laufrad: gewicht, beschleunigung und leistung...

D

dubbel

Guest
die behauptung lautet doch, dass für die beschleunigung eines laufrades auch die gewichtsverteilung am laufrad eine rolle spielt.
also eine um x gramm schwerere felge soll für die beschleunigung eine größere rolle spielen als eine um den gleichen betrag schwerere nabe (um es mal einfach zu machen).

jetzt sind in der aktuellen bike laufräder getestet worden.
einerseits leicht cc-sätze (also leichte naben UND leichte felgen), andererseits freeridesätze (d.h. insgesamt schwerer, wobei auch die felgen logischerweise mehr wiegen).

das würde aber bedeuten, wenn ich die laufräder vergleiche, die unterscheidlich schwere felgen haben, dann dürfte kein linerarer zusammenhang bestehen zwischen leistung zur beschleunigung und dem gesamtgewicht.
ist aber so.

versteht das jemand?
 
Ohne jetzt länger zu überlegen sag ich dass man es eher bei der Beschleunigung spürt wenn man 100 Gramm an der Felge spart anstatt an der Nabe! Is ja logisch da weiter außen sitzenden Maßen ja hauptsächlich schwer zu beschleunigen sind.

Für ne gute Beschleunigung ist also ne leichte Felge, Reifen und Schlauch zu 90 % verantwortlich
 
bike... ;)
Die haben auch die Bontrager X-Lite Disc Laufräder mit Sehr Gut bewertet, und in der Mountain Bike bekamen die ein Befriedigend. Also bei den Zeitschriften wundert mich echt nichts mehr.
 
masterali schrieb:
Ohne jetzt länger zu überlegen sag ich dass man es eher bei der Beschleunigung spürt wenn man 100 Gramm an der Felge spart anstatt an der Nabe! Is ja logisch da weiter außen sitzenden Maßen ja hauptsächlich schwer zu beschleunigen sind.

Für ne gute Beschleunigung ist also ne leichte Felge, Reifen und Schlauch zu 90 % verantwortlich
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100 gramm sind vielleicht etwas weit hergeholt, aber dass es logisch ist, sag ich ja auch.
aber gemessen haben die was grundsätzlich anderes.
 
100g sind deutlich zu spühren. Es reichen auch schon 50g (alter Reifen -> neuer Reifen) selbst das merkt man.

Im DH werden teilweise auch schwerere Reifen bevorzugt weil höhere Masse halt stabiler rotiert (mankra hatte dazu mal nen Thread).

Torsten
 
um das noch mal klarzustellen:
dass man ein leichteres laufrad besser beschleunigen kann als ein schweres is ja klar.
aber dass zwei gleich schwere lauräder - eins mit schwerer felge, eins mit schwerer nabe - unterschiedlich beschleunigen, je nachdem, wie die masse verteilt ist, das scheint nicht so zu sein.

wenn die theorie stimmen würde, dann sollte folgende (fiktive) beziehung zwischen beschleunigung von 0 auf 25 km/h und der dazu aufgebrachten Leistung bestehen:
4388theorie3-med.gif

also eine stärkere zunahme der leistung bei größeren gewichten.
eine linerare uzunahme würde bedeuten, dass nur das gesamtgewicht - unabhängig von der verteilung - eine rolle spielt.

und das ist auch tatsächlich so:

4388theorie-med.gif


und zwar korrelieren die werte mit r = 0,99 - alles sehr seltsam.

(alle werte (watt und gewicht) aus der aktuellen bike)
 
Das Träheitsmoment eines Körpers ist proporional zu (m * r^2), wobei m die Masse ist und r der senkrechte Abstand von der Rotationsache, also der Radius an dem die Masse sitzt.
Je weiter aussen die Masse sitzt, desto mehr Energie muss man aufbringen, um das System in Rotation zu versetzen. Der Zusammenhang ist nicht-linear, nämlich quadratisch.
Die Abhängigkeit von der Masse hingegen ist linear. Wenn also ein Laufrad eine höhere Masse hat, die Massen-Verteilung aber identisch ist (d.h. die Nabe hat eine 20% höhere Masse, die Felge hat eine 20% höhere Masse, die Speichen haben eine 20% höhere Masse,...), dann wächst auch die Rotationsenergie linear.
Wenn ichs mir recht überlege, hätte die Bike nicht die Leistung gegen die Masse auftragen sollen, sondern die Energie, denn ein Laufrad mit einer Rotation, die 25 km/h entspricht, hat eine bestimmte Rotationsenergie... Wahrscheinlich haben sie die Zeit konstant gehalten, in der beschleunigt wurde...
 
Rolf schrieb:
...Der Zusammenhang ist nicht-linear, nämlich quadratisch.
Die Abhängigkeit von der Masse hingegen ist linear.
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das war auch meine annahme, und das hab ich ja auch versucht, in den beiden abbildungen darzustellen.
einmal exponentiell, einmal linear.


-----
Rolf schrieb:
Wenn also ein Laufrad eine höhere Masse hat, die Massen-Verteilung aber identisch ist (d.h. die Nabe hat eine 20% höhere Masse, die Felge hat eine 20% höhere Masse, die Speichen haben eine 20% höhere Masse,...), dann wächst auch die Rotationsenergie linear.
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hmmm...
leuchtet mir ein


-----
Rolf schrieb:
Wenn ichs mir recht überlege, hätte die Bike nicht die Leistung gegen die Masse auftragen sollen, sondern die Energie, denn ein Laufrad mit einer Rotation, die 25 km/h entspricht, hat eine bestimmte Rotationsenergie... Wahrscheinlich haben sie die Zeit konstant gehalten, in der beschleunigt wurde...
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moment: aufgetragen hab ich anhand der daten aus der bike.
in welcher zeit die beschleunigen?
keine ahnung.
geht nicht aus dem text hervor.
 
*adrenalin* schrieb:
bahnhof?
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Sorry!

Hast aber nichts verpasst. Je weiter aussen die Masse sitzt, desto schwerer ist das Rad zu beschleunigen. Deshalb macht es Sinn (zumindest für die Beschleunigung), Gewicht möglichst weit aussen am Laufrad zu sparen (Felge, Schlauch, Mantel). Aber das ist ja bekannt...
 
Hallo !

DA wir gerade beim Thema sind:
Welchen Einfluss haben eigentlich die montierten Scheiben bei einem Disc-LRS auf das Beschleunigungsvermögen ? Wurde das bei dem Test in der Bike berücksichtigt - wohl kaum :confused:
Das Gewicht ist zwar recht nahe am Drehpunkt, muss aber auch beschleunigt werden...

Gruss
Sascha
 
dubbel schrieb:
die behauptung lautet doch, dass für die beschleunigung eines laufrades auch die gewichtsverteilung am laufrad eine rolle spielt.
also eine um x gramm schwerere felge soll für die beschleunigung eine größere rolle spielen als eine um den gleichen betrag schwerere nabe (um es mal einfach zu machen).

jetzt sind in der aktuellen bike laufräder getestet worden.
einerseits leicht cc-sätze (also leichte naben UND leichte felgen), andererseits freeridesätze (d.h. insgesamt schwerer, wobei auch die felgen logischerweise mehr wiegen).

das würde aber bedeuten, wenn ich die laufräder vergleiche, die unterscheidlich schwere felgen haben, dann dürfte kein linerarer zusammenhang bestehen zwischen leistung zur beschleunigung und dem gesamtgewicht.
ist aber so.

versteht das jemand?
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Interessant wäre folglich auch der Einfluss der Reibung in der Nabe. Wenn Du einen großen Anteil der Energie in der Lagerung der Nabe verlierst, sollte sich der Zusammenhang zwischen Gewichtsverteilung und Beschleunigung relativieren.


Ähnliches habe ich mir bei der Leistungsbestimmung bei den Schläuchen gedacht (Bike 8/04):

Schwalbe extra light 99g, 23,7 Watt
Maxxis Downhill 296g, 24,0 Watt

Zwar sind die beiden Tests (gewollt?) nur bedingt vergleichbar, trotzdem hat mich der sehr geringe Unterschied sehr erstaunt.

Hast Du die Auswertung mit SPSS gemacht?
Gruß Markus
 
dubbel schrieb:
das war auch meine annahme, und das hab ich ja auch versucht, in den beiden abbildungen darzustellen.
einmal exponentiell, einmal linear.
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nicht exponentiel, sondern quadratisch. Ist ein kleiner aber doch in vielen Bereichen sehr entscheidender Unterschied.
(für die, die's nich wissen, quadratisch is x^2, exponentiel ist 2^x, das wächst viiieeel schneller)
 
dubbel schrieb:
4388theorie-med.gif


und zwar korrelieren die werte mit r = 0,99 - alles sehr seltsam.

(alle werte (watt und gewicht) aus der aktuellen bike)
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schaut doch ganz vernünftig aus, die aussreißer nach oben haben die masse eher weiter aussen und die nach unten haben sie weiter innen, sind also relativ zu ihrem gewicht leicht zu beschleunigen.
 
@ dubbel

sag mal, wie heißt eigentlich der Kurs in der Uni wo man euch erklärt wie ihr euch mit total sinnlosen Neudefintitionen bereits bestehender Dinge um Kopf und Kragen redet?

Torsten
 
Gewicht und Leistung ist ja ganz witzig,
aber was ist mit Aerodynamik?
Das ist ein Thema, was im MTB-Bereich einfach totgeschwiegen wird.
Wenn man aber mal die Zahlen anschaut, meinetwegen bei 30 km/h,
die ja bei manchem Marathon öfter anliegen, dann relativiert sich der ganze Gewichstfetischismus und der Quatsch mit den gesparten 0,3 Watt durch "schnelle" Reifen.
Schaut mal unter folgendem Link.
http://www.radplan-delta.de/rennradtechnik/aero_messungen.html
Danach sollten wir die Laufräder mit Messerspeichen aufbauen lassen.
 
@ Eckard: da geht's aber um konstante Geschwindigkeiten, nicht um Beschleunigung.
Sofern ich das auf die Schnelle richtig gelesen habe, machen 18 statt 32
Speichen bei 30 km/h einen Unterschied von ca. 8 Watt aus (pro LRS?).
Nimmt man aber Leichtlaufreifen, z.B. Ralphs statt Exploer SS, kann man
soviel pro Reifen sparen. Mit UST sind's dann nochmal fast 8 Watt pro LRS,
insgesamt also 24 Watt nur durch die Reifenwahl.

In der Praxis braucht man bei MTB-Rennen doch nur äußerst selten eine
bombige Beschleunigung auf wenigen Metern. Rennentscheidend kann das
eigentlich nur auf einem sehr flachen, verwinkelten XC-Kurs sein. Bei Marathons
ist meiner Meinung ein etwas schwererer LRS ganz angenehm, weil man deutlich
runder über kleinere Hindernisse rollt. Ich hatte bei meinen 700g UST-Schlappen
noch nie das Gefühl, dass sie mich vom Überholen eines Gegners abhalten und
auch in Ziel- oder Zwischensprints habe ich nichts nachteiliges bemerkt.

Thb
 
@dubbel:

Die Massenverteileung ist, wie schon weiter oben erwähnt wurde, natürlich wichtig und geht quadratisch ein. Das ist ein Grundgesetz der Physik.

Wenn die in der ... was anderes messen, stelle ich die Messung in Frage und nicht die Physik.

Daher würde ich diese Frage hier als Versuch einer "Sinnlose Neudefinition" definieren. ;)
 
downhillschrott schrieb:
Die Massenverteileung ist, wie schon weiter oben erwähnt wurde, natürlich wichtig und geht quadratisch ein. Das ist ein Grundgesetz der Physik.
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kann mir jemand die frage beantworten oder den rechenweg erklären, wieviel watt in o.g. untersuchung ein zuätzliches gewicht von x gramm an der felge ausmachen? wie quantifiziert man das?



-----
downhillschrott schrieb:
Wenn die in der ... was anderes messen, stelle ich die Messung in Frage und nicht die Physik.
Zum Vergrößern anklicken....
die dritte möglichkeit ist die, dass der tatsächliche effekt kleiner ist als die gemessenen unterscheide der bike.




Nachtrag: ich will hier wirklich niemanden durch meine unwissenheit provozieren. ich wundere mich nur, dass die theoretischen effekte (x²), die alle hier kennen, sich nicht quantifizieren lassen (linearer verlauf). c'est tout.
 
dubbel schrieb:
kann mir jemand die frage beantworten oder den rechenweg erklären, wieviel watt in o.g. untersuchung ein zuätzliches gewicht von x gramm an der felge ausmachen? wie quantifiziert man das?
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Zusätzliches Trägheitsmoment = m * r^2

Zusätzliche Energie = 0.5 * m * r^2 * (2 * Pi * f)^2, f = Rotationsfrequenz (bei 25 km/h)

Zusätzliche Leistung = zusätzliche Energie / Zeit für die Beschleunigung (letzteres ist unbekannt, aber vielleicht kommt man irgendwie drauf...)

Warum muss man das unbedingt quantifizieren ?
 
dubbel schrieb:
kann mir jemand die frage beantworten oder den rechenweg erklären, wieviel watt in o.g. untersuchung ein zuätzliches gewicht von x gramm an der felge ausmachen? wie quantifiziert man das?
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hatte ich doch schon hingeschrieben: "schaut doch ganz vernünftig aus, die aussreißer nach oben haben die masse eher weiter aussen und die nach unten haben sie weiter innen, sind also relativ zu ihrem gewicht leicht zu beschleunigen."

@dubbl: die massenverteilung geht quadratisch ein, was du abgetragen hast ist aber die masse, verstanden? alles was von der linie abweicht hat eine andere als die durchschnittliche massenverteilung.

wenn du ein diagramm haben willst in dem du deine quadratische funktion siehst, dann musst du die benötigte energie über die massenverteilung (bei gleichem gewicht) abtragen.

schon eigenartig, dass jemand der dubbel heißt so etwas fragt ;)


welche zeit verwendet wird ist übrigens schnurze, das ändert nix an der vergleichbarkeit. sauber wär's natürlich eine anzugeben od. die beschleunigung zu definieren od. aber alles so lassen wie es ist und die energie abtragen. -> das diagramm schaut aber immer gleich aus.
 
KOSTI schrieb:
hatte ich doch schon hingeschrieben: "schaut doch ganz vernünftig aus, die aussreißer nach oben haben die masse eher weiter aussen und die nach unten haben sie weiter innen, sind also relativ zu ihrem gewicht leicht zu beschleunigen."
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bei r = 0,99 kann man kaum von ausreissern reden.


-------
Rolf schrieb:
Warum muss man das unbedingt quantifizieren ?
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weil es ein unterschied ist, ob 100 g mehrgewicht an der felge tatsächlich 0,5 watt oder 5 watt oder 15 watt oder 50 watt ausmachen.
wenn ich die argumente pro leichte LRS höre, dann ist immer von einem gewaltigen effekt der leichten masse aussen die rede.
ich hatte halt gedacht, dass ich das so darstellen könnte, aber is okay.
 
danke rolf für die info,
aber noch was is unklar:
Rolf schrieb:
Zusätzliches Trägheitsmoment = m * r^2

Zusätzliche Energie = 0.5 * m * r^2 * (2 * Pi * f)^2, f = Rotationsfrequenz (bei 25 km/h)

Zusätzliche Leistung = zusätzliche Energie / Zeit für die Beschleunigung (letzteres ist unbekannt, aber vielleicht kommt man irgendwie drauf...)
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1) m * r^2 kann ich nur anwenden bei einem körper mit homogener gewichtsverteilung.
wenn r = durchmesser vom laufrad ist, dann ist das ja trivial.
wenn ich aber einmal im "inneren", also z.B. an der nabe und ein andermal aussen, also an der felge, das gleiche gewicht hinzufüge: wie setze ich das in die formel ein?

2) wenn der test in der gleichen zeit auf die gleiche geschwindigkeit beschleunigt, dann sollte die leistung proportional zur energie sein, oder?
 
Bitte beachte unsere Verhaltensregeln beim Antworten. Danke 🙂

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