Reifendurchmesser und Rollwiderstand

hpvelo

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Sicher? da sind zwei gegenläufige Faktoren, und es ist m.E. nicht klar, was im Endeffekt überwiegt: Einerseits ist bei gleicher Reifenbreite die Aufstandsfläche runder, was AFAIR weniger Walkarbeit bedeutet, andererseits sind Fahrbahnunebenheiten für kleinere Räder relativ größer, was den Fahrwiderstand erhöht.

Hallo Reiner,

hast Du da aktuelle Quellen? Da gibt es in der Fahrradwelt offensichtlich immer noch viele Mythen. Die mir bislang bekannten Untersuchungen zum Rollwiderstand belegen eindeutig den höheren Rollwiderstand von kleinen Rädern, z.B schon vor langer Zeit die Grundlagenarbeit der Uni Oldenburg unter
http://www.fahrradzukunft.de/fz-0501/0501-03.htm

oder aktueller die SRM-Messungen von Bert Hoge vom NHPV

http://www.ligfiets.net/redactie/meetligfietsengels.pdf

Ceterus paribus vorausgesetzt, also bei Gleichhaltung aller sonstigen Umstände wie Reifenbreite, Druck etc.. Gefederte 20" Räder müsste man mit gefederten 26" Rädern vergleichen.

Die Untersuchungen von Schwalbe von ihrem Rollenprüfstand sind leider nicht öffentlich, allerdings ist da auch wieder ein Einfluss der Trommelgröße vorhanden etc.

In der Kurzfassung zur Physik des rollenden Rades: Damit ein "Latsch" gleicher Fläche entsteht, muss bei einem kleinem Rad der Reifen stärker verformt werden, wodurch mehr Walkarbeit in der Flanke verrichtet wird.

Allerdings sind für die Wahl der Laufradgröße noch jede Menge andere Kriterien wichtig: vorhandener Einbauplatz, Laufradstabilität, größerer Luftwiderstand bei größeren Rädern, kleineres Massenträgheitsmoment bei kleineren Rädern, Auswahl an guten Reifen im Einsatzgebiet, bei Dreirädern mögliche Auswirkungen von Querkräften etc.

Meines Erachtens ist es wenig zweckmäßig, zu versuchen, ein schlichtes "kleiner ist besser" oder "größer ist besser" zu postulieren - im Zweifel gilt immer der alte Juristensatz: Es kommt darauf an. Vor allem auf den Luftdruck übrigens ;)

Wünsche immer leicht rollende Reifen
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

Hallo Paul,

Die mir bislang bekannten Untersuchungen zum Rollwiderstand belegen eindeutig den höheren Rollwiderstand von kleinen Rädern, z.B schon vor langer Zeit die Grundlagenarbeit der Uni Oldenburg unter
http://www.fahrradzukunft.de/fz-0501/0501-03.htm

Erstaunlicherweise ist die einzige wirklich relevante Information, die ich dieser Quelle entnehmen kann, dass es möglich zu sein scheint, 406er Reifen zu bauen, die deutlich leichter laufen als alle "grossen" Reifen im genannten Test.
Ich behaupte nicht, dass z.B. der Primo Comet ein Radialgürtelreifen sei, aber Deine Behauptung, dass grosse Reifen per se leichtlaufender sein müssten, sind durch diese Messungen in keinster Weise eindeutig belegt.

Dass die Testsituation (absolut ebener Untergrund, keine Lastwechsel, keine Richtungsänderungen) realistischen Bedingungen nur sehr unvollkommen entspricht, sei bloss am Rande erwähnt.

oder aktueller die SRM-Messungen von Bert Hoge vom NHPV

http://www.ligfiets.net/redactie/meetligfietsengels.pdf

Die für diese Messung ausgewählten 406er sind nicht besonders leichtlaufend. Der Vredestein hat rund 100% mehr Rollwiderstand als ein Primo Comet und der Stelvio ist erstens recht "steif" und zweitens schon aufgrund seiner geringen Breite vom Optimum weit entfernt, wobei mir Messdaten zu diesem Reifen leider nicht vorliegen.
Leichtlaufende 349er (z.B. Brompton HP oder Primo Comet) fehlen in diesem Test gleich ganz.

Ceterus paribus vorausgesetzt, also bei Gleichhaltung aller sonstigen Umstände wie Reifenbreite, Druck etc.. Gefederte 20" Räder müsste man mit gefederten 26" Rädern vergleichen.

559er sind schon aufgrund ihrer hohen ungefederten Massen (für den Einsatz auf der Strasse) nur suboptimal zu federn. Das macht nur für MTBs Sinn.

Die Untersuchungen von Schwalbe von ihrem Rollenprüfstand sind leider nicht öffentlich, allerdings ist da auch wieder ein Einfluss der Trommelgröße vorhanden etc.

Ich bezweifle dann hier nochmal ganz allgemein, dass herrkömmliche Prüfstandsversuche überhaupt zur Ermittlung realistischer Rollwiderstandswerte herangezogen werden können, da letztendlich Zweifel an der Realitätsnähe solcher Test wohl nie völlig ausgeräumt werden können.

Und insbesondere Schwalbe würde ich vorhalten, dass sie sich nicht ernsthaft um Verbesserungen beim Leichtlauf bemühen, sonst hätten sie schon längst einen "Rinkowski" auf den Markt gebracht und würden uns nicht länger mit ihren suboptimalen Karkassen quälen.

In der Kurzfassung zur Physik des rollenden Rades: Damit ein "Latsch" gleicher Fläche entsteht, muss bei einem kleinem Rad der Reifen stärker verformt werden, wodurch mehr Walkarbeit in der Flanke verrichtet wird.

Du hast doch sicher auch die lange Fassung zur Hand.
Die meisten hier wären an der wohl mehr interessiert, da diese Kurzversion doch einiges an aufschlussreichen Details zu wünschen übrig lässt und eine differenzierte Betrachtung des Problems somit von vornherein unmöglich macht.

Allerdings sind für die Wahl der Laufradgröße noch jede Menge andere Kriterien wichtig: vorhandener Einbauplatz, Laufradstabilität, größerer Luftwiderstand bei größeren Rädern, kleineres Massenträgheitsmoment bei kleineren Rädern, Auswahl an guten Reifen im Einsatzgebiet, bei Dreirädern mögliche Auswirkungen von Querkräften etc.

Dem stimme ich voll und ganz zu! Zumal gerade unter diesen Aspekten die Grösse 349 ETRTO einiges zu bieten hat...

Meines Erachtens ist es wenig zweckmäßig, zu versuchen, ein schlichtes "kleiner ist besser" oder "größer ist besser" zu postulieren - im Zweifel gilt immer der alte Juristensatz: Es kommt darauf an.

Ich hatte eigentlich den Eindruck, dass die Diskussionen hier im Allgemeinen auf einem recht differenzierteren Niveau geführt werden, zumal hier wohl auch noch niemand behauptet hat, 305er wären 349ern oder 406ern vorzuziehen.

Viele Grüsse

Thorsten
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

Hallo,

die Reifen nur allein zu betrachten, ist vielleicht für den Wissenschaftler interessant. Wir fahren aber nicht Reifen, sondern Fahrräder (welcher Bauart auch immer) Und da zählt das gesamte System. Ich mache mit meinem Sesselrad Flux V 220 mit Big Apple 50 x 406 öfter Ausfahrten mit einer Gruppe von Upright FahrerInnen. Immer wieder stelle ich fest, dass ich bei Bergabfahrten weniger treten muß und deutlich schneller und weiter rolle als die anderen. Gut, der Luftwiderstand ist etwas geringer. Dafür hab ich aber die kleinen dicken Reifen, einen bremsenden Nabendynamo und die angeblich schwer laufende Rohloffnabe. Selbst wenn die Reifen eventuell schwerer laufen als 622er scheint das Gesamtsystem deutlich besser. Dabei ist natürlich auch eine Federung (auch Reifenfederung) mit einzubeziehen. Die Reifen machen nur einen ausgesprochen geringen Prozentsatz des Fahrwiderstandes aus. Sogesehen wirkt sich für den Normalbetrieb ein Reifen mit z.B. 10% geringerem Rollwiderstand so gut wie garnicht aus, zumal schon geringe Druckschwankungen im Reifen einen geringen Rollwiderstand zunichte machen können. Darum ist wahrscheinlich eine gute und genaue Druckmessmethode für ein leichtläufiges Rad eine wichtige Voraussetzung. Anders sind die Verhältnisse bei weichem Untergrund zu bewerten.

leichtläufigen Gruß

Ingo
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

(...) Und da zählt das gesamte System. Ich mache mit meinem Sesselrad Flux V 220 mit Big Apple 50 x 406 öfter Ausfahrten mit einer Gruppe von Upright FahrerInnen. Immer wieder stelle ich fest, dass ich bei Bergabfahrten weniger treten muß und deutlich schneller und weiter rolle als die anderen. Gut, der Luftwiderstand ist etwas geringer. (...)
Hiilfee - jetzt geht das auch in diesem Thread los!
Wieviel wiegst du denn? Was wiegt dein Rad? Was wiegt dein Gepäck? Was wiegen deine Upright-FahrerInnen - vor allem die -Innen! Was wiegen die Uprights, was wiegen das Gepäck auf diesen?
Erst wenn das alles identisch ist kannst du mal Überlegungen in Richtung Luft- und Rollwiderstand anstellen !
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

Hallo,
die Reifen nur allein zu betrachten, ist vielleicht für den Wissenschaftler interessant. Wir fahren aber nicht Reifen, sondern Fahrräder (welcher Bauart auch immer) Und da zählt das gesamte System.

hallo Ingo,

aber was spricht dagegen, dass system im detail immer weiter zu verbessern ?!


Die Reifen machen nur einen ausgesprochen geringen Prozentsatz des Fahrwiderstandes aus. Sogesehen wirkt sich für den Normalbetrieb ein Reifen mit z.B. 10% geringerem Rollwiderstand so gut wie garnicht aus.

das halte ich für eine gewagte behauptung. wer aus seiner maschine möglichst jedes quentchen geschwindigkeit heraus-kitzeln möchte, für den bieten GERADE auch die reifen ein ordentliches (und sehr wohl spürbares!) verbesserungs-potenzial.

mach doch mal folgenden versuch:

rolle einmal auf deinem tieflieger (foto) deinen "haus-berg" mit den dicken bigApples runter, montiere dann kojaks (oder auch stelvios) vorne & hinten und wiederhole (unter möglichst gleichbleibenden bedingungen) deinen roll-versuch.

du wirst staunen, um wieviel weiter du mit "leicht-läufern" kommst!

zumal schon geringe Druckschwankungen im Reifen einen geringen Rollwiderstand zunichte machen können. Darum ist wahrscheinlich eine gute und genaue Druckmessmethode für ein leichtläufiges Rad eine wichtige Voraussetzung.

selbstverständlich solltest du sämtliche reifen möglichst am maximal-druck-level halten, wenn du leicht rollen willst - aber ein marathon-racer rollt mit 4 bar (maximaldruck bei 6 bar) immer noch leichter, als ein 50mm bigApple mit maximaldruck (5 bar).

aber worauf auch immer:

let-it-roll

wernHer
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

Wobei der Big Apple selbst auch sehr leicht rollt - im Vergleich zu einem Schwalbe Marathon, z.B.

Aber durch die breite Stirnfläche bremst er natürlich enorm. Ich hatte auf meiner Liege vorne und hinten die "schmalen" BAs drauf und fuhr damit wie auf Wolken. Auf meinem Buckelrad habe ich die dicken BAs drauf und da ist es noch doller.

Auf einem verkleideten Rad müsste er aber noch besser laufen. Ich habe schon einen 20-Zöller BA bei mir im Keller liegen; wenn's Wetter sich so weit stabilisiert hat, dass weder Schnee noch Split auf der Straße liegen, werde ich den mal auf mein Alleweder hinten aufziehen und dann mal gucken, ob sich was auf meiner Hausstrecke ändert. Duch den elektrischen Hilfsantrieb habe ich obendrein eine quasi gleichbleibende Kraftquelle. Aber ein Abrollversuch am selben Tag mit Reifenwechsel wäre natürlich am besten.
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

Hallo WernHer

Es geht ja in diesem Faden nicht um gute und schlechte Reifen, sondern um die Frage nach der Auswirkung des Durchmessers auf den Rollwiderstand. Und da bin ich weiterhin der Meinung, dass auf festem Untergrund sich nur äußerst geringe Unterschiede ergeben. Mist, nun ist ein Teil meines Textes in das Zitat gerutscht und ich kriege es nicht besser hin.:eek:


hallo Ingo,

aber was spricht dagegen, dass system im detail immer weiter zu verbessern ?!

Es spricht überhaupt nichts dagegen und ich bin sicher keiner, der Weiterentwicklung nicht gut findet. Nur wir als Nutzer haben das nicht in der Hand.



wer aus seiner maschine möglichst jedes quentchen geschwindigkeit heraus-kitzeln möchte, für den bieten GERADE auch die reifen ein ordentliches (und sehr wohl spürbares!) verbesserungs-potenzial.

Auch das unterschreibe ich. Man erlebt dabei aber so manches Mal Überraschungen. Z.B. hab ich auf mein Zox die leichten Stelvios montiert um gegenüber den Marathon Racern Gewicht zu sparen, geringeren Luftwiderstand und leichteren Lauf zu erzielen. Ob du es glaubst oder nicht. Meine geplante Proberunde von ca. 60 km hab ich auf 25 km abgekürzt und die Reifen wieder zurückgetauscht. Ich hab nicht die Geschwindigkeiten erreicht, wie mit den Racern. Es fuhr sich schwer und zäh und knüppelhart. Der Reifen, der auf dem Papier deutlich überlegen ist, hat sich im Gesamtsystem Fahrrad und Fahrer bei mir nicht bewährt.
Sucht man beim Zusammenbau eines Rades jeweils die bestmöglichen Komponenten aus, hat man längst noch nicht automatisch das bestmögliche Rad. Die optimale Abstimmung der einzelnen Komponenten aufeinander und die Berücksichtigung der Wechselwirkungen der Baugruppen untereinander bringt den Erfolg. Darauf wollte ich eigentlich nur hinweisen.
Nehme ich mein oben beschriebenes Beispiel mit dem Stelvio. Die Eigenfederung des Reifens ist wesentlich geringer. Dadurch macht das Rad mehr und stärkere Vertikalbewegungen, die erhebliche Kraft kosten. Außerdem verändert sich die Entfaltung. In diesem Fall für mich offensichtlich zum ungünstigen. So läuft mein Muskelmotor mit schlechterem Wirkungsgrad. Womöglich harmoniert die Federkennlinie der Hinterradfederung auch gerade ungünstig mit der Federkennlinie der Stelvios. Dies nur einige Gesichtspunkte, warum eine gute Einzelkomponente im Gesamtsystem versagen kann.


aber worauf auch immer:

let-it-roll

wernHer

Weiterhin immer leichtes Rollen

Ingo
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

hast Du da aktuelle Quellen?

Nein, nur eine falsche Vermutung und ein schlechtes/selektives Gedächtnis.:eek:

Die mir bislang bekannten Untersuchungen zum Rollwiderstand belegen eindeutig den höheren Rollwiderstand von kleinen Rädern, z.B schon vor langer Zeit die Grundlagenarbeit der Uni Oldenburg unter
http://www.fahrradzukunft.de/fz-0501/0501-03.htm

Hmpf, hatte ich eigentlich gelesen ...

oder aktueller die SRM-Messungen von Bert Hoge vom NHPV

http://www.ligfiets.net/redactie/meetligfietsengels.pdf

Danke, interessant.
 
AW: Reifendurchmesser und Rollwiderstand

Aus geometrischen Gründen ist die Verformung eines Reifens beim Abrollvorgang proportional zum Durchmesser. Da die bei der Verformung auftretende Dämpfung einen entscheidenden Anteil des Rollwiderstands ausmacht (der restlich Teil kommt durch Mikroschlupf und ist beim Fahrradreifen zu vernachlässigen) , ist folglich der Rollwiderstand proportional zum Reifendurchmesser. Zu diesem Schluss kommen auch alle seriösen Messungen die mir bekannt sind.

Die Reifenbreite hat keinen entscheidenden Einfluß. Denn nach der Kesselformel nimmt die Spannung in einem Rohr linear mit dem Durchmesser zu. Bei gleichem Material wird ein schmaler Reifen also auch proportional mehr Druck vertragen als der Breitere. Bei einem breiten Reifen kommen zusätzlich noch Luftwiderstand und Gewicht hinzu.
Natürlich ist es möglich kleine, gut rollende Reifen zu bauen, aber je nach Aufwand mit Kompromissen bei anderen Eigenschaften. Ein Reifen muss einen möglichst guten Kompromiss aus Rollwiderstand, Pannenanfälligkeit, Gewicht, Preis und Haftung(naß und trocken) darstellen.
Die häufig hier angeführten Rinkowski Gürtelreifen sind hierbei keine sinnvolle Alternative und werden deshalb auch nicht weiter von der Industrie verfolgt. Meines Wissens nach war das Fahrverhalten (auf einem Fahrrad) damit eher bescheiden.
Wichtig bei der Auswahl eines Reifens ist das Angebot am Markt. Ich denke mir wird niemand widersprechen, dass in den Rennradreifenmarkt am meisten Geld investiert wird, daher ist davon auszugehen, dass die besten Rennradreifen einen sehr guten Kompromiss aus den oben genannten wünschenswerten Eigenschaften darstellen.

Zum Thema 10% ist doch nichts:
Im neusten Tourtest(ich glaub 08/2007, ist auch im Internet zu finden) sind die Schwankungen verschiedener Reifen extrem. Teilweise bis Faktor 2.
Da ist man schnell bei 30-40 Watt bei 35 kmh und das sind Größen, welche mit einfachen Aerogimmicks nicht zu erreichen sind.

Zum Thema kleine Reifen mit Federung:
Das ist ein Punkt der nicht ganz einfach zu untersuchen ist. Hierbei ist die Dämpfung des Reifens und der Federung entscheidend. Wenn ich eine reine Stahlfeder ohne Dämpfung einbaue, werde ich dadurch natürlich weniger Energie dissipieren. Das Fahrverhalten wird dann aber schnell kritisch.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass auf normalen Asphaltstraßen die Federung nennenswert arbeitet. Auf schlechten Straßen siehts da natürlich anders aus.
 
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