Hintergrund ist die Erkenntnis, daß es sich bei der Antriebsbewegung des menschlichen Muskelapparates auf der Fahrradkurbel in der Grundform um ein Gelenk-Viereck handelt. Die vier Teile sind: 1) Basis = Abstand Tretlager zu Hüftgelenk; 2) Oberschenkel; 3)Unterschenkel plus Fuß (Kniegelenk bis Fußballen); 4) Tretkurbelarm. Für das dritte Teil ist anzumerken, daß sich durch eine Beweglichkeit im Sprunggelenk der Fuß zum Unterschenkel mit ca 20° nach oben und ca 30° nach unten um die 90° Lage einstellen kann. Korrekterweise muß man für den Gelenkstab 3 mit einer variablen Länge rechnen. In der Fahrpraxis (Zu sehen bei Zeitfahr-Wettbewerben) ist diese Längen-Variation sehr gering und die maximale Variation (-20° und +30°) des Fußwinkels wird nicht ausgeschöpft. Ich gehe mal von konstant 90 ° aus. Eine Fußwinkel-Optimierung ist interessant, steht hier aber nicht zur Debatte.
Bei der Quelle wurde der Fußwinkel leider nicht gemessen.
Für grundsätzliche Einsichten liegt die Kinematik des "Gelenk-Vierecks" dann fest (für mittlere Längen des Vierecks entsprechend den Gliedmaßen eines Durchschnittsmenschens, hier repräsentiert durch 8 Radrennfahrer) und nur die individuelle Größe der Kraft-Entfaltung bestimmt dann die Leistungskurven (Amplitude im Diagramm). Eine Variation der Trittfrequenz mit Einfluß auf die Leistungsabgabe braucht nicht erfolgen, da zunächst nur die Drehmomentabgabe im Fokus steht. Die Trittfrequenz geht muliplikativ in die Leistung ein.
Die Drehmoment-Werte für 300 [Watt] repräsentieren die (gemittelte ) Messung und beziehen sich auf 90 [1/Min] Trittfrequenz. Die Werte für 500 [Watt] und 100 [Watt] sind entsprechend Amplituden-skaliert.
Wenn jemand für alle Leistungsklassen (100,200,300,400,500 [Watt]) Meßwerte hat, soll er die bringen, entweder zur Korrelation oder zur Verbesserung meiner Annahmen.
Da Steighilfen erwähnt wurden (von @Sammy): Die scheinen mir nicht ohne ein Kalkül zB auf dem Kettenblatt angebracht zu sein (Ein Rad mit Kassette werde ich erst im nächsten Frühjahr besitzen). Die zugrunde liegende Idee der Verteilung auf dem Umfang habe ich bisher nicht ergründen können. Vielleich weiß jemand da etwas mehr oder kennt weiterführende Literatur.
Zurück zur Praxis: Ich meine beobachtet zu haben, daß sich die Schaltnaben (Nur i-motion 9 bei mir im Einsatz) leichter schalten, wenn ich mich an dem Diagramm orientiere und um den unteren "Totpunkt" (180°, das Drehmoment-Minimum liegt bei 195 °) den Schaltvorgang einleite.
Für eine wissenschaftliche Fundierung müßte man einen größeren Aufwand betreiben. Aber warum sollte man den "natürlich" vorhandenen Drehmoment-Verlauf nicht ausnutzen, um sich den Schaltvorgang zu erleichtern, wenn bei weniger Last alles einfacher ist ?
MfG EmilEmil
Und das von EmilEmil.