Die Struktur von modernen Reifen für Autos, bzw. ihrer Reifen-Elemente, ist sehr komplex. Die Fahrzeuge fahren auf Reifen aus Gummi – dies ist im Grunde keine innovative Errungenschaft, da diese bereits seit mehr als 100 Jahre hergestellt werden.
Allerdings wurde das Design und die Funktionen der PKW-Reifen natürlich über die Zeit erheblich optimiert. Aus welchen Komponenten ein Reifen heutzutage besteht und welche Funktionen durch diese Bestandteile erfüllt werden, zeigt der folgende Artikel.
Die Reifen-Elemente
Der Reifen für einen PKW lässt sich grundsätzlich in zwei hauptsächliche Strukturelemente – von außen nach innen – einteilen.
Es gibt sowohl das Laufband als auch die Karkasse. In diesen beiden Komponenten befinden sich selbst auch noch weitere Zusammensetzungen aus unterschiedlichen Schichten. Doch welche wichtigen Rollen übernehmen die einzelnen Bauteile eines Reifens?
Optimale Straßenhaftung durch den Laufstreifen
Wenn die äußere Oberfläche des Reifens betrachtet wird, handelt es sich bei den einzelnen Schichten um das sogenannte Laufband. Gefertigt wird dieser Teil des Reifens aus Kautschuk. Es kann hier entweder Natur- oder Synthesekautschuk verwendet werden. Dieser beherbergt die Karkasse und ist dafür verantwortlich, dass eine optimale Kraftstoffeffizienz, eine langfristige Haltbarkeit, ein gutes Handling und ein geringer Rollwiderstand gegeben ist.
Besonders bei modernen Reifen ist die Oberfläche so profiliert, dass sie für eine optimale Wasserverdrängung und tolle Haftung auf der Straße sorgt. Außerdem wird eine hohe Laufleistung des Reifens ermöglicht. Der Laufstreifen stellt die Kontaktstelle zwischen Seitenwand und Straße dar. Zusammengesetzt wird diese durch drei verschiedene Teile:
Die Cap
Bei der Cap handelt es sich um den Komponenten des Reifens, der am häufigsten mit der Straße in Berührung kommt. Außerdem haftet er auf allen denkbaren Oberflächen von Straßen, sorgt für eine Stabilität beim Fahren und ist abriebfest.
Die Base
Unterhalb der Cap befindet sich die Base. Durch diese findet eine Dämpfung der Übertragung von Stößen an die Karkasse statt und der Rollwiderstand des Reifens wird reduziert.
Das Seitenteil
Dieses findet man an der äußeren Kante des Laufstreifens. Durch diese wird ein perfekter Übergang zwischen Seitenwand und Laufstreifen geschaffen.
Die Spulbandagen
Unterhalb des Laufstreifens befindet sich eine Schicht, die als Spulbandagen bezeichnet wird. Durch diese Reifen-Elemente wird die Tauglichkeit für sehr hohe Geschwindigkeiten des Reifens verbessert. Das Prinzip was hier zugrunde liegt, erinnert an einen Faden aus Wolle, der wieder aufgewickelt werden soll, damit ein Wollknäuel entsteht.
Die Spulbandagen bestehen aus einer Schnur aus Nylon, die im Kautschuk eingebettet ist und über eine hohe Widerstandskraft verfügt. Diese wird um den gesamten Reifenumfang gewindet, ohne, dass es dabei zu einer Überlappung kommt
Die Stahlcord-Gürtellagen
Seine Festigkeit verdankt der Reifen der integrierten Schicht aus robusten Stahlcords. Diese sind dafür verantwortlich, dass:
- Die Fahr- und Formstabilität verbessert wird
- Der Rollwiderstand verringert wird
- Der Reifen eine optimierte Laufleistung erzielen kann
Der Reifenkern: Die Karkasse
Doch, was befindet sich nun im eigentlich Kern des Reifens? Die Antwort lautet: Die Karkasse.
Dabei handelt es sich um die tragende Basis des gesamten Reifens. Durch die Karkasse wird die Aufgabe des Abfederns des Reifen erfüllt. Sie macht es möglich, dass die benötigte Menge an Luft im Reifen eingeschlossen werden kann.
Das Gewicht des Fahrzeuges wird nämlich im Grunde nicht von dem Reifen selbst getragen, sondern von der stehenden Luft, die unter einem Überdruck steht. Deswegen spielt auch der Fülldruck des Reifens eine essentielle Rolle. Spätestens, wenn es zu einem platten Reifen kommt, sollte dies jeder Autofahrer erkennen.
Die Textilkordeinlage
Bei der Textilkordeinlage handelt es sich um eine Schicht aus Textil, genauer gesagt um Polyester oder gummiertes Rayon. Durch diese wird der Innendruck gefesselt und einem Formverlust des Reifens vorgebeugt.
Die Innenschicht
Die Innenschicht stellt den Innenraum, der aus Butykautschuk gefertigt wird da und ist luftdicht. Von der inneren Schicht werden die folgenden Aufgaben erfüllt:
- Der Reifendruck wird reguliert und der Innenraum, der mit Luft gefüllt ist, abgedichtet
- Bei modernen Reifen, die ohne einen Schlauch auskommen, stellt die Innenschicht den entsprechenden Ersatz dar
Die Seitenwand
Die Verbindung des Laufstreifens mit dem Seitenteil wird als Seitenwand bezeichnet. Diese wird aus Naturkautschuk gefertigt und dient als Schutz der Karkasse vor Witterungseinflüssen und Beschädigungen von außen.
Die Reifenwulst
Die Reifenwulst ist ein Bestandteil der Karkasse und bildet den inneren Ring des Reifens. Sie sorgt dafür, dass Felge und Reifen durch den herrschenden Luftdruck stets fest miteinander verbunden sind.
Sie besteht im Grunde wiederum aus drei unterschiedlichen Bauteilen:
Der Wulstverstärker
Dieser wird aus Aramid oder Nylon gefertigt, also hitzebeständigen und sehr robusten Kunstfasern. Diese Kunstfasern sind dazu in der Lage:
- Stabilität der Fahrt zu garantieren
- eine präzise Lenkung des Fahrzeugs zu ermöglichen
Das Kernprofil
Das Kernprofil ist ein Keil, der aus synthetischem Kautschuk gefertigt wird und der Stabilisation dient.
Die Aufgaben, die durch das Kernprofil erfüllt werden, sind die gleichen wie die des Wulstverstärkers. Darüber hinaus beeinflusst es allerdings zusätzlich auch den Komfort der Einfederung des Reifens.
Der Kern
Der Reifenkern setzt sich aus einem Stahldraht zusammen, der in Kautschuk eingebettet ist. Durch dieses wird dem Reifen ermöglicht, wirklich fest auf seiner Felge zu sitzen.