Mantelabnutzung reduzieren?

[RetroRider]

also das mit der stümperhaften physikalischen herleitung würde ich ja fast anzweifeln, wenn ich jetzt nicht zu faul zum denken wäre

Das war keine Herleitung, sondern nur ein ganz grober Grundzusammenhang: Kraft summiert sich über die Fläche auf, und ein breiterer Reifen hat mehr Fläche.
Völlig offensichtlich wird's, wenn man es einfach mal umgekehrt betrachtet: Auf der Aufstandsfläche stellt sich ein Kräftegleichgewicht ein. 1 bar = 1 kg / cm². Bei 2 bar und 5 cm² Aufstandsfläche könnte ein Reifen nur 10 kg tragen, wenn nicht doch irgendwie von woanders her Tragkraft kommt als nur von dem punktuell betrachteten Druck.

 

[SofusCorn]

Hm, ich glaub Spannkraft und Kesselformel sind jetzt nicht so interessant, wenn man breite vs schmale Reifen Druck erklären will. Es hat mehr etwas damit zu tun, dass ein breiter Reifen eine breitere Aufstellfläche hat. Dadurch muss er weniger eingedrückt werden bei gleichem Druck, um das Fahrrad zu tragen.
Druck ist definiert als Kraft pro Fläche:
p = F/A
Oder anders gesagt:
F = p*A
Das Gewicht des Fahrrads F ändert sich nicht. Ein breiterer Reifen hat eine größere Aufstandsfläche A, entsprechend darf der Reifendruck p niedriger sein. Als Milchmädchen-Rechnung: Ein 2,5 Zoll Reifen ist 25% breiter als ein 2 Zoll Reifen. Kann der schmale 2 Zoll Reifen bei 2 bar ohne Durchschlag gefahren werden, kann der breite 2,5 Zoll Reifen bei 1,6 bar gefahren werden (2/1.25=1.6).

edit: eigentlich ist der breite Reifen auch weicher bei gleichem Druck, wenn man mitm Finger reindrückt. Wenn man allerdings drauf fährt "fühlt" es sich härter an, weil er "härter federt".

 

[RetroRider]

Toll. Ich bestreite ja nicht, daß das zunächst mal schön plausibel klingt. Bis man konkrete Zahlen in die Formel einsetzt. Bei geschätzten 5 cm² Aufstandsfläche bräuchte man nach der Formel 20 bar, um 100 kg zu tragen.

 

[SofusCorn]

Bei geschätzten 5 cm² Aufstandsfläche bräuchte man nach der Formel 20 bar, um 100 kg zu tragen.

Man würde eher die Reifenaufstandsfläche berechnen, als anzunehmen, dass man sie wüsste:
F = 100 kg,
p = 2 bar = 2 kg/cm2
A = F/p = 100/2 = 50 cm2 aufstandsfläche gesamt.
Pro Rad = 50/2 = 25 cm2. Also nen Fleck mit 5 cm x 5 cm oder 10 cm x 2,5 cm.

Die Formel soll ja nur grob erklären was den Unterschied ausmacht. Wenn man es genau wissen will, muss man vermutlich noch einige Sachen berücksichtigen:
- wie sich der Druck ändert durch das Eindrücken des Reifens (ich schätze mal 1%-10%? Entsprechend geringer wird die benötigte Aufstandsfläche).
- Das der Druck nicht gleichmäßig verteilt ist, sondern wahrscheinlich maximal im Zentrum der Aufflagefläche sein könnte. Keine Ahnung welchen Einfluss das hat.
- Wie sich die Stollen vom Reifenprofil auf die Aufstandsfläche auswirken (ich glaube wenig)

Die Aufstandsfläche nennt sich übrigens auch "Latsch". Dazu findet man auch einige Google ergebnisse:
http://de.wikipedia.org/wiki/Reifenaufstandsfläche
http://www.mountainbike-magazin.de/...alles-ueber-rollwiderstand.35972.2.htm?skip=1

edit: Um mal ne Größenordnung zu haben (unabhängig von der Bildaussage ;D).

 

[RetroRider]

Die Links kenne ich alle schon. Und die Werbebildchen von Giant, die suggerieren sollen, daß 27.5" bei den Vorteilen größerer Räder ganz nah an 29" ist, aber bei den Nachteilen größerer Räder plötzlich ganz nah an 26" ist, kenne ich auch schon.
Ich glaube nicht, daß ein MTB-Reifen 50 cm² Latsch hat. Außerdem musst du noch die g-Kräfte berücksichtigen. In bestimmten Situationen bringt man kurzzeitig bestimmt auch mal 200 kg auf den Reifen, aber der Reifen kann nicht durch weiteres Einfedern den Latsch oder den Druck beliebig vergrößern und schlägt erfahrungsgemäß trotzdem nicht so schnell durch.
Es ist also sehr unrealistisch, anzunehmen, die Spannung hätte überhaupt keinen Einfluß auf die Härte.

 

[SofusCorn]

Viel spamnung ist da aber auch nicht drauf. Wenn der schlauch platt ist kann man den reifenmantel ja ziemlich mühelos bis auf die felge runter drücken. Ich würde jetzt aber auch nicht meine Hand ins feuer legen für die Rechnungen. Latsch durch Eigengewicht sollte man allerdings experimentell leicht ermitteln können. Zb fahrrad auf wellpappe stellen oder so

 

[RetroRider]

Viel spamnung ist da aber auch nicht drauf. Wenn der schlauch platt ist kann man den reifenmantel ja ziemlich mühelos bis auf die felge runter drücken. [...]

Willst du mich ver*******? Bei 0 bar ist ein breiter Reifen natürlich nicht stärker gespannt als ein schmaler Reifen. Aber bei jedem Druck über 0 bar. (Es sei denn, der breitere Reifen ist gleichzeitig dickwandiger.)
Was meinst du, warum auf einer Felge für breitere Reifen niedrigere Maximaldrücke draufstehen? Bei 0 bar ist doch jeder Reifen ungespannt, also muss doch auch bei 10 bar der 2.5er völlig locker sein.

 

[SofusCorn]

Willst du mich ver*******? [...] Was meinst du, warum auf einer Felge für breitere Reifen niedrigere Maximaldrücke draufstehen? Bei 0 bar ist doch jeder Reifen ungespannt, also muss doch auch bei 10 bar der 2.5er völlig locker sein.

Ich bin jetzt kein Ingenieur. Kann ja sein, das ich etwas nicht berücksichtige. Klär mich auf.
Ich hätte den niedrigeren erlaubten Maximaldruck bei breiteren Reifen jetzt einfach über die Reifenfläche interpretieren. Wenn der Reifen breiter ist, hat er eine größere Fläche. Größere Fläche bei gleichem Druck heißt, dass eine größere Gesamtkraft wirkt. Entsprechend will eine größere Kraft den Reifen von der Felge drücken. Ähnlich wie bei Luftpumpen: Hat die Pumpe einen breiteren Kolben, ist es anstrengender zu pumpen, weil der Druck auf eine größere Kolbenfläche wirkt. Ich weiß jetzt nicht wie sich die Reifengeometrie/Material/Materialspannung auswirkt. Ich guck mir das mit der Kesselformel später nochmal woanders an. Auf wiki klangs für mich nicht so relevant für diesen Fall.

 

[Oldie-Paul]

Wenn der Reifen breiter ist, hat er eine größere Fläche. Größere Fläche bei gleichem Druck heißt, dass eine größere Gesamtkraft wirkt. Entsprechend will eine größere Kraft den Reifen von der Felge drücken.

Genau hierfür ist die Kesselformel gedacht: Tangentialspannung in einem Rohr mit Innendruck. Dass das Rohr zu einem Torus gebogen ist, ist dabei zweitrangig.

- wie sich der Druck ändert durch das Eindrücken des Reifens (ich schätze mal 1%-10%? Entsprechend geringer wird die benötigte Aufstandsfläche).

Der Druck kann sich nur bei Volumenänderung vermindern erhöhen, z.B. wenn ein kreisförmiger Querschnitt oval (-> Querschnittsverminderung -> Volumenverminderung) wird. Wenn bei einem Reifen 2-5% des Umfangs das Volumen um 2-5% vermindern, ist der Effekt für den Latsch und Ähnliches unter dem Promille-Bereich. Das können wir getrost vergessen. Die Volumenverminderung ist aber in der Tat der Grund für das Federn des Luftreifens bei Stößen.

- Das der Druck nicht gleichmäßig verteilt ist, sondern wahrscheinlich maximal im Zentrum der Aufflagefläche sein könnte. Keine Ahnung welchen Einfluss das hat.

Keinen, weil es nicht möglich ist. Die Grundeigenschaft des Druckes ist, dass er in einem verbundenen Volumen überall gleich ist und senkrecht auf alle Flächenelemente die gleiche Kraft ausübt. Darauf beruhen Hydraulik und Pneumatik.

(Sachkorrektur)

 

[tombrider]

Ich habe in meiner Zweiradmechaniker-Ausbildung gelernt, daß zwei in der Karkasse identische Reifen bei gleichem Druck mit der gleichen Fläche aufliegen, egal wie breit sie sind. Der breitere Reifen liegt mehr über die Breite auf und der schmalere mehr über die Länge. Mit dem Effekt, daß der schmalere sich auf dieser längeren Strecke tiefer eindrücken muß, also mehr walkt.

 

[fred-star]

Das passt alles sehr gut zum thema, wenn iht dem te damit sagen wollt das er die Auflagefläche des reifens vermindern soll um ihn beim bremsen weniger zu belasten. Also knall ihn voll

 

[sp00n82]

Das passt alles sehr gut zum thema, wenn iht dem te damit sagen wollt das er die Auflagefläche des reifens vermindern soll um ihn beim bremsen weniger zu belasten. Also knall ihn voll

Damit würde er aber nur einen kleinen Teil des Reifens um so mehr beanspruchen, und sich somit einen "Bremsplatten" fahren.

 

[fred-star]

Finde fachliches diskutieren auch schön nur hilft das meiste dem te nicht weiter. Mein Tipp der sicher schon genant wurde weniger bremsen bessere kurventechnik erlernen.

 

[Wilddieb]

Sein Problem dabei war ja, dass er absichtlich geschleudert hat und er will das in Zukunft vermeiden. Also im Grunde hat sich das ja schon erledigt.
Die fachliche Diskussion ist zwar irgendwie lustig, aber ich persönlich bin da eher der Schätztyp was Reifendrücke angeht. Mal fahre ich ausgerüstet, mal fahre ich nicht ausgerüstet, mal einen staubigen Trail, mal einen feuchten Trail…

Die Felgenbreite spielt natürlich auch noch ne Rolle, besonders was Seitenhalt und Komfort angeht. Aber da kann man sich dumm und dämlich rechnen, mit dem Ergebnis, dass man am Ende doch alles Variabel ist.

 

[RetroRider]

Der TE hat zugegeben, daß er zu hohen Druck bevorzugt. Und es ist möglich, daß er auf die Idee kommt, extrabreite Reifen zu montieren. Deswegen passt der Hinweis darauf, daß breitere Reifen beim gleichen Druck härter sind, perfekt zum Thema.
Daß diese einfache Tatsache immer wieder mit den wildesten Ausflüchten geleugnet wird, ist nicht meine Schuld. Aber ein interessantes Phänomen...

Ich bin jetzt kein Ingenieur. Kann ja sein, das ich etwas nicht berücksichtige. Klär mich auf.
Ich hätte den niedrigeren erlaubten Maximaldruck bei breiteren Reifen jetzt einfach über die Reifenfläche interpretieren. Wenn der Reifen breiter ist, hat er eine größere Fläche. Größere Fläche bei gleichem Druck heißt, dass eine größere Gesamtkraft wirkt. Entsprechend will eine größere Kraft den Reifen von der Felge drücken. Ähnlich wie bei Luftpumpen: Hat die Pumpe einen breiteren Kolben, ist es anstrengender zu pumpen, weil der Druck auf eine größere Kolbenfläche wirkt. Ich weiß jetzt nicht wie sich die Reifengeometrie/Material/Materialspannung auswirkt. Ich guck mir das mit der Kesselformel später nochmal woanders an. Auf wiki klangs für mich nicht so relevant für diesen Fall.

Deiner früheren Theorie zufolge hängt die Felgenbelastung nur von der Kontaktfläche zwischen Reifen und Felge ab, aber nicht von der Reifenbreite. Jetzt beschreibst du etwas, das genau so funktioniert wie die Spannung aber etwas anderes als die Spannung sein soll. Ich kann ja verstehen, daß man eine Diskussion nicht verlieren will, aber irgendwann wird's albern. Z.B. wenn man eine durch Reifeninnendruck hervorgerufene Kraft dadurch leugnen will, daß sie ja bei einem platten Reifen nicht existiert.

 

[RetroRider]

Wenn die Spannkraft keine relevante Größenordnung erreicht, was ist dann mit der EX721 los? Ist die aus Glas statt aus Aluminium?

 

[SofusCorn]

Naja, sie haben schon recht. Diese "wieso ist das so"-Frage geht schon mehr Richtung off-topic Fachdiskussion, aber die finde ich persönlich am interessantesten. ;P

Deiner früheren Theorie zufolge hängt die Felgenbelastung nur von der Kontaktfläche zwischen Reifen und Felge ab, aber nicht von der Reifenbreite. Jetzt beschreibst du etwas, das genau so funktioniert wie die Spannung aber etwas anderes als die Spannung sein soll.

Ich habe nirgendwo behauptet, dass die Felgenbelastung nur von der Kontaktfläche zwischen Reifen und Felge abhängt. Es gibt auch keine frühere Theorie von mir, da meine Interpretation alle einfach auf p=F/A aufbauen. Da hat sich ja nichts dran geändert. Die Kesselformel/Spannung im Material usw. machen bestimmt Sinn, wenn man berechnen will, mit welcher konkreten Kraft der Reifen an der Felge zieht bei verschiedenen Luftdrücken und Reifenbreiten. Allerdings hat das für mich jetzt weniger was mit dem Thema zu tun, dass wir vorher diskutiert haben.

Z.B. wenn man eine durch Reifeninnendruck hervorgerufene Kraft dadurch leugnen will, daß sie ja bei einem platten Reifen nicht existiert.

Okay, ich habe diese Posts zu Spannung anfangs falsch interpretiert. Ich dachte erst du wolltest mehr Richtung Materialeigenschaften ("Spannung Einfluss auf Härte"). Also das der Reifen selbst schon eine gewisse (Vor-)Spannung durch das Reifenmaterial/geometrie hat usw. Darum gings also gar nicht.
Ich glaube das Problem ist ein ganz anderes. Wir reden total aneinander vorbei, oder?! Wie gesagt, ich les mir nachher nochmal das zur Kesselformel durch, vielleicht geht mir ja ein Licht auf.
Ich bin generell wenig darin interessiert an meiner Interpretation grundlos fest zu halten. Sobald ich etwas anderes nachvollziehbarer finde, akzeptiere ich das auch. Keine Angst.

Ich habe in meiner Zweiradmechaniker-Ausbildung gelernt, daß zwei in der Karkasse identische Reifen bei gleichem Druck mit der gleichen Fläche aufliegen, egal wie breit sie sind. Der breitere Reifen liegt mehr über die Breite auf und der schmalere mehr über die Länge. Mit dem Effekt, daß der schmalere sich auf dieser längeren Strecke tiefer eindrücken muß, also mehr walkt.

Jup, macht Sinn!

 

[RetroRider]

Ja, ich glaube das war ein Mißverständnis. Die Steifigkeit/Vorspannung des Reifens halte ich für nicht sehr relevant (obwohl verstärkte Reifen 0,5 bar weniger Druck erlauben). Die Spannung hingegen ist sehr relevant, und die Relevanz wird mit steigender Reifenbreite immer größer. Überleg dir doch mal, wie viel Spannkraft nötig ist um die Felge zu überlasten. Und dann spanne mal einen Reifen mit nur der Hälfte dieser Spannkraft in eine Vorrichtung ein. Dann wirst du sehen, daß der Reifen nur durch die Spannung schon sehr hart und belastbar ist.

 

[Oldie-Paul]

Ich habe in meiner Zweiradmechaniker-Ausbildung gelernt, daß zwei in der Karkasse identische Reifen bei gleichem Druck mit der gleichen Fläche aufliegen, egal wie breit sie sind. Der breitere Reifen liegt mehr über die Breite auf und der schmalere mehr über die Länge. Mit dem Effekt, daß der schmalere sich auf dieser längeren Strecke tiefer eindrücken muß, also mehr walkt.

Das hast du gut gelernt. Es ist eine Folgerung aus F=p*A = p*b*L. Die Kraft ist wirkender Druck p mal die wirksame Fläche A. Diese ist (bei einer Rechteckfläche) gegeben als A=b*L also Breite mal Länge (Latsch). Bei ovalen Flächen kommt dann nur noch irgendetwas mit pi dazu. Das ändert im Prinzip nichts. A=p*L muss konstant bleiben. Als je breiter b desto kürzer L.

Korrigiert s. nächstes Posting.

 

[RetroRider]

[...] Die Kraft ist wirkender Druck p geteilt durch die wirksame Fläche A. [...]

Sprüche die klug klingen, müssen offenbar Nichts mit der Wirklichkeit zu tun haben. Wenn überhaupt, dann ist F = p * A. Aber ich schreib's gerne zum dritten Mal: Wenn man da konkrete Zahlen einsetzt (wer macht denn sowas?), stellt sich heraus, das das nicht die ganze Wahrheit ist (interessiert aber Keinen).

 

[Oldie-Paul]

Sprüche die klug klingen, müssen offenbar Nichts mit der Wirklichkeit zu tun haben. Wenn überhaupt, dann ist F = p * A.

AUUUUUUUAAA!!!!
Tonnen von Asche über mein Haupt. Aber ich wusste ja, dass dieser Tag einmal kommen würde.

Aber ich schreib's gerne zum dritten Mal: Wenn man da konkrete Zahlen einsetzt (wer macht denn sowas?)

Ich z.B., nur gerade nicht im Moment.
Das gute ist, dass die Folgerung auch mit der falschen Formel richtig ist.

Aber ich verbessere mal mein Posting zuvor, OK?

 

[RetroRider]

Ich hab's grad mal mit Wellpappe nachgemessen. Der Latsch ist doch viel größer als ich angenommen habe. Aber trotzdem bin ich der Druckformel zufolge plötzlich 30 kg leichter.

 

[Oldie-Paul]

Aber trotzdem bin ich der Druckformel zufolge plötzlich 30 kg leichter.

Auf dem Vorderrad oder auf dem Hinterrad?

 

[RetroRider]

Ist doch wurscht, wenn ich das betreffende Rad zu 100% belaste. Mit dem Einrad hab ich's auch getestet.
Auf jeden Fall spielt in der Wirklichkeit nicht nur der Druck sondern auch die Breite eine Rolle. Warum springt sonst ein 100mm-Reifen mit 0,5 bar viel zu stark rum, während ein 50mm-Reifen mit 2 bar das Problem nicht zeigt? Was meinst du, wie krass der Unterschied ist, wenn man in den 100mm-Reifen auch 2 bar reinknallt?

 

[RetroRider]

Da fällt mir noch ein Beispiel ein: Wenn der Reifen auf einer spitzen Kante steht, ist die Auflagefläche Null. Weil die Kante eine Linie und keine Fläche ist. Selbst 5 bar ergeben mit 0 cm² multipliziert 0 kg. In der Praxis kann der Reifen aber trotzdem noch etliche kg tragen. Daran sieht man, daß die Spannung in der Reifenwand nicht einfach ignoriert werden kann.