20" Reifen: Meinungen/Erfahrungen/Preise

[derMac]

[Ein Laufrad mit größerem Durchmesser rollt leichter als ein kleineres.

Zumindest auf halbwegs glatter Oberfläche nicht zwingend.

Der Hinweis auf die Kesselformel ist interessant, diese Formel muß aber auf einen Kreisringtorus angepaßt werden (Der Torus ergibt sich aus dem Kreiszylinder durch Biegung: Dehnung der äußeren Flächen und Stauchung der inneren Flächen)-

Die Abweichungen vom Idealzylinder sind für unsere Überlegungen sicher vernachlässigbar. Trotzdem mag ich mit der Kesselformel nicht zu viel erklären wollen, das ist höchstens einer von vielen Faktoren.

Mac

[EmilEmil]

[Ein Laufrad mit größerem Durchmesser rollt leichter als ein kleineres.

Zumindest auf halbwegs glatter Oberfläche nicht zwingend.

Der Hinweis auf die Kesselformel ist interessant, diese Formel muß aber auf einen Kreisringtorus angepaßt werden (Der Torus ergibt sich aus dem Kreiszylinder durch Biegung: Dehnung der äußeren Flächen und Stauchung der inneren Flächen)-

Die Abweichungen vom Idealzylinder sind für unsere Überlegungen sicher vernachlässigbar. Trotzdem mag ich mit der Kesselformel nicht zu viel erklären wollen, das ist höchstens einer von vielen Faktoren.

Mac

Bei dem Bild fehlt die Angabe, mit welcher Geschwindigkeit die Rollwiderstandsleistung bestimmt wurde.
Dieses Bild stmmt aus der oben angeführten Arbeit von Peter Nilges.
http://www.mountainbike-magazin.de/know ... 5972.2.htm......... (Mountainbike-Magazin-Fassung)
Vergleich mal für eine glatte Oberfläche ein 60-559 Laufrad mit einem 60-622 Laufrad: Also gleiche Reifen für "kleineres" und "größeres" Rad bei gleichem Luftdruck und gleicher Last, dann federt das große Rad weniger ein (ca 6 %). Und damit ist auch über den Rollwiderstand eine qualitative Aussage gemacht: Das Rad mit der geringeren Einfederung hat den geringeren Rollwiderstand.

Die Kesselformel beschreibt den Spannungszustand in einer Zylindermembran. Die Membrantheorie setzt die Biegeschlaffheit der behandelten Flächen vorraus. Für die Konstruktion eines Reifens kann man sich mit den Membranspannungen einen Überblick verschaffen, was im Reifen an Belastung auftritt. Für Biegezustände, wie sie beim "Walken" auftreten, und damit für den Rollwiderstand, ist die Membrantheorie Vorraussetzungs-gemäß nicht anwendbar. Da beim 20"-Rad etwa 8 % Dehnung (Stauchung) der "Außenflächen (Innenflächen)" auftritt, muß jeder selbst entscheiden, ob er die Membrantheorie (Version als Kessel-Formel) auf den Torus anwendet oder nicht. Der Unterschied von Außen nach Innen beträgt immerhin ca 16 %.
Mein lieber @Mac, für meinen Geschmack stellst Du Behauptungen auf, vgl. "sicher vernachlässigbar" " nicht zwingend", die sachlich nicht gerechtfertigt werden.
MfG EmilEmil

[Pibach]

Hey ihr beiden. Macht doch nicht so contrair, wir versuchen etwas die Rollphysik zu besprechen. Harry, du hast völlig recht der Test passt wenig zu unserem Thema (hab ich auch nicht behauptet), aber treffendere Untersuchungen gibt es wohl nicht. Und Mac, ja die Wulst der Lauffläche, schrieb ich ja, aber die Seitenkarkasse doch auch, jedenfallls ist dieForm der Ellipse entsprechend dieser Verhältnisse dann ideal, das sehen wir doch alle so, lass also bitte konstruktiver darüber sprechen.

[derMac]

Vergleich mal für eine glatte Oberfläche ein 60-559 Laufrad mit einem 60-622 Laufrad: Also gleiche Reifen für "kleineres" und "größeres" Rad bei gleichem Luftdruck und gleicher Last, dann federt das große Rad weniger ein (ca 6 %). Und damit ist auch über den Rollwiderstand eine qualitative Aussage gemacht: Das Rad mit der geringeren Einfederung hat den geringeren Rollwiderstand.

Warum wollen immer alle bei gleichem Druck vergleichen? Der Druck ist doch dem Radfahrer egal (in den Grenzen der Belastbarkeit). Ihn interessieren Federung Durchschlagfestigkeit und Rollwiderstand. Also wäre z.B. mal wieder Rollwiderstand bei gleicher Federung zu vergleichen. Und da ist für mich erstmal nicht zwingend, dass das kleine Rad schlechter ist. Bin aber für erklärungen offen.

Die Kesselformel beschreibt den Spannungszustand in einer Zylindermembran. Die Membrantheorie setzt die Biegeschlaffheit der behandelten Flächen vorraus. Für die Konstruktion eines Reifens kann man sich mit den Membranspannungen einen Überblick verschaffen, was im Reifen an Belastung auftritt. Für Biegezustände, wie sie beim "Walken" auftreten, und damit für den Rollwiderstand, ist die Membrantheorie Vorraussetzungs-gemäß nicht anwendbar. Da beim 20"-Rad etwa 8 % Dehnung (Stauchung) der "Außenflächen (Innenflächen)" auftritt, muß jeder selbst entscheiden, ob er die Membrantheorie (Version als Kessel-Formel) auf den Torus anwendet oder nicht. Der Unterschied von Außen nach Innen beträgt immerhin ca 16 %.

Ich hab nirgends geschrieben, dass die Kesselformel fürs "walken" taugt. Das ein durchschnittlicher 20" Reifen außen ca 8 % länger ist als innen ist richtig. Warum er um 8% gedehnt und gestaucht werden soll ist mir nicht ganz klar, der ist auch schon ohne Spannung 8% länger. Wo die 16% herkommen ist mir auch nicht klar.

Mac

[derMac]

Hey ihr beiden. Macht doch nicht so contrair, wir versuchen etwas die Rollphysik zu besprechen.

Ich hab einfach nur meine Meinung aufgeschrieben und das auch nicht unhöflich oder aggressiv.

Und Mac, ja die Wulst der Lauffläche, schrieb ich ja, aber die Seitenkarkasse doch auch, jedenfallls ist dieForm der Ellipse entsprechend dieser Verhältnisse dann ideal, das sehen wir doch alle so, lass also bitte konstruktiver darüber sprechen.

Sorry, ich find nicht wo du das geschrieben hast. Ja, es gibt auch die Biegung der Seitenwand, aber ich denke der Verlust ist hier deutlich kleiner. Ich seh mal wieder nicht, wo ich unkonstruktiv sein soll.

Mac

[derMac]

Ich muss mich zum Walkverlust korrigieren, hatte da was falsch im Kopf. Es macht sich doch gut immer noch mal nachzulesen, zB beim Herrn Smolik.

Mac

[Pibach]

Ich denke auch das die Walkung der Lauffläche grösser ist.
Ziel war aber die Faktoren aufzulisten.
Dann kann man besprechen, wie groß die jeweils sind.
Du machst daraus “Scheinfaktoren“.
Und die Reibing über Unebenheiten macht auch einiges aus.

[derMac]

Ich denke auch das die Walkung der Lauffläche grösser ist.
Ziel war aber die Faktoren aufzulisten.
Dann kann man besprechen, wie groß die jeweils sind.
Du machst daraus “Scheinfaktoren“.
Und die Reibing über Unebenheiten macht auch einiges aus.

Ok, Scheinfaktoren war nicht nett und nicht das geeignete Wort. Ich wollte zum Ausdruck bringen, dass du versuchst ein komplexes Problem in Einzelteile zu zerlegen, die es unabhängig voneinander gar nicht gibt und die eben die Wulst die der Reifen vor sich herschiebt überhaupt nicht beschreiben. Daraus dann einen besseren oder schlechteren Walkwiderstand ableiten zu wollen wird nicht funktionieren weil das durchwalken des Reifens sehr viel komplexer ist.

Mac

[Pibach]

Hm ja, das Ausrechnen geht vielleicht nicht, aber Problem erstmal in Teile zerlegen finde ich nicht verkehrt. Dann kann man besser darüber nachdenken. meine Liste scheint da schon beizutragen. Dass die Unebenheiten eine ganze Menge ausmachen, möglicherweise in Größenordnung wie die Walkung ist Dir z.B. nicht bewusst.
Und das mit der Walkwulst ist interessant, ich weiß gar nicht wie die Form ist, die Karkasse lässt ja Dehnung so nicht zu. Legt sich die Wulst dann gar nach innen, oder wie? Frage mich auch, wie viel Energie das wohl frisst, also im Verhältnis.
Jedenfalls, wenn wir hier zu Ergebnissen kommen möchten, sollten wir konstruktiver diskutieren.

[Pibach]

Ich muss mich zum Walkverlust korrigieren, hatte da was falsch im Kopf. Es macht sich doch gut immer noch mal nachzulesen, zB beim Herrn Smolik.

Sehr interessanter Link, sollte jeder lesen!

Da steht dann: "Also dicke und dünne Reifen können nur dann hinsichtlich ihres Rollverhaltens miteinander verglichen werden, wenn auch der Luftdruck entsprechend variiert wird. Also beispielsweise ein 18 mm breiter Reifen mit 10 bar Reifendruck mit einem 24 mm breiten Reiden, der mit 7,5 bar aufgepumpt ist. Die Entscheidung, ob der einzelne Fahrer nun einen dicken oder dünnen Reifen bevorzugen soll, dürfte für die Straße ganz klar zu gunsten des dünnen Reifens ausfallen."

Wird allerding nicht ausgerechnet oder gemessen.
Schauen wir uns das also mal genauer an.
Ich hatte dazu ja geschrieben:

Die Rollwiderstände dürften bei gleichen Aufstandslängen in ähnlichen Regionen liegen, wobei wegen der höheren durchwalkten Masse und der größeren Walktiefen beim Breitreifen der schmale Reifen dann etwas besser rollt. Wählt man den Luftdruck allerdings so, dass Eindelltiefen identisch sind (und damit vielleicht etwa gleicher Komfort) dürfte der breitere Reifen eben etwas besser rollen, überwiegend weil die Aufstandsfläche dann kürzer ist. Wobei der breite Reifen mehr von seinen Materialeigenschaften abhängig ist, weil hier mehr Walkung auftritt.

Letzteres gilt ja so nicht, wenn man annimmt, dass beide Reifen den selben Aussendurchmesser haben, dann ist die Aufstandfläche bei gleicher Eindelltiefe natürlich immer gleich lang, egal wie breit der Reifen ist.
Vernachlässigen wir die Walkung der Seitenkarkasse dann steigt der Walkverlust vermutlich proportional zur Breite der Auflagefläche, der Breitreifen hat hier also erheblichen Mehrwiderstand.

Lt. Smolik beträgt der Walkverlust rund 1/5 des Abrollverlustes. Der Abrollverlust bleibt aber der selbe, da sich die Auflagelänge ja nicht verändert.

Insgesamt entsteht nach dieser Theorie also ein höherer Rollwiderstand des Breitreifens, allerdings nicht so sehr wie man vielleicht zunächst denkt, wenn man nur die durchwalkte Masse berücksichtigt.

Empirisch (Rollenprüfstand) scheint sich das so aber wohl nicht bestätigen zu lassen. Oder?

Also ist diese Theorie vielleicht nicht ganz vollständig?

Wohlmöglich ist der Walkverlust auch abhängig von den Winkeln/Krümmung/Radial-/Tangentialspannung?
In diesen Überlegungen fehlen auch noch die Microruckler.

Ich denke dass je nach Reifenbreite bestimmte ideale Verhältnisse der Abrollfläche bestehen und schmale Reifen daher vermutlich in der Nähe des Maximaldrucks die besten Rollwiderständer erreichen bei geringeren Luftdrücken aber nicht so gut rollen während breitere Reifen schon bei geringen Luftdrücken gut rollen, dann aber nicht mehr viel gewinnen in Richtung ihres Maximaldruck. Das heißt dann, je nachdem, wie man nun die gewünschte Eindelltiefe festlegt, also "hart" oder "komfortabel", hätten dann schmale oder aber breite Reifen Rollvorteile. Das entspricht dann wohl auch dem, was sich hier jeder intuitiv denkt.