Ich weiß ja nicht…
Nicht wirklich... Wenn du so einen
Reifen auf 3,5 Bar aufpumpst, was viele Mantels ja als Maximum zulassen, dann verformt sich da nüx mehr. Ob das komfortabel ist, mag jeder selbst wissen, und es dürfte ordentlich Belastung fürs Material sein, denn dann dämpft nicht mehr der
Reifen, sondern alles was da noch folgt. Aber man hat einen superkleinen Rollwiderstand auf befestigten Wegen/Straßen. Nicht unbedingt wegen der kleineren Auflagefläche. Sondern auch weil das Verformen des Reifens beim Rollen (und die sich dabei komprimierende Luft) durch das Gewicht auch Kraft aufnimmt. Je weniger Verformung des Reifens, um so mehr Kraft bleibt für den Vorwärtstrieb.
Auch bei 3,5 bar - oder wieviel man reinpumpen will - verformt sich der
Reifen, und zwar in gleicher Art und Weise, allerdings weniger. Die Elastizität des Reifens, also der Gummischicht und der Karkasse, ist ja nicht vom Luftdruck abhängig, allerdings geht die Verformung des Reifenquerschnitts, der ohne weitere Kraft im Wesentlichen rund ist (-> maximales Volumen), nur soweit, bis ein Kräftegleichgewicht herrscht zwischen der Schwerkraft und der Kraft, die wegen des Luftdruck gleichmäßig auf den
Reifen wirkt. (Die Verformung resultiert übrigens aus der einfachen Tatsache, dass die Schwerkraft nicht gleichmäßig in alle Richtungen wirkt.) Kommen weitere Kräfte hinzu wie etwa beim Kurvenfahren, ändert sich die Verformung.
Je höher nun der Luftdruck im
Reifen von Haus aus ist, umso größer die Kraft auf den
Reifen von innen und umso größer auch die Änderung der Kraft bei einer bestimmten Volumenänderung. Anders ausgedruckt, die Federkonstante nimmt zu. (Zu der Argumentationskette am Ende des Absatz sag ich mal lieber nichts. Irgendwie nicht ganz verkehrt, aber da fällt doch einiges durcheinander.)
Und Luft kann nicht federn. Luft kann nur dahin strömen, wo der Druck gerade niedriger ist, und zwar nur so weit, bis sich der Luftdruck in allen von der Luft erreichbaren Volumen/Hohlräumen ausgeglichen hat. Da es um so mehr Kraft erfordert, je höher der Druck in dem System ist, ist das eher eine Bewegungsbremse/verzögerung oder Dämpfung.
So würde ich das nicht unbedingt sehen. Würdest du den
Reifen mit einer zähen Flüssigkeit füllen, ergäbe das vielleicht Sinn. Die Luft ist aber so “beweglich”, dass du im
Reifen immer von einem homogenen Luftdruck ausgehen kannst. Deshalb ist die Kraft vom Luftdruck in allen Richtungen auch immer gleich groß, die Änderungen der Reifenform hängt von den gerade wirkenden äußeren Kräften ab. Wie schnell die Anpassung geht, hängt dann vom Reifenmaterial ab und da speziell von der Karkasse, da die Gewebelagen einer Verformung mehr entgegenzusetzen haben als die Gummischicht - wobei eine deutlich dickere Gummischicht (-> Profil) schon auch was ausmacht.
Noch zum Thema
Reifen und Feder bzw. Dämpfung:
Im Wesentlichen ist der
Reifen eine Luftfeder, die Kraft resultiert aus einer Volumens- und damit Druckänderung. Da ist der
Reifen im Prinzip nicht anders als die Federgabel, nur dass der Freiheitsgrad der Volumenänderung in der Federgabel eindimensional ist, beim
Reifen zweidimensional. Hinzu kommt ein Beitrag vom Reifenmaterial, da dies dehnbar ist (anders als die Rohre der Federgabel). Die Dämpfung kommt von der Kraft, die der Verformung entgegensteht, und das ist die Steifigkeit des Reifens und wie oben schon ausgeführt im Wesentlichen die Steifigkeit der Karkasse. Das Reifenmaterial entspricht also im Prinzip dem Dämpfungskreislauf bei der Federgabel, wobei hier die Unterschiede natürlich bedeutender sind als im Federprinzip. Es wird aber klar, DH-Karkasse dämpft besser als XC-Karkasse.
Was federn tut, ist Masse, auf der Suche nach Kräftegleichgewicht zwischen Erdanziehungskraft, Antriebs/Beschleunigungskraft, Massenträgheitsmoment, Kurioliskraft und Kräften, die sich nach Form und Art des Materials richten.
Das ist irgendwie Blödsinn (Sorry). Wenn man es schon runterbrechen will, dann kommt die Kraft für die Feder vor allem von der elektrostatischen Abstoßung der Luftmoleküle untereinander in Kombination mit der Brownschen Molukularbewegung. Volumenverkleinerung will die Moleküle dichter packen, die Abstoßung unter den Molekülen wird stärker, was dann am Volumenrand als gleichmäßige, nach außen gerichtete Kraft (also stets senkrecht zur Oberfläche) wirkt. Diese Kraft steht dann im Gleichgewicht mit den Kräften im
Reifen selbst (im Wesentlichen mal die Kraft, welche einer Änderung der Oberfläche entgegensteht - der
Reifen ist ja anders als die Federgabel elastisch - und dann noch die Kraft, die der Verformung entgegensteht) und dann im Wesentlichen der Schwerkraft sowie den Kräften, die sich aus dem Kurvenfahren ergeben (wie man die benennt, hängt dann wieder davon ab, in welchem System man das Ganze betrachtet, darum lass ich das so offen zur Vermeidung von Missverständnissen). Die Kräfte aus dem
Bremsen oder Antreten kann man eher vernachlässigen, da diese nicht quer, sondern in Fahrtrichtung wirken und deshalb zu deutlich weniger Verformung führen. Und kuriose Kräfte wie die Corioliskraft kann man getrost beiseite lassen.
Und wenn man zu wenig Luft pumpt, schlagen Wurzeln, Kanten, Steine usw. auf die Felge durch und in Kurven fängt der
Reifen an sich seitlich auf der Felge zu bewegen (waten), was auch nicht optimal fürs Fahrgefühl ist. Besonders hinten, wo durch den Fahrer die Gewichtsbelastung am höchsten ist.
Mal was, das Sinn macht.
Ich fahre meistens mit 2..2.5 Bar, das ist meine Wohlfühlzohne.
Imho etwas viel fürs MTB, aber jeder so, wie er will.
Übrigens noch ein Nachtrag zum Rollwiderstand und Auflagefläche:
Die Auflagefläche hat nichts direkt mit dem Rollwiderstand zu tun, sie ist nur ein Indikator (wurde ja richtig gesagt). Die Auflagefläche hat auf glattem (!) Untergrund sogar nicht einmal was mit der Haft- respektive Gleitreibung zu tun, was fürs
Bremsen wichtig ist, denn durch die kleinere Fläche steigt die Kraft pro Flächeneinheit und die Reibung pro Flächeneinheit nimmt zu. (Wenn dann allerdings die Wechselwirkung von Profil und Untergrund ins Spiel kommt, sieht es komplett anders aus. Das gilt auch schon für die Anpassung eines Profilblocks an die Oberfläche eines Steins oder einer Wurzel, wenn auch weniger. Reifendruck ist für Grip also de facto ganz entscheidend. Nur damit sich hier niemand aufregt.)
Der Rollwiderstand ergibt sich im Wesentlichen aus der Verformung des Reifenmaterials und der Wärme, die dadurch erzeugt wird (die man beim Fahrrad aber selten als Erwärmung spürt). Die Auflagefläche ist nun ein Indikator, wie stark diese Verformung ist. Offensichtlich braucht es für eine größere Auflagefläche eine stärkere Verformung und damit kommt mehr Walkarbeit aka Rollwiderstand ins Spiel. Interessant ist dabei, dass die Fläche allein keine Aussagekraft hat, es ist nämlich von Bedeutung, in welche Richtung die Verformung stattfindet. Breite
Reifen zeigen eine andere Verformung als schmale
Reifen und haben deshalb mitunter einen geringeren Rollwiderstand. Ist aber kein triviales Zusammenspiel verschiedener Faktoren, deshalb lassen wir die Details hier lieber aus.
Es gibt echt komische Typen auf dieser Welt.
