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Finden Sie heraus, was den Verschleiß an der Innenseite der Reifen verursacht, wie man frühe Anzeichen erkennt und wie Computer Vision und AI Probleme erkennen können, um die Sicherheit zu erhöhen und die Lebensdauer der Reifen zu verlängern.
Jeder Fahrer und Beifahrer verlässt sich auf seine Reifen, um sicher auf der Straße zu sein, aber Reifen sind nicht für die Ewigkeit gebaut. Bei jeder Fahrt wird die Lauffläche durch die Reibung zwischen Gummi und Straße allmählich abgenutzt. Wenn die Lauffläche dünner wird, beeinträchtigt dies die Haftung, die Stabilität und sogar die Kraftstoffeffizienz.
Die Reifen nutzen sich auch nicht immer gleichmäßig ab. Sie können feststellen, dass die Innenkante schneller dünner wird, dass die Mitte glatter wird oder dass sich kleine Vertiefungen auf der Lauffläche bilden. Dies sind keine zufälligen Spuren. Sie sind Hinweise darauf, dass etwas nicht in Ordnung sein könnte.
Das kann ein niedriger Reifendruck sein, eine schlechte Achsvermessung oder Teile der Aufhängung, die sich abnutzen. Da die Vorderreifen den größten Teil der Lenk- und Bremsarbeit übernehmen, zeigt sich ungleichmäßiger Verschleiß oft zuerst dort.
Abb. 1. Verschiedene Stadien der Reifenabnutzung(Quelle)
Traditionell werden solche Muster durch Sichtkontrollen erkannt, aber frühe Anzeichen sind leicht zu übersehen. Mit Hilfe der Computervision, einem Zweig der künstlichen Intelligenz, der Bilddaten verarbeitet und interpretiert, können die Profiltiefe gemessen und subtile Abnutzungsmuster früher und mit größerer Genauigkeit als bei manuellen Inspektionen erkannt werden.
In diesem Artikel befassen wir uns mit den Ursachen für Reifenverschleiß, mit der Erkennung von Verschleiß im Inneren eines Reifens und mit der Rolle von Computer Vision und AI bei der Früherkennung. Legen wir los!
Was ist Reifenverschleiß?
Reifenverschleiß tritt auf, wenn die Oberfläche des Reifens, die die Straße berührt, langsam dünner wird. Diese Oberfläche wird als Lauffläche bezeichnet.
Die Lauffläche ist der profilierte Teil des Reifens, der für Grip sorgt, insbesondere bei nassen Straßen. Wenn die Lauffläche mit der Zeit abgenutzt ist, verlieren die Reifen an Grip, und ihre Gesamtleistung nimmt ab. Im Allgemeinen ist eine gewisse Abnutzung normal, aber ungewöhnliche Abnutzungsmuster können auf Probleme mit Ihrem Fahrzeug hinweisen, die behoben werden müssen.
Hier sind die häufigsten Reifenverschleißmuster:
Abnutzung der Zehen: Die Lauffläche sieht federartig oder schräg aus. Dies geschieht häufig, wenn die Räder nicht gerade ausgerichtet sind.
Sturzverschleiß: Eine Kante des Reifens nutzt sich schneller ab als die andere. Dies kann auf Ausrichtungsprobleme oder verschlissene Aufhängungsteile zurückzuführen sein.
Mittlere Abnutzung: Die Mitte des Reifens nutzt sich stärker ab als die Ränder. Dies wird normalerweise durch zu hohen Luftdruck verursacht.
Kantenverschleiß: Beide Kanten nutzen sich schneller ab als die Mitte. Dies geschieht bei Reifen mit zu niedrigem Luftdruck.
Flickenverschleiß: Über die gesamte Lauffläche verstreute, abgenutzte Stellen sind zu sehen. Dies bedeutet oft, dass der Reifen nicht mehr ausgewuchtet ist.
Abnutzung der Schale: Kleine Vertiefungen oder gewölbte Abschnitte erscheinen. Dies deutet in der Regel auf verschlissene Aufhängungsteile, wie z. B. Stoßdämpfer oder Federbeine, hin.
Abbildung 2. Arten von Reifenverschleißmustern und ihre gemeinsamen Ursachen.(Quelle)
Verschleiß von Vorder- und Hinterreifen
Normalerweise verschleißen neue Reifen an Vorder- und Hinterrad eines Autos nicht auf die gleiche Weise. Die Vorderreifen verschleißen fast immer schneller, weil sie die zusätzliche Belastung durch Lenken, Bremsen und Kurvenfahrt tragen. Jedes Mal, wenn Sie das Rad drehen, werden die Vorderreifen zusätzlich beansprucht und reiben. Die Hinterreifen folgen hauptsächlich, so dass sie weniger direktem Druck ausgesetzt sind.
Wenn die Vorderräder nicht richtig ausgerichtet sind, wird dieser Unterschied noch größer. Eine leichte Veränderung des Winkels kann zu viel Druck auf die Innenkante ausüben, was schnell zu einer ungleichmäßigen Abnutzung des Profils führt. Viele Autofahrer bemerken die Abnutzung zuerst an den Vorderreifen, lange bevor die Hinterreifen die gleichen Anzeichen zeigen.
Um eine ungleichmäßige Abnutzung der Reifen zu vermeiden, ist es wichtig, die Reifen zu wechseln. Durch den Wechsel der Reifen zwischen Vorder- und Hinterreifen wird der Verschleiß verteilt und die Lebensdauer der Reifen verlängert. Regelmäßige Kontrollen der Ausrichtung sind ebenfalls wichtig, da sie sicherstellen, dass alle vier Reifen im richtigen Winkel auf die Straße treffen, was die Sicherheit erhöht und vorzeitige Schäden verhindert.
Häufige Ursachen für Reifenverschleiß
Das Muster der Profilabnutzung kann viel über den Zustand Ihres Fahrzeugs aussagen. Gehen wir als Nächstes einige der häufigsten Gründe für ungleichmäßigen Reifenverschleiß durch.
Achsvermessung
Bei der Achsvermessung geht es darum, wie Ihre Reifen auf der Straße liegen. Wenn sie nicht richtig ausgerichtet sind, rollen die Reifen nicht gerade. Dies kann dazu führen, dass die Innen- oder Außenkante schneller abgenutzt wird. Vielleicht bemerken Sie sogar, dass das Auto leicht zu einer Seite abdriftet.
Kleine Ausrichtungsprobleme, wie Sturz- oder Spurprobleme, können das Problem verschlimmern. Da die Vorderreifen die meiste Lenk- und Bremsarbeit leisten, nutzen sie sich in der Regel vor den Hinterreifen ab.
Probleme mit der Aufhängung
Die Aufhängung Ihres Fahrzeugs sorgt für eine stabile und gleichmäßige Fahrt über Unebenheiten. Wenn Teile wie Stoßdämpfer, Federbeine oder Kugelgelenke verschleißen, können die Reifen springen oder sich neigen, anstatt gleichmäßig zu rollen. Dadurch entsteht oft ein Schröpfmuster auf der Lauffläche, was zu einem raueren Fahrverhalten und einer kürzeren Lebensdauer der Reifen führt.
Reifendruck
Auch der Reifendruck hat einen erheblichen Einfluss auf den Verschleiß. Wenn ein Reifen nicht genug Luft hat, drücken die Seiten stärker auf die Straße und nutzen sich schneller ab. Ein weicher Reifen verbrennt auch mehr Kraftstoff und kann die Seitenwände schwächen.
Zu viel Luft verursacht das gegenteilige Problem. Die Mitte des Reifens wölbt sich aus, trägt das meiste Gewicht und verschleißt schneller als die Ränder. Außerdem wird das Fahrverhalten härter und das Risiko einer Reifenpanne steigt. Eine einfache Lösung besteht darin, die Reifen regelmäßig zu überprüfen und den im Handbuch Ihres Fahrzeugs oder auf dem Aufkleber in der Fahrertür empfohlenen Druck einzuhalten.
Fahrbedingungen und -gewohnheiten
Die Straßen, auf denen Sie fahren, und die Art, wie Sie mit Ihrem Auto umgehen, können sich schnell auf den Reifenverschleiß auswirken. Schlaglöcher, Bordsteine und unebene Straßen belasten die Reifen zusätzlich und beschädigen oft die Kanten. Auch alltägliche Gewohnheiten spielen eine Rolle und wirken sich letztlich auf die Verkehrssicherheit aus.
Starkes Bremsen belastet die Reifen zusätzlich, und das Tragen schwerer Lasten lässt die Reifen härter arbeiten als sie sollten. Ein weiterer Fehler, der die Lebensdauer der Reifen verkürzt, ist der Verzicht auf einen Reifenwechsel. Ohne Rotation verschleißen die Vorderreifen in der Regel schneller, da sie den größten Teil der Lenk- und Bremsarbeit leisten.
Verhinderung von Reifenverschleiß
Bei der Reifenpflege geht es nicht nur darum, die Reifen zu ersetzen, wenn sie abgenutzt sind. Mit der richtigen Wartung können Sie den übermäßigen Verschleiß verlangsamen, die Sicherheit erhöhen und die Lebensdauer der Reifen verlängern.
Hier sind die wichtigsten Schritte für die Wartung Ihrer Reifen:
Routinemäßige Wartung: Regelmäßige Achsvermessungen und Reifendrehungen tragen dazu bei, den Verschleiß gleichmäßig zwischen Vorder- und Hinterreifen zu verteilen. Die Überprüfung von Aufhängungsteilen wie Federbeinen oder Querlenkern kann Probleme verhindern, bevor sie die Reifen beschädigen.
Reifendruckkontrolle: Wöchentliche Luftdruckkontrollen sind einfach, aber wichtig. Zu wenig Luft verschleißt an den Rändern, zu viel Luft verschleißt in der Mitte. Die Einhaltung des vom Autohersteller empfohlenen Drucks verhindert beides.
Sichere Fahrgewohnheiten: Das Ausweichen vor Schlaglöchern und Bordsteinkanten, sanftes Lenken und Bremsen sowie das Vermeiden von Überladungen verringern die Belastung der Reifen.
Regelmäßige Inspektionen: Achten Sie auf unebenes Profil oder dünne Kanten. Mit einem Reifenabnutzungsmesser, einem kleinen Gerät, das die Profiltiefe misst, können Sie schnell und genau feststellen, wann die Reifen gewartet werden müssen.
Abbildung 3. Ein Reifenabnutzungsmesser, der die Profiltiefe eines Reifens anzeigt.(Quelle)
Herausforderungen bei manuellen Reifeninspektionen
Jahrelang hat man sich bei der Überprüfung der Reifenabnutzung auf eine schnelle Sichtprüfung und ein paar einfache Werkzeuge verlassen. Ein Mechaniker oder Autofahrer könnte einen Profiltiefenmesser oder den klassischen Münztest verwenden, bei dem man eine Münze in die Lauffläche schiebt, um zu sehen, wie viel davon übrig ist. Wenn zu viel von der Münze zu sehen ist, ist der Reifen abgenutzt.
Diese Methoden sind zwar einfach, aber sie haben ihre Grenzen. Sie hängen stark vom menschlichen Urteilsvermögen ab, was bedeutet, dass die Ergebnisse von Person zu Person variieren können.
Subtile Muster, wie z. B. frühe Abnutzung an der Innenkante oder erste Anzeichen von Schröpfköpfen, werden oft übersehen, bis sie sich verschlimmern. Viele Fahrer kontrollieren ihre Reifen erst, wenn sie bereits stark abgenutzt sind, was das Risiko einer verminderten Haftung, eines geringeren Kraftstoffverbrauchs und von Reifenplatzern erhöht.
Die Rolle der Computer Vision in der Reifenpflege
Manuelle Inspektionen wie der Münztest oder die Profiltiefenmessung übersehen oft frühe Anzeichen von Reifenproblemen. Subtile Probleme wie Abnutzung an der Innenkante, kleine Vertiefungen durch Schröpfen oder leichte Ausrichtungsfehler sind leicht zu übersehen. Wenn diese sichtbar werden, kann der Reifen bereits unsicher sein.
Computer Vision, ein Zweig der künstlichen Intelligenz, macht Reifeninspektionen präziser, indem Kameras hochauflösende Bilder der Lauffläche aufnehmen und Vision AI-Modelle diese analysieren. Dies ermöglicht eine genaue Messung der Profiltiefe und eine frühere Erkennung von ungleichmäßigen Verschleißmustern oder Defekten, die dem menschlichen Auge entgehen könnten. Das Ergebnis ist eine konsequentere, proaktive Reifenpflege, die die Sicherheit erhöht, die Kosten senkt und die Lebensdauer der Reifen verlängert.
Reifenverschleißerkennung durch Vision AI
Modernste Bildverarbeitungsmodelle wie Ultralytics YOLO11 können Reifenkontrollen intelligenter machen. YOLO11 unterstützt eine breite Palette von Computer-Vision-Aufgaben, einschließlich Objekterkennung (Identifizierung und Lokalisierung von Objekten), Instanzsegmentierung (Trennung von Objekten auf Pixelebene) und Bildklassifizierung (Zuweisung von Etiketten zu ganzen Bildern).
Diese Modelle können anhand von Reifenbildern individuell trainiert werden, so dass sie die spezifischen Abnutzungsmuster und -bedingungen erlernen können, die im realen Fahrbetrieb am wichtigsten sind. Mit dieser Fähigkeit können sie Reifenbilder in Echtzeit verarbeiten, mehrere Arten von Verschleiß erkennen und diese präzise klassifizieren.
Durch den Einsatz von YOLO11 können Reifeninspektionen nicht mehr reaktiv, sondern vorausschauend durchgeführt werden. Probleme können viel früher erkannt und angegangen werden, was den Fahrern hilft, Reifenpannen zu vermeiden, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und die Lebensdauer ihrer Reifen zu maximieren.
Abgesehen von der Laufflächenabnutzung wird die Computervision in der Automobilindustrie bereits in großem Umfang für die Reifeninspektion und Qualitätskontrolle eingesetzt. Moderne Systeme verwenden hochauflösende Kameras und sogar 3D-Laserscanner, um Defekte wie Blasen, Risse und Oberflächenverformungen sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite des Reifens zu erkennen.
Darüber hinaus werden optische Zeichenerkennung (OCR) und Computer Vision eingesetzt, um automatisch Reifenflankenmarkierungen zu lesen, einschließlich DOT-Codes (Department of Transportation), Reifengrößen und Herstellungsdaten. Diese Technologien helfen Automobilherstellern und Dienstleistern, Inspektionen zu automatisieren, die Einhaltung von Vorschriften zu gewährleisten und die Sicherheit insgesamt zu verbessern.
Die wichtigsten Erkenntnisse
Reifenverschleiß ist natürlich, aber die Muster, die er hinterlässt, können viel über den Zustand Ihres Fahrzeugs aussagen. Dünne Kanten, glatte Mitten oder fleckige Vertiefungen können auf Probleme mit der Ausrichtung, dem Druck oder der Aufhängung hinweisen.
Regelmäßige Kontrollen, der richtige Luftdruck und die Rotation der Reifen tragen dazu bei, die Lebensdauer der Reifen zu verlängern und ein sicheres Fahren zu gewährleisten. Bei manuellen Inspektionen werden diese frühen Anzeichen oft übersehen, aber Computer-Vision-Modelle wie YOLO11 können sie mit Präzision erkennen und machen die Reifenpflege intelligenter, sicherer und zuverlässiger.