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Mit verkleideten Liegerädern schafft ein durchtrainierter Fahrer in einer Stunde
eine Strecke von 58km, also eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 58km/h!
A7.6 Entfaltung
==========
von Werner Icking
Mathematik für Fahrradfahrer -- Die 5-Gang-Nabe.
Unsere erste Feststellung ist, daß Fahrräder unterschiedliche Radgrößen haben.
Hat man die Kinder- und Jugendräder einmal hinter sich gelassen, hat das Fahrrad
in der Regel 28-er Räder; das hat irgendetwas mit Zoll (25.4 mm) zu tun; aber
was genau, wissen eventuell noch einige Experten. Also versuchen wir es mal mit
messen: den Umfang zu messen, ist etwas schwierig; das Maßband aus dem
Nähkästchen ist zu kurz, der Zollstock zu gerade, aber jetzt hilft uns die
Mathematik, die festgestellt hat, daß der Umfang eines Kreises zum Durchmesser
des Kreises im Verhältnis p steht:
Durchmesser x pi = Umfang
Die Zahl pi hat einen Wert, der mit 3,1415 beginnt, was für unsere Berechnungen
mehr als ausreicht. Stellen wir also fest, daß das Vorderrad einen Durchmesser
von 68,5 cm hat, können wir den Umfang zu 215,19 cm berechnen. Eine Radumdrehung
bringt uns also 2,15 m vorwärts.
Das Verhältnis "Zähne des Kettenblatts" zu "Zähne des Ritzels" ist nun der
Faktor, der aus dem Umfang des Rades die Entfaltung macht, also die Strecke, die
das Fahrrad bei einer Umdrehung des Kettenblatts zurücklegt. Im konkreten Fall
nehmen wir an, daß das Kettenblatt 44 Zähne und das Ritzel 19 Zähne hat; dann
ergibt sich eine Entfaltung von 44 : 19 x 2,15 m = 4,98 m.
Mit einer Kurbelumdrehung haben wir das Wohnzimmer durchquert, sind 4,98 m
vorwärts gekommen. Radfahrprofis nennen dies Entfaltung. Radfahrprofis wissen
jetzt schon alles, was sie brauchen, denn diese Entfaltung bestimmt ihr
Radfahrerleben. Laien wollen meistens aber wissen, wie schnell ist denn das.
Aber das hängt nun mal davon ab, wie schnell man tritt. Nehmen wir nun an, daß
wir flott über Land fahren vielleicht mit ein wenig Rückenwind, so können wir
uns vorstellen, daß wir jede Sekunde einmal rund treten; 60 mal in der Minute,
3600 mal in der Stunde. Einundzwanzig, zweiundzwanzig, dreiundzwanzig, ... oder
missisipi, missisipi, missisipi, ... ist der Takt, mit dem wir treten - pardon
kurbeln! Jede Umdrehung bringt uns 4,98 m vorwärts, 3600 also 17940 m; das sind
veritable 17,94 km. Jetzt wissen wir es also. Treten im Sekundentakt bringt uns
auf eine Geschwindigkeit von etwa 18 Kilometer pro Stunde (km/h), leichtfertig
gesagt 18 Stundenkilometer.
Bauen wir jetzt eine Gangschaltung ein und nehmen wir mal eine Nabenschaltung
mit fünf Gängen. Bei einer solchen Schaltung ist der dritte Gang normalerweise
der direkte Gang, also der, für den unsere obige Rechnung gilt. Dann gibt es
noch zwei schnellere Gänge und zwei leichtere, die jeweils im Verhältnis von
1:1,28 und 1:1,17 über- oder untersetzt sind. Im vierten Gang steigt unsere
Geschwindigkeit dann auf 22,96 km/h, im fünften auf 26,86 km/h, wenn wir es
schaffen, im Sekundentakt weiterzutreten. Weht uns der Wind entgegen, wählen wir
den zweiten Gang und erreichen 14,01 km/h. Steigt es noch zusätzlich an,
erreichen wir im ersten Gang noch 11,98 km/h. Eine Umdrehung pro Sekunde, 60 pro
Minute ist nun die Trittfrequenz, die man auch als Alltagsradler nicht
unterschreiten sollte. Kann man das nicht halten, sollte man den
nächstleichteren Gang nehmen. Schneller darf es schon sein und bis zu 90
Umdrehungen pro Minute geht es auch ohne Pedalhaken noch ganz gut. Bei 120
Umdrehungen pro Minute fliegen einem aber ohne Haken schon die Füße von den
Pedalen. Manchmal geht es aber auch so steil bergauf, daß man bei einer 5-Gang
Nabenschaltung selbst im ersten Gang die 60 Umdrehungen pro Minute nicht mehr
halten kann. Dann stellt man fest, daß es mit Mühen und Wackeln auch noch bis 40
Umdrehungen pro Minute geht. Packt man dies alles nun in eine Tabelle, erhält
man für eine 5-Gang-Nabenschaltung an einem 28-er Rad mit einem Kettenblatt mit
44 Zähnen und einem Ritzel mit 19 Zähnen also folgende Geschwindigkeitentabelle
in km/h:
Trittfrequenz 40 60 90 120
1. Gang 8,0 12,0 18,0 24,0
2. Gang 9,3 14,0 21,0 28,0
3. Gang 12,0 17,9 26,9 35,9
4. Gang 15,3 23,0 34,4 45,9
5. Gang 17,9 26,9 40,3 53,7
Werfen wir noch zwei Blicke in die Tabelle. Zum einen sieht man, daß bei einer
Trittfrequenz zwischen 60 und 90 mit etlichen Überdeckungen ein
Geschwindigkeitsbereich von 12 bis 40 km/h abgedeckt wird. Für einen
Alltagsradler erscheint mir das gut ausreichend. Nimmt man noch die Extrema von
40 und 120 Umdrehungen hinzu, sieht man, daß eine Steigung, die etwas mehr als
flottes Fußgängertempo erlaubt, noch genommen werden kann, und daß die
anschließende Abfahrt mit Rückenwind den Fahrer in Geschwindigkeitsbereiche
bringt, die zu erreichen man sich als Alltagsradler zunächst mal gar nicht
vorstellt.
Die obige Tabelle gilt auch, wenn das Kettenblatt Ihres Fahrrads 46 Zähne und
das Ritzel 20 Zähne hat, da sich 44 : 19 und 46 : 20 kaum unterscheiden. Für
etwas bergigere Gegenden oder für Fahrradfahrer, die lieber etwas leichter
fahren, gilt die folgende Tabelle, die den Fall beschreibt, daß das Kettenblatt
44 oder 46 Zähne und das Ritzel 22 respektive 23 Zähne hat:
Trittfrequenz 40 60 90 120
1. Gang 6,9 10,3 15,5 20,7
2. Gang 8,1 12,1 18,2 24,2
3. Gang 10,3 15,5 23,2 31,0
4. Gang 13,2 19,8 29,7 39,7
5. Gang 15,5 23,2 34,8 46,4
Und obwohl es inzwischen auch 7-Gang Naben gibt, hat sich die Mathematik für
Fahrradfahrer nicht geändert. Rechnet man also nochmal, diesmal für 46 Zähne vor
und 24 hinten, ergibt sich für die Super-7 von Fichtel und Sachs:
Trittfrequenz 40 60 90 120
Übersetzung Entfaltung Geschwindigkeit in km/h
1. Gang 59% 2,34m 5,6 8,4 12,6 16,8
2. Gang 67% 2,63m 6,3 9,5 14,2 18,9
3. Gang 81% 3,19m 7,7 11,5 17,2 23,0
4. Gang 100% 3,95m 9,5 14,2 21,3 28,4
5. Gang 124% 4,88m 11,7 17,6 26,3 35,1
6. Gang 148% 5,82m 14,0 21,0 31,4 41,9
7. Gang 169% 6,65m 16,0 23,9 35,9 47,9
und für die 7-Gang-Nabe von Shimano:
1. Gang 63% 2,61m 6,3 9,4 14,1 18,8
2. Gang 74% 3,06m 7,3 11,0 16,5 22,0
3. Gang 84% 3,48m 8,3 12,5 18,8 25,0
4. Gang 99% 4,08m 9,8 14,7 22,0 29,4
5. Gang 115% 4,72m 11,3 17,0 25,5 34,0
6. Gang 134% 5,51m 13,2 19,8 29,7 39,6
7. Gang 155% 6,37m 15,3 22,9 34,4 45,9
A7.7 Fahrradcomputer
===============
Fahrradcomputer scheint es ganze Mengen zu geben, mit sehr unterschiedlichen
Features. Hier werden nur bekannte Probleme erwähnt; wenn ein Fahrradcomputer
nicht erwähnt wird, heißt das noch lange nicht, daß er keine Probleme macht :-7
Noch heißt eine Erwähnung hier, daß das Teil immer und überall problematisch
ist; ein und dasselbe Gerät kann so ziemlich alles von Begeisterung bis Haß
erzeugen (zB Sigma BCx00).
von Frank Heydlauf :
Zum Einstellen vieler Tachos wird der Raddurchmesser oder -radius benötigt. Die
Messung Boden-Achse ist sehr ungenau. Besser: Markierung am Reifen und am Boden
anbringen, Rad einmal abrollen, am Boden Markieren, Strecke U zwischen den
Markierungen messen => Durchmesser d = U/pi = U/3.1416 Radius r = d/2 = U/(2*pi)
= s/6.2832 ! Da sich die Größe von Reifen bei unterschiedlichem Druck stark
ändern kann, ist eine Messung mit einer Toleranz im cm-Bereich ausreichend.
Kontrolle ist natürlich schwierig, aber u.U. auf Sportplatz möglich: 100m- oder
besser 400m-Bahn abfahren und sehen, was der Tacho meint.
Comus Alpha: von sontag@mathematik.tu-chemnitz.de (Ralph Sontag) für die
goldene Zitrone nominiert
Sigma BC300: das Display ist besonders hitzeempfindlich, der 301 soll (kann ?
mag ?) besser sein.
Sigma BC800: öfters mal Kontakte säubern, sonst ok. Der Trittfrequenzzähler
dazu hatte Klebeprobleme (nicht lang gehalten).
Cyclomaster IIa: Anschluß per Steckerchen leicht fummelig und abrißgefährdet,
sonst aber ok.
Cyclomaster: Befestigungs- und Kontaktprellprobleme.
ACT cyclocomputer: Große Anzeige. Manchmal bleibt Anzeige auf einer
Geschwindigkeit stehen, km-Zähler läuft dabei aber weiter.
A7.8 Reifeneinlagen
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Pannen-Fuchs: zu Anfang gut gegen alle Widrigkeiten, später längs reißend da
zu hart, und dann selbst für den Schlauch gefährlich. Bei schmalen Reifen eher
fummlig zu installieren.
Wolber: zu weich als daß sie gegen Scherben/Reißzwecken helfen täten, aber gut
gegen Granulat. Kommt mit Plastikkleber zum einfacheren installieren.
Mr.Tuffy: Kevlarstreifen. Der Mantel gibt iA eher auf.
Im Allgemeinen dürfte es sinnvoller sein, gleich eine Decke mit Kevlarschutz (zB
Panaracer Tourguard, Hutchinson) aufzuziehen. Laut Murphy schafft es immer
irgendwann ein Dorn irgendwo durch, aber die Frequenz wird doch deutlich besser.
Gut aufpumpen hilft im Übrigen auch etwas, und sei's nur, daß man leichter
rollt.
A7.9 Tretlager
=========
o FAG Lagerpatrone, ca 30 DM
o Shimano UN51/71, ca 50 DM
o noblere Teile: edco und Mavic (ca 150 DM)
Bei einer Lebenserwartung von 8000 km und mehr schon für die FAG stellt sich die
Frage nicht gar zu häufig. Vielfahrer sollten allerdings lieber eine andere als
die FAG-Patrone nehmen, weil diese nach ausgiebigem Gebrauch ggf schwer
auszubauen ist. (Es gibt einen Spezialschlüssel.)
A7.10 Siebengangnaben
===============
von Karl Brodowsky :
> 7 Gänge braucht der Mensch (?) ---> Sachs oder Shimano ???
Das hängt natürlich von mehreren Faktoren ab. Die Fahrradhändler, die ich
gefragt habe, rieten weitestgehend zu Sachs. Als Grund gaben sie an, daß bei der
Sachsnabe der Ein- und Ausbau des Hinterrades einfacher sei als bei der
Shimanonabe, daß die Shimanonabe in bestimmten Gängen einen höheren Verlust
aufweise, weil angeblich da zwei Planetengetriebe hintereinandergeschaltet
werden, was bei Sachs nicht üblich sei.
Kinderkrankheiten gab es angeblich bei Sachs nicht, bei Shimano schon eher.
Hierzu sollte man aber sicher noch eine etwas genauere Untersuchung als die
Befragung von vielleicht 5--10 Fahrradhändlern, die womöglich die Produkte am
meisten loben, die sie gerade im Laden stehen haben, hinzuziehen.
Die wichtigste Frage ist aber wohl, ob man eher einen größeren
übersetzungsbereich oder eher eine feinere Abstufung haben will. Der
übersetzungsbereich der Fichtel & Sachs-Nabe ist 2.84, während Shimano auf 2.44
kommt. Zum Vergleich füge ich hinzu, daß die Dreigangnabe 1.86 hatte und die
5-Gangnabe 2.24. Hier sind nochmal die genaueren Zahlen für die übersetzungen
der einzelnen Gänge, wobei "3Gang" und "5Gang" sich auf das F&S-Produkt beziehen
und ansonsten der Firmenname auf die jeweilige 7-Gang-Nabe:
3Gang 5Gang F&S Shimano
1. Gang 0.73 0.67 0.593 0.640
2. Gang 1.00 0.78 0.667 0.750
3. Gang 1.36 1.00 0.809 0.853
4. Gang 1.28 1.000 1.000
5. Gang 1.50 1.236 1.159
6. Gang 1.476 1.351
7. Gang 1.685 1.564
Bitte legt mich nicht auf die letzten Nachkommastellen fest, die Daten stammen
aus Artikeln von Wolfgang und Martin und der FAQ sowie meiner Erinnerung für die
3-Gang-Nabe und wurden in die oben genannte Form umgerechnet und auf
Plausibilität geprüft.
Interessant ist aber wohl die Frage der Entfaltungen. Dabei will ich einmal
annehmen, daß man durch die geschickte Wahl von Ritzel und Kettenblatt die
übersetzung in höchsten Gang dazu bringt, daß eine Tretlagerumdrehung 8 Meter
Weg zurücklegt. Dann ergibt sich etwa das folgende Bild:
3Gang 5Gang F&S Shimano
1. Gang 4.30m 3.57m 2.82m 3.27m
2. Gang 5.87m 4.16m 3.17m 3.84m
3. Gang 8.00m 5.33m 3.84m 4.36m
4. Gang 6.83m 4.75m 5.12m
5. Gang 8.00m 5.87m 5.93m
6. Gang 7.01m 6.91m
7. Gang 8.00m 8.00m
Man kann sich sicher darüber streiten, ob 8 Meter oder 7 Meter als Entfaltung
für den höchsten Gang wünschenswert sind, aber die Tabelle gibt in dieser Form
wohl Aufschluß darüber, wie bergtauglich ein Fahrrad mit der betreffenden Nabe
ist, wenn man es für die Ebene optimiert hat. Wenn umgekehrt die
Bergtauglichkeit Priorität genießt, wird man jeweils eine bestimmte Entfaltung
(z.B. 2.5 m) für den ersten Gang auswählen und dann sehen, was für die Ebene
übrigbleibt. Dann ergibt sich das folgende Bild:
3Gang 5Gang F&S Shimano
1. Gang 2.50m 2.50m 2.50m 2.50m
2. Gang 3.42m 2.91m 2.81m 2.93m
3. Gang 4.65m 3.73m 3.41m 3.33m
4. Gang 4.78m 4.22m 3.91m
5. Gang 5.60m 5.21m 4.53m
6. Gang 6.22m 5.28m
7. Gang 7.10m 6.10m
Das mag vielleicht als Anregung dienen, um selber ein wenig herumzurechnen und
bei dem derzeitig verwendeten Fahrrad herumzuprobieren, welche übersetzungen
gebraucht und geboten werden.
A7.11 Justieren einer Pentasport
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von : In Fahrtrichtung gesehen, schaltet der rechte Zug
die Gänge 2-4, der linke macht 2 zur 1 oder 4 zur 5.
Um gute Voraussetzungen zu haben, sollten beide Züge sauber, unverletzt und gut
geschmiert sein, so daß sie wirklich leichtgängig sind.
Schalter in Stellung 4. Gang. Beide Züge ganz lockern, d.h.: die Zugkettchen
enden in geriffelten Stangen, auf denen sich Plastikteile mit Metallkrallen
festkrallen. Diese Teile ganz lockern. Jetzt das Hinterrad hoch heben und mit
einigen Pedalumdrehungen dafür sorgen, daß die Nabe in den 4. Gang schaltet.
Beide Zugkettchen müssen so weit wie möglich in die Nabe hinein.
Jetzt beide Züge soweit anspannen, daß die Kettchen noch nicht aus der Nabe
herauskommen. Ich mache das so, daß ich die Plastikteile mit Kraft genau auf die
geriffelten Stangen zuschieben und Stangen mit viel Gefühl in die Plastikteile
stopfe. Das könnte schon alles sein.
Zum Test fahrend in den 2. Gang schalten und prüfen, daß der rechte Zug nicht zu
straff gespannt ist, sich das rechte Kettchen aber auch nicht weiter aus der
Nabe herausziehen läßt. Dasselbe mit dem 1. oder 5. Gang für die linke Seite.
A7.12 Reifengrössen-Bezeichnungen
===========================
von (Guido Gabriel):
Für Fahrradreifen gibt es die unterschiedlichsten Größenangaben. Viele davon muß
man als "symbolisch" verstehen, denn sie haben mit der tatsächlichen Größe
nichts zu tun.
Die am weitesten verbreitete und auch am ehesten einheitliche Größenangabe ist
die ETRTO-Norm. Größenangaben in dieser Norm bestehen aus zwei Teilen, getrennt
durch einen Bindestrich. Der erste Teil gibt die Reifenbreite, der zweite Teil
den Reifendurchmesser an. 47-622 ist also ein Reifen, der 4,7 cm breit ist und
einen Durchmesser von 622 Millimetern hat.
Häufig zu finden, vor allem im MTB-Bereich sind Reifen mit der englischen/
amerikanischen Größenangabe in Zoll:
28 x 1.85
28" x 1.85"
Hier steht vorne der Durchmesser in Zoll, aber nicht der echte Durchmesser,
sondern die 28 bedeutet lediglich, daß dieser Mantel auf eine Felge mit der
Größenangabe 28" paßt. Diese hat jedoch keineswegs einen Durchmeßer von 28 Zoll,
wie man durch Umrechnen gegenüber der obigen Größenangabe leicht feststellen
kann. Die Breitenangabe ist hingegen exakt, der Reifen ist also wirklich 1,85
Zoll = 47 Millimeter breit.
Damit es nicht langweilig wird, gibt es bei den Zoll-Maßen die Breitenangaben
auch noch mit Brüchen: 26 x 1 3/8
Als nächstes hätten wir dann noch die französischen Größenangaben:
350 A
400 A
450 A
500 A
550 A
650 B
700 C
Die Zahl steht für den Durchmeßer - aber halt, es sind nicht einfach Millimeter,
das wäre ja wieder zu einfach. Wenn es nach der ETRTO-Norm 622 Millimeter sind,
so sind dies nach der französischen Norm 700 Millimeter. Die Buchstaben haben
etwas mit der Breite zu tun.
Es gilt folgende Umrechnungstabelle für den Durchmesser:
ETRTO franz. Maß
288 350
340 400
440 450
390 500
490 550
540 600
584 650
622 700
Sind französische Maße mit einem "x" angegeben, so befindet sich dahinter die
Breite des Reifens in Millimetern - endlich mal wieder was einfaches. 700 x 28 C
ist also ein Reifen, der 28 Millimeter breit ist.
Welche ETRTO-Maße passen denn nun auf welche Felge:
14" 298 mm
15" 349 mm
16" 305 mm
18" 355 mm
20" 406 mm
22" 501 mm (ital. Kinderfahrräder)
24" 507 mm (Kinder-MTB's)
26" 559 mm (MTB und Touren-/Klapp-Rad)
27" 630 mm (Rennräder)
28" 622 mm (Trekkingräder, Rennräder usw.)
--
spz@serpens.swb.de (S.P.Zeidler)
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