Sobald Sie das Ventil schließen, kann Ihr Reifendruck schwanken. Der Radfahrer aktiviert den vollständigen Nerd-Modus, um alles zu erklären
Wann immer Sie ein glänzendes neues Fahrrad in einem Geschäft sehen, wetten wir, dass Sie nicht widerstehen können, den Reifen zu drücken, um den Druck zu überprüfen. Anthropologen werden Ihnen hier einen Link zu unseren pferdekaufenden Vorfahren nennen, für die die Überprüfung des Zustands der Hufeisen einen Verkauf bedeuten oder nicht machen konnte.
Also für Radfahrer ist der Reifendruck entscheidend. Eine Handvoll psi in beide Richtungen kann die Leistung beeinträchtigen. Welchen Reifendruck sollten Sie also fahren? Und wenn Ihr Messgerät im Flur 100 psi anzeigt, was bedeutet das auf der Straße?
„Reifendruck ist entscheidend“, sagt der leitende Mechaniker von Team Sky, Gary Blem [wieder im Februar 2014 interviewt]. „Man muss das Gewicht des Fahrers, den Reifentyp, die Wetterbedingungen und die Länge des Rennens berücksichtigen.
'Ian Stannard in einem verregneten Classics-Rennen auf FMB-Reifen wird ganz anders sein als Richie Porte [jetzt bei BMC Racing] auf einer sonnigen Tour-Etappe auf Veloflex.'
Um den letzten Punkt zuerst zu nehmen, kommen wir schnell zur Frage des Reifentyps. Wenn professionelle Mechaniker wie Blem über Reifen sprechen, sprechen sie von Schlauchreifen, die in der Regel Latexschläuche haben.
Latex ist eine viel porösere Substanz als man denkt und kann im Laufe eines Tages beträchtliche Mengen an Luft entweichen lassen.
„Wir überwachen den Reifendruck während der Trainingsfahrten, um zu sehen, wie viel sie verlieren, und passen sie dann an“, sagt Blem. „Nehmen wir an, wir verwenden FMB-Reifen bei den Klassikern.
'Diese können in wenigen Stunden bis zu 0,7bar [10psi] verlieren. Dann bedenken Sie, dass wir die Reifen um 9 Uhr im Hotel aufpumpen und das Rennen um 12 Uhr beginnt. Wir müssen uns ansehen, wie sich die Reifen von 9.00 bis 16.30 Uhr verh alten, also werden wir oft zu viel Luft aufpumpen, um das auszugleichen.“
Ein solcher Druckverlust in Butylschläuchen (die in Drahtreifen üblich sind) ist fast vernachlässigbar, da Butyl weniger porös ist, fügt er hinzu.
Doch das heißt nicht, dass der Druck Ihrer Reifen am Morgen auch der Druck am Ende des Tages ist.
Erfolgsformel
'Beim Aufpumpen von Reifen mit Luft sollte der Reifendruck dem idealen Gasgesetz, PV=nRT, sehr nahe kommen', sagt James Shingleton von bf1systems, dem Unternehmen, das für die Reifendrucksensoren des Bugatti Veyron verantwortlich ist.
'Nehmen wir an, wir nehmen an, dass n und R Konstanten sind [n ist die in den Reifen komprimierte Luftmenge, gemessen in Mol, und R ist die ideale Gaskonstante] und dass das Volumen des Reifens [V] ändert sich nicht [also keine Dehnung oder Verformung des Reifens].
'Damit bleiben P [Druck] und T [Temperatur] zur Änderung übrig.'
Wenn Ihre 110-psi-Reifen einen Temperaturabfall von 22°C auf 4°C erfahren, sobald Sie Ihr Haus verlassen, laufen die Reifen tatsächlich mit 102psi.
Folge dem bis zu seiner natürlichen Schlussfolgerung und der Druck ist direkt proportional zur Temperaturänderung, so dass P(final)=P(initial) x T(final)/T(initial), wobei T in Kelvin gemessen wird, dh Grad C + 273, und P wird in absolutem Reifendruck gemessen, dh psi + 14.7 psi: der Luftdruck auf Meereshöhe.
Stellen wir uns vor, Ihre 110-psi-Reifen werden einen Temperaturabfall von 22°C auf 4°C erfahren, sobald Sie Ihr Haus verlassen.
Ignoriert man die Wärmeentwicklung durch Bremsen oder Reibung von der Straße, laufen die Reifen nach der Akklimatisierung tatsächlich mit 102 psi. Kein unwesentlicher Unterschied.
Aber sollten wir das berücksichtigen? Kevin Drake, Reifenentwicklungs- und Testingenieur von Specialized, ist nicht ganz überzeugt.
‘Niemand will Berechnungen anstellen, also wenden wir nach Beobachtung realer Bedingungen die Faustregel an, dass ein Temperaturanstieg von 5 °C den Druck um 1 psi erhöht. Für die meisten Fahrer sind Temperaturänderungen also kein Problem.“
Schwieriges Problem
Als nächstes ist das Gewicht zu berücksichtigen, oder speziell die Auswirkung einer Belastung auf einen Reifen.
„Sehen wir uns noch einmal PV=nRT an“, sagt Drake. ‘Wenn nRT konstant bleibt, kann sich P nur ändern, wenn V es tut.’
Diese Beziehung zwischen Reifenvolumen und -druck wird durch das Gesetz von Boyle erklärt, wobei P(Anfang) x V(Anfang)=P(End) x V(End).
Nehmen wir an, dass die Temperatur konstant ist und das Volumen eines Fahrradreifens ungefähr 1,2 l beträgt (basierend auf der Idee, dass ein Reifen ein perfekter Torus ist und das Volumen einer Torusform V=2π ist 2Rr2, wobei r=Radius des Reifenquerschnitts und R=Radius von Radmitte bis Reifenmitte).
Wenn wir eine Volumenänderung von beispielsweise 0,1 l erzwingen könnten, was würde das für unseren 110-psi-Reifen bedeuten? Stellen Sie das Gesetz von Boyle um und Sie erh alten Folgendes: P(final)=P(initial) x V(initial)/V(final).
Also für unseren Reifen, P2=110 x 1.2/1.1, was 120 psi entspricht. Das ist eine große Druckänderung. Doch es basiert auf einem großen „aber“– der Idee, dass das Sitzen auf einem Fahrrad einen Reifen so weit zusammendrückt, dass sich sein Volumen ändert, in diesem Beispiel um 10 %.
„Bei richtig aufgepumpten Reifen ist die Volumenänderung unter Last vernachlässigbar“, sagt Drake. „Möglicherweise sehen Sie eine Seitenwandwölbung, aber dies ist nicht gleich Volumenänderung, sondern Formänderung.
'Sie können also ruhig Ihre Reifen aufpumpen, während Sie auf Ihrem Fahrrad sitzen.'
Aber wenn dem so ist, warum sollte ein 60-kg-Fahrer normalerweise weniger Druck ausüben als ein 90-kg-Fahrer? Und zurück zu unseren ursprünglichen Fragen: Welchem Druck sollten wir alle ausgesetzt sein?
„Niedrigerer Druck sorgt für eine größere Aufstandsfläche, da sich der Reifen unter Last verformt, und bietet so mehr Grip“, sagt Blem. „Aber wenn es zu weich ist, kann es den Rollwiderstand erhöhen und es besteht die Gefahr von Reifenpannen [Pinch Flats].
'Allerdings, wenn Sie die Reifen zu stark aufgepumpt haben, werden Traktion und Komfort oft beeinträchtigt.’
Das bedeutet in der Praxis, dass ein schwererer Fahrer einen Reifen mit einem bestimmten Druck mehr verformt als ein leichterer Fahrer, weshalb der sperrigere Fahrer einen höheren Druck fährt.
Der Sweet Spot ist der Punkt, an dem die Traktion gut ist, aber die Reifenverformung nicht zu einem trägen Handling führt, und Reifenpannen auf unebenen Straßen kein Problem darstellen, aber Ihre Reifen bieten dennoch genügend pneumatische Dämpfung für Komfort.
Also, was ist das für eine Zahl? Ex-Vacansoleil-DCM-Mechaniker Klas Douglas hat eine Faustregel…
„Ich nehme ungefähr 10 % des Gesamtgewichts in Kilo von Fahrer und Fahrrad – das ist ein guter Richtwert für die Feinabstimmung.
'Für einen 70-kg-Fahrer auf einem 7-kg-Fahrrad würde ich ungefähr 7,7 bar [112 psi] sehen, wobei vorne etwas weniger als hinten ist, um die Gewichtsverteilung des Fahrers auszugleichen. Aber danach kommt es auf die Erfahrung an.“
