Es ist ja unbestritten, dass Rennräder schmalere reifen haben als Mountainbikes. Aber warum genau ist das so? Die meisten Leute geben die Antwort:
niedrigere Reibungsfläche -> weniger Reibungswiderstand
Aber es ist doch erwiesen, dass der Reibungswiderstand unabhängig von der Reibungsfläche ist. Also ist die Annahme, dass Rennräder aufgrund der schmäleren Reifen schneller sind Humbug?
Oder ist es so, dass - wenn man davon ausgeht, dass die Strecke und der Reifen nicht wie im Optimalfall 100%ig glatt sind und Unebenheiten aufweisen - die chance, dass ein schmaler Reifen auf eine solche unebenheit (z.B. einen kleiner stein) trifft geringer ist, daher weniger Unebenheiten berührt werden und daher die Gesamtreibung geringer ist? Also stimmt die Schmälere Reifen - Weniger Reibungswiderstand-Theorie doch, sobald man sich nicht im theoretischen optimalfall befindet?
exakt. Dicker/schwerer reifen hat ein viel größeres Trägheitsmoment (vor allem da die Maße ja immer außen ist, also in großem Abstand r von der Drehachse).
Naja, brauchst also weit mehr Energie, die Maße in Schwung zu halten.
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exakt. Dicker/schwerer reifen hat ein viel größeres
Trägheitsmoment (vor allem da die Maße ja immer außen ist,
also in großem Abstand r von der Drehachse).
Naja, brauchst also weit mehr Energie, die Maße in Schwung zu
halten.
Hallo,
erklärungsbedürftig wäre, warum mehr Energie benötigt wird, eine Masse in Schwung zu halten.
Ich habe gelernt, dass es keiner Energie bedarf, eine gleichmäßige (konstante) Drehzahl/Geschwindigkeit zu halten. Erst Energiezufuhr bzw. Energieabfuhr (z.B. durch Reibung) führen zu Beschleunigungen bzw. Verzögerungen.
Gruß
Karl
exakt. Dicker/schwerer reifen hat ein viel größeres
Trägheitsmoment (vor allem da die Maße ja immer außen ist,
also in großem Abstand r von der Drehachse).
Naja, brauchst also weit mehr Energie, die Maße in Schwung zu
halten.
Das ist aber nicht der Grund, warum ich bei gleichbleibender Geschwindigkeit mit den dicken Reifen auch schon mehr Leistung benötige. Ich denke, der entscheidende Faktor dabei ist die höhere Verformenergie -bzw. Leistung für die Reifen. Zweitens machen die dicken Stollen auch einen gewissen Luftwiderstand.
Aber es ist doch erwiesen, dass der Reibungswiderstand
unabhängig von der Reibungsfläche ist. Also ist die Annahme,
dass Rennräder aufgrund der schmäleren Reifen schneller sind
Humbug?
Hallo,
das ist eine Idealisierung, die in der Praxis nie wirklich zustrifft, sonst hätte die Formel 1 keine so breiten Walzen (ist aber ein anderes Thema).
Entscheidend ist, dass die Räder auf ganz verschiedenen Untergründen gefahren werden. Holzrennbahnen sind glatt und sauber, also verzichtet man auf Komfort und optimiert auf Roll- und Luftwiderstand, dabei kommt eben ein schmaler und hart aufgepumpter Reifen heraus. Damit kann man aber auf einem steinigen Waldweg unmöglich fahren. Jeder Reifen hat seine Stärken eben dort, wo er eingesetzt wird.
geringer Luftwiderstand von Fahrer (Aeroposition) und Material (z.B. Scheibenräder)
geringe Masse (wichtig beim Beschleunigen und Bergfahren)
besserer Kraftschluss durch Klickpedale
besser trainierte Fahrer (der wichtigste Punkt
Wären beim Rennrad nur die Reifen breiter und sonst alle Randbedingungen konstant, wäre es wohl nur minimal langsamer.
Je schmaler der Reifen, desto…
geringer die Anströmfläche in cm² und damit der cw-Wert des Gesamtsystems
geringer das Gewicht und damit die Gesamtmasse (indirekte weitere Gewichtsersparnis durch die schmalere Felge)
geringer das Trägheitsmoment J und damit die zu beschleunigenden rotierenden Massen (es ist weit sinnvoller 100g an den rotierenden Massen einzusparen als z.B. am Rahmen, deshalb sind gute Laufräder beim Rennrad auch so wichtig)
Wobei der erste Punkt für den Nicht-Profi-Fahrer natürlich belanglos ist. Der dritte Punkt kann bei einem einstündigen Tour-de-France-Zeitfahren (und der dazugehörigen Geschwindigkeit) durchaus einen Vorteil im Minutenbereich bringen.
Dass die Auflagefläche bei schmaleren Reifen automatisch kleiner ist, stimmt nicht.
Sie hängt ausschließlich vom Reifendruck (und natürlich der Gesamtmasse) ab.
Rennradreifen haben allein wegen des viel höheren Drucks (7…10 bar) eine geringere Aufstandsfläche und damit einen geringeren Rollwiderstand.
Früher dachte man, je dünner desto besser. Mittlerweile hat man aber festgestellt, dass die früher oft gefahrenen, sehr schmalen Reifen (19 mm) keine wirklichen Vorteile bieten, dafür man aber ganz erheblich an Komfort einbüßt (möglicherweise nimmt die Walkarbeit bei extrem schmalen Reifen sogar zu, da die Aufstandsfläche sehr langgestreckt wird).
Schon seit einigen Jahren fahren praktisch alle Rennräder mit profillosen 23 mm-Reifen (auch im Profibereich). Profil würde die Walkarbeit nur erhöhen, da der Reifen tiefer einsinken müsste um die gleiche Aufstandsfläche zu erreichen und Aquaplaning spielt bei den mit Fahrradreifen erreichbaren Geschwindigkeiten sowieso keine Rolle.
Theoretisch könnte man den Vorderreifen etwas schmäler als den Hinterreifen halten, da dessen Gewichtsbelastung beim Rennrad niedriger ist.
der hohe Druck in kleinen Reifen ist ein Punkt (Gesamtgewicht, Trägheitsmoment eher weniger), der Luftwiderstand aber wird nicht genügend gewürdigt.
Im Gegensatz zur Formel 1 (Reinhard) ist der Rennradreifen nicht verkleidet.
Im Gegensatz zum Rest des Rades hat der Reifen auf der Oberseite eine doppelte Geschwindigkeit (und unten 0). Da die Verlustleistung kubisch zur Geschwindigkeit ist, geht der Reifen oben 8-fach gegenüber dem Rest in die Gesamtbetrachtung ein
