Felgengröße, Fahrkomfort und Abrollgeräusche

Eine 18 Zoll Felge ist schwerer und baut schlicht und einfach mehr Kreiselkräfte auf, als eine 17 Zoll.
Und natürlich braucht man etwas mehr Energie um so eine Felge in Rotation zu bringen, zu halten
und auch wieder zum stehen zu bringen. Dafür hat man mehr Aufstandsfläche. Um das ganze auf
die Spitze zu treiben, könnte man jetzt auch noch mit trotzdem gleichbleibendem Grip kommen,
weil der Druck auf die Straße aufgrund der größeren Aufstandsfläche etwas geringer ist.
Das alles kann man im Alltag aber wirklich vernachlässigen.

Interessanter ist der breitere Reifen, die schmalere Flanke und die Tatsache, dass solche Reifen
mehr Druck brauchen. Das alles hat einfach weniger Eigendämpfung und der Reifen kann sich
Unebenheiten schlechter anpassen.

Räder müssen Heute ein unglaublich breites Spektrum abdecken. Von Handlichkeit in der Stadt, über
größt mögliche Haftung bei Regen, bis sicherer Geradeauslauf bei 220 km/h auf der BAB. Das alles
mit möglichst viel Grip, aber möglichst wenig Rollwiederstand.

Deshalb gibt es nicht "die beste Felge", sondern nur den besten Kompromiss. Auf was man da besonderen
Wert legt muss jeder für sich selbst entscheiden. Für uns ist der beste Kompromiss aus Optik, Komfort,
Fahrverhalten und Preis eben die 17 Zoll. Eine 18 Zoll ist nicht besser, oder schlechter. Der Kompromiss
liegt hier nur ein wenig anders.

(Thematisch überschneidet sich das Thema mit vielen Beiträgen von Felgen für 218d GT ,ff.)

Jetzt gebe ich (ergänzend zu JvB) auch meinen Senf dazu, der zum tieferen Verständnis der ganzen Physik dient:

Die Felgengröße entscheidet, außer der Optik, über die Reifenbreite und Flankenhöhe bei dem fahrzeugspezifischen Umfangsmaß und über die Rad-Masse:
Je breiter der Reifen, desto höher der maximale (Trocken-)Grip, desto höher der Rollwiderstand (durch Walkarbeit und geringfügig Luftwiderstand) und desto höher die Gefahr des Aufschwimmens (Aquaplaning), sowie geringfügig eine bessere Straßenbelagstoleranz, weil sich die Unebenheiten auf mehr Breite verteilen. Je niedriger die Flanken, desto geringer ist die Verformungsmöglichkeit in den Richtungen vertikal (geringere Dämpfung gegen Stöße und Geräusche, weniger Wanken) und horizontal (bessere Spurtreue und höhere Seitenkräfte mit weniger Unter- bzw. Übersteuern), wobei die Runflattechnologie durch versteifte Flanken die positive Dämpfungswirkung wieder verringert. Je höher die Radmasse, desto geringfügig größer sind die Kreiskräfte (Rotations-Trägheit beim Beschleunigen, Corioliskraft beim Lenken) und geringfügig anders ist die Wirkung auf das Feder-Masse-System der Fahrwerksdämpfung.

Der Fahrkomfort hängt vom gesamten Feder-Masse-System von der Reifenaufstandsfläche bis zum Körper mit seinen Sinnesorganen ab. Eine Masse (über Reifen, Felge, Chassis, Sitz, zum Körper/Trommelfell) wird durch Störungen der Straßenoberfläche in einer Frequenz und Amplitude angeregt und über Feder-Dämpfungsglieder (also Reifengummi, Stoßdämpfer, Lagergummi, Chassis, Sitzpolster) übertragen und gedämpft. Zusätzlich spielt auch das Verhalten der anderen 3 Räder und die momentane Fahrsituation mit seinen dynamischen Kräften in alle Richtungen mit hinein. In der Regel absorbiert ein weiches Übertragungsglied mehr als ein steifes, verändert allerdings -wie auch die Masse- das Schwingungssystem hin zu veränderten Frequenzen und Resonanzen. Nun ist der Fahrkomfort aber eine subjektive Empfindung, da sich viele Menschen bei unbestimmten Schaukelbewegungen, ungünstigen Frequenzen oder unerwarteten Schlaggeräuschen unwohl fühlen. Mehr Fahrkomfort bedeutet meist schlechteres Handling und geringere Agilität.

Die Abrollgeräusche sind hauptsächlich durch den Reifen, seinen Luftdruck und die Innenraumakustik, sowie ein wenig durch die Fahrwerksdämpfung geprägt. Der Reifen selbst kann durch Verformungen an der Reifenaufstandsfläche, abhängig vom Reifenprofil (Linien, Rippen, Lamellen, Stollen, Rillen), dem Material (Härte und Dämpfung der Gummimischung in Verbindung mit der Karkasse, Temperatureinfluss), dem Verschleißzustand (Höhe des Profils, Sägezahneffekt, verstellte Fahrgeometrie, Alter) oder zu geringem Luftdruck etc. die Laufgeräusche erzeugen. Normalerweise haben Sommerreifen eine bei z.B. 20°C härtere Gummimischung und ein ruhigeres Profil als Winterreifen. Eine schmale oder harte Flanke, sowie ein zu hoher Luftdruck haben eine etwas geringere Dämpfung. In der Regel sind Reifen mit einem geringeren dB-Wert auf dem Label oder besseren Testwerten auch insgesamt leiser. Sehr subjektiv ist natürlich dabei die individuelle Geräuschempfindlichkeit bei normaler Umgebungsbeschallung.

So, das war etwas lang. Aber wenn Du die Zusammenhänge verstanden hast, kannst Du bewusst Deinen Kompromiss für Felgengröße und Reifen bestimmen und die anderen Beiträge besser einschätzen.

Zitat von planetti

Die Abrollgeräusche sind hauptsächlich durch den Reifen, seinen Luftdruck und die Innenraumakustik, sowie ein wenig durch die Fahrwerksdämpfung geprägt. Der Reifen selbst kann durch Verformungen an der Reifenaufstandsfläche, abhängig vom Reifenprofil (Linien, Rippen, Lamellen, Stollen, Rillen), dem Material (Härte und Dämpfung der Gummimischung in Verbindung mit der Karkasse, Temperatureinfluss), dem Verschleißzustand (Höhe des Profils, Sägezahneffekt, verstellte Fahrgeometrie, Alter) oder zu geringem Luftdruck etc. die Laufgeräusche erzeugen. Normalerweise haben Sommerreifen eine bei z.B. 20°C härtere Gummimischung und ein ruhigeres Profil als Winterreifen. Eine schmale oder harte Flanke, sowie ein zu hoher Luftdruck haben eine etwas geringere Dämpfung. In der Regel sind Reifen mit einem geringeren dB-Wert auf dem Label oder besseren Testwerten auch insgesamt leiser. Sehr subjektiv ist natürlich dabei die individuelle Geräuschempfindlichkeit bei normaler Umgebungsbeschallung.

Der Untergrund hat einen erheblichen Einfluss auf die Abrollgeräusche eines Reifens. Der Luftdruck hat dabei den geringsten Einfluss auf den messbaren Schalldruck, den ein Reifen sowohl im vorbeifahren aus einer definierten Entfernung erzeugt, als auch in den Innenraum durch Tritt- und Körperschall erzeugen kann.

Der letzte Teilsatz: "bei normaler Umgebungsbeschallung" ist etwas unsinnig, weil es in der Akustik keine Definition für "normal" gibt. Was ist schon -gerade im Auto -normal?
Der erste Teilsatz reicht:

Geräuschempfindlichkeit für Störgeräusche ist immer individuell.

Allerdings sind die Autohersteller immer bemüht, das Geräuschspektrum eines Fahrzeuginnenraums immer in tieffrequentere Bereiche zu bringen, weil tieffrequente Geräusche als angenehmer empfunden werden und diese zusätzlich noch den Vorteil bieten, leisere höherfrequente Geräusche so zu verdecken, so dass sie nicht mehr wahrgenommen werden können.
Daher sind gerade größere und luxuriösere Autos massiv bedämpft, um Resonanzen und höhenfrequente Störgeräusche zu unterbinden.

@Active

Auf den Untergrund und die Art der möglichen Störungen bin ich nicht eingegangen, weil für uns Fahrer der Straßenzustand unveränderbar gegeben ist.

Zitat von Active

Der Luftdruck hat dabei den geringsten Einfluss auf den messbaren Schalldruck, den ein Reifen sowohl im vorbeifahren aus einer definierten Entfernung erzeugt, als auch in den Innenraum durch Tritt- und Körperschall erzeugen kann.

Ok, der Luftdruck ist nicht das Entscheidende, wird aber durch die einfache dB-Schalldruckmessung nicht unbedingt erfasst. Ein (viel) zu niedriger Luftdruck erhöht die Laufgeräusche durch nicht optimale Abrollgeometrie und erhöhte Walkarbeit. Ein (viel) zu hoher Luftdruck verändert die Vorspannung auf den Gummikörper und hat dadurch eine geringere Dämpfung, die bei Stößen etwas höherfrequentig weitergegeben werden.

Zitat von Active

"bei normaler Umgebungsbeschallung" ist etwas unsinnig

Damit meine ich: Die Umgebungsbeschallung, der der Fahrer ausgesetzt ist, z.B. laute Musik, Kindergeschrei, dauerhaft redende Autofahrer, Regen oder auch ein/ausgeschaltetes Hörgerät, was halt so normalerweise auf die Ohren kommt.

Zitat von Active

Allerdings sind die Autohersteller immer bemüht, das Geräuschspektrum eines Fahrzeuginnenraums immer in tieffrequentere Bereiche zu bringen, weil tieffrequente Geräusche als angenehmer empfunden werden und diese zusätzlich noch den Vorteil bieten, leisere höherfrequente Geräusche so zu verdecken, so dass sie nicht mehr wahrgenommen werden können.
Daher sind gerade größere und luxuriösere Autos massiv bedämpft, um Resonanzen und höhenfrequente Störgeräusche zu unterbinden.

Jein. Die Fahrzeugeigenfrequenz liegt je nach Fahrzeugauslegung zwischen 30 und 40 Hz, das ist leider immer im Wahrnehmungsbereich. Da die Chassis immer steifer werden, ist es schwer, den Wert abzusenken. Die Absorption der Erregungen von der Straße geht den Weg, den ich oben beschrieben habe. Die "hohen" Frequenzen bei Fahrbahnanregung gehen nicht sehr hoch, es gibt Werte in der Größenordnung von 300 bis zu 1000Hz. Ein Schwerpunkt liegt in den Gummilagern des Fahrwerks. Es wird zusätzlich versucht, das Chassis durch Materialvariationen und Dämpfungselemente schwingungstechnisch (insbesondere in den Resonanzen) zu verbessern (weicher/härter, leichter/schwerer, andere Fügestellen, Entkoppelung oder Absorption), zum Innenraum hin mit schall- und schwingungsabsorbierenden Matten sowie im Innenraum durch die Teppichauskleidung die Schallimmission zu optimieren, was aber Gewicht ist und Geld kostet. Zum Schluss spielt sogar die Sitzhärte und die Lenkradaufhängung/-entkopplung eine Rolle. Also insgesamt eine Wissenschaft für sich.

Damit sind wir aber eigentlich vom Rad etwas abgeschweift ...