Experimentelle Untersuchung der Reifen-Fahrbahn-Feinstaubemission von Premium-Sommerreifen am Innentrommelprüfstand

Im Zuge der aufkommenden Diskussion um die Festlegung von Grenzwerten für Emissionen aus Abrieb werden Methoden zur zuverlässigen Ermittlung von Emissionsfaktoren benötigt. Am Institut für Fahrzeugsystemtechnik (FAST) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wurden dazu Versuche am Reifeninnentrommelprüfstand durchgeführt, bei denen die Feinstaubemission während verschiedenster Fahrmanöver auf realen Fahrbahnoberflächen gemessen wurde. Unterschiedliche Premium-Sommerreifen zeigten ähnliche Emissions-verhalten. Unabhängig von der Kraftrichtung – bei Belastung mit Umfangs- und Seitenkraft – lässt sich der Verlauf der Emission über der Kraft mit einer Funktion vierter Ordnung beschreiben. ... mehrSeitenkräfte bedingen eine etwa viermal höhere Emission als Antriebs- und Bremskräfte, sodass dabei maximale Emissionen von über 400 mg pro Fahrzeugkilometer erreicht werden. Weiterhin zeigte sich, dass die Belastung auch die Größe der Partikel beeinflusst. Hohe Kräfte im Reifen-Fahrbahn-Kontakt führen demnach zu einem Anstieg der Emission mit überproportional vielen groben Partikeln. Künftige Versuche werden sich mit der Quantifizierung weiterer Fahrzeugeinflüsse beschäftigen, sodass schlussendlich ein Simulationsmodell aufgebaut werden kann, das die Feinstaubemission für reale Fahrzyklen prognostiziert.

In the context of the upcoming discussion about the definition of limits for emissions from abrasion, reliable methods for the determination of emission factors are needed. For this purpose, experiments were carried out at the Institute of Vehicle System Technology (FAST) of the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) on the tire internal drum test bench, in which particulate matter emissions were measured during a wide variety of driving maneuvers on real-road surfaces. Different premium summer tires showed similar emission behavior. Irrespective of the direction of force - when loaded with longitudinal and lateral force - the course of the emission over the force can be described with a fourth-order function. ... mehrLateral forces, however, cause an emission about four times higher than driving and braking forces, so that maximum emission factors of more than 400 mg per vehicle kilometer are reached. Furthermore, the load was shown to influence the size of the particles. High forces in tire-road contact lead to an increase in emission with a disproportionately high number of coarse particles. Future experiments will focus on quantifying further vehicle influences so that a simulation model can ultimately be built that predicts particulate emissions for real driving cycles.