hatte, ist Schlupf für eine Geschwindigkeitsänderung erforderlich. Ohne Schlupf bremst da nix! Somit ist der Schlupfzustand auch kein unerwünschter Zustand. Zumindest bei meinem Mopped nicht, wenn ich den Bremshebel betätige.

Das ABS verhindert das Blockieren, die Anti-Schlupf-Regelung (ob ESC, ASR, ASC oder wie es die Hersteller sonst noch nennen) will das Durchdrehen verhindern.

Grundsätzlich nicht falsch, aber auch hier wieder nur die halbe Wahrheit. Denn beide Systeme verhindern in erster Linie nicht das Blockieren oder Durchdrehen, sondern sie regeln den Schlupf auf einen optimalen Wert. Das führt fahrzustands- und straßenzustandsabhängig zu optimalen Beschleunigungs-, bzw. Verzögerungswerten. Das dadurch auch ein Blockieren oder Durchdrehen vermieden wird, ist nur noch eine Folge.
(Auch wenn sich die Funktionsumfänge der ABS Systeme in den Anfängen aufgrund der geringen Leistungsfähigkeit ausschließlich auf diesen einen speziellen Fall - Blockade- beschränkt hatten. Als Beispiel sei hier der Massegleitschutz für Schienenfahrzeuge genannt).


Gruß
Frank

 

[hartl15]

Frank1001 sagt: "Ohne Schlupf bremst da nix!"

Genau so gut könntest du sagen "Ohne Schlupf kann man nicht anfahren!"

Versuche einmal so kontrolliert zu bremsen (oder anzufahren), dass die Räder nicht rutschen!
Dabei wirst du sehen, dass die Geschwindigkeit sich auch ohne "Schlupf", d.i. eine Relativgeschwindigleit zwischen Rädern und Auflage (Strasse), verringert (beziehungsweise erhöht).

Wenn du abrupt, also mit ABS-Unterstützung bremst, ist der Schlupf der Prozentsatz, um den der dabei abgewickelte Radumfang geringer ist als die zurückgelegte Wegstrecke. Die Güte bzw. die Entwicklungsstufe der Elektronik gibt die Anzahl der Miniblockaden zwischen den Dreh-Anteile vor.

"Schlupf" ist auch erklärbar mit der Funktion einer Asynchronmaschine, bei welcher die Arbeits-Drehzahl unter Belastung auch um den Schlupf (in Prozent ausgedrückt) geringer als die Drehfeld-Drehzahl. Oje, jetzt habe ich neben der Zahnradbahn und dem Automobil noch ein Thema eröffnet!

Trotzdem lG, Hartl

 

[oerst]

Also..... Frank hat es verstanden!

 

[stefan_sch]

Also..... Frank hat es verstanden!

...es scheint, als sei er einer von wenigen, die wirklich wissen, was Schlupf ist. Ich weis das zufälligerweise auch, sind schließlich Schlupfregelsystem (ABS / ASR / ESP) meine tägliche Arbeit.
Erkennt man auch an den Begriffen, die er nutzt. siehe: "Referenzgeschwindigkeit" (und dass die Bildung der Referenzgeschwindigkeit die hohe Kunst der ABS Systeme ist).

Ansonsten zieht's mir hier fast die Schuhe aus, wenn ich lese, was für aberwitzige Schlupf-Vorstellungen so mancher hat. Ich will das aber nicht vertiefen, da mir meine Zeit zu wertvoll ist um hier zum wiederholten mal eine Grundsatzdiskussion zu führen, die zu nichts führt. Nur soviel sei gesagt: Ein ABS System kann auch Schlüpfe > 1 % berechnen / erkennen / einregeln. Dazu muss das Rad nicht erst stehen.

P.S.: Noch ein kleiner Wink mit dem Zaunpfahl. ASR = Antriebs Schlupf Regelung, nicht Anti-Schlupf Regelung. Denn mit Anti-Schlupf, also gar keinem Schlupf, wäre ein Vorwärtskommen nicht möglich

MfG, Stefan

P.S.: Nein, ich kann auch nicht erklären wie das Kurven-ABS beim Motorrad funktioniert. Ich beschäftige mich mit 4-rädrigen Fahrzeugen. Die habe meist recht wenig Schräglage.

 

[Larsi]

Ich denke, das gedankliche Problem mit dem Schlupf kommt daher, dass der Motorradfahrer Reifen haben will, die haften, nicht welche die Schlupf haben. Schlupf bedeutet für die Meisten "es rutscht", was eher unerwünscht ist.

Vielleicht könnte mal einer der es weiß die Größenordnung des Schlupfs in Prozent angeben, der bei unterschiedlichen Bedingungen herrscht, damit man mal eine Vorstellung bekommt, worüber wir hier diskutieren.

 

[oerst]

Ich schätze grob

Im Stand 0%
Bei Blockierung oder Durchdrehen 100%

Dazwischen linear, exponentiell oder Gauss.