Physik
Hintergründe
Grundlagen
Rein physikalisch ist die Aussage sogar beweisbar, allerdings nur theoretisch. In der Praxis siehts dann anders aus.[1]
Der Rollwiderstand ist die Kraft, die beim Abrollen eines Rades entsteht und der Bewegung entgegen gerichtet ist. Der Rollwiderstand ist etwa proportional zur Normalkraft. Als Kennwert wird der Rollwiderstandskoeffizient cR gebildet. Die Konstante cR hängt neben der Materialpaarung von der Geometrie ab. Bei Luftreifen ist der Koeffizient stark vom Innendruck abhängig. Die Rollreibung verhält sich antiproportional zum Reifeninnendruck[2]. Der absolute Beitrag der Rollreibung der Reifen zur Gesamtreibung bei normalen Geschwindigkeiten (< 4 m/s) ist wesentlich geringer als der des Luftwiderstandes von Fahrrad und Fahrer. Der Luftinnendruck wiederum ist wesentlich einflussreicher als Materialmischung, Gewebeart oder Reifenbreite.
Christian Smolik[3]
Der Rollwiderstand sinkt mit steigendem Luftdruck, da er den Reifenwulst [...] verkleinert
- Walkwiderstand
Beim Abrollen von Luftreifen auf der Fahrbahn plattet sich der Reifen ab. Seitlich bildet sich ein Wulst, der sich im Kontakt mit der Fahrbahn ständig auf- und abbaut. Das stellt eine ständige Walkarbeit dar, die mit Reibungsverlusten verbunden ist. Bei höherem Luftdruck drückt sich der Reifen weniger stark ein, Wulst und Walkarbeit reduzieren sich.
- Abrollwiderstand
Auch vor dem Reifen bildet sich ein Wulst [...], der den Aufstandspunkt des Reifens leicht nach vorne verlagert. Das Rad muß also ständig über seinen Wulst abrollen, der eine kleine Kippkante darstellt. [...] Der "Rollwiderstandsbeiwert" [...] hat für normale Fahrradbereifung bei 28-Zoll-Laufrädern und 4 bar Luftdruck einen Wert von etwa 0,01, der sich bei guten Rennreifen (Continental "Olympic) und 8-9 bar Luftdruck auf etwa 0.002 reduziert.
Sheldon Brown[4]
Zitat (englisch) | deutsche Übersetzung |
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In practice, riding surfaces aren't perfectly smooth, and overinflation actually increases rolling resistance, due to vibration. | In der Praxis ist die Fahrbahn nie perfekt glatt. Vibrationen durch zu harte Reifen erzeugen Rollwiderstand. |
Tire width and pressure are inextricably linked. It is a serious mistake to consider one independently of the other. Generally, wider tires call for lower pressures, narrower tires call for higher pressures. | Reifenbreite und Druck sind untrennbar miteinander verbunden, es ist ein schwerwiegender Fehler, sie separat zu betrachten. Breite Reifen erfordern generell einen niedrigeren Innendruck, schmale Reifen einen höheren Druck. |
So, a wider a tire would ride harder, and need stronger fabric, if inflated to the same pressure. | Ein breiterer Reifen fährt sich härter und bräuchte ein festeres Gewebe, wenn er mit dem gleichen Druck wie ein dünner aufgeblasen wäre. |
- ↑ WikiPedalia zum Thema Breite und Druck
- ↑ Rollwiderstand des Fahrrads, Experiment zur Bestimmung des Einflusses von Reifendruck und -typ auf den Rollwiderstand des Fahrrads, Westfälische Wilhelms-Universität Fachbereich 11: Didaktik der Physik Wintersemester 2006/2007
- ↑ Smolik Velotech: ROLLWIDERSTAND
- ↑ Bicycle Tires and Tubes, Rolling Resistance