Das Aufrüsten Ihrer Reifen kann der billigste Weg sein, Ihr Fahrverh alten zu verbessern, aber entscheiden Sie sich dafür? Wir erklären, wie sie hergestellt werden und funktionieren
Es klingt wie Science-Fiction, aber die Einführung von Materialien aus dem Weltraumzeit alter in Rennradreifen könnte ihnen eine Form virtueller Intelligenz verleihen. Wenn Sie auf einer flachen, glatten Straße fahren, wird das Gummi in den Reifen automatisch härter, um den Rollwiderstand zu verringern, aber wenn Sie bremsen, beschleunigen oder um eine Kurve fahren, wird es weicher, um mehr Grip zu erzeugen.
Die Magie kommt in Form von Graphen – dem Wunderstoff, der die Herzen der Materialwissenschaften höher schlagen lässt. Graphen ist eine ein Atom dicke Kohlenstoffschicht, die unglaublich leicht, stark und flexibel ist. Es könnte zu f altbaren Mobiltelefonen, erheblich leichteren Flugzeugen und, ähm, den dünnsten, undurchdringlichsten Kondomen führen (die Bill & Melinda Gates Foundation hat 100.000 US-Dollar für Investitionen in Graphen gespendet, um ein sichereres Verhütungsmittel mit besserem Gefühl zu schaffen).
Er wird auch die Welt des Radsports verändern, einschließlich des Straßenreifens, und Sie müssen nicht Jahrzehnte warten, um seine Wirkung zu testen. Das italienische Unternehmen Vittoria hat gerade eine Version seines beliebten Corsa-Reifens mit zusätzlichem Graphen in der Laufflächenmischung auf den Markt gebracht und behauptet, das Ergebnis sei ein um 19 % geringerer Rollwiderstand im Vergleich zu seinem Vorgänger sowie eine größere Pannensicherheit und insgesamt große Verbesserungen Langlebigkeit.
Obwohl es für Cyclist noch zu früh ist, diese Behauptungen zu überprüfen, ist es sicherlich ein Beweis dafür, dass Reifen, obwohl sie zu den am wenigsten glamourösen Komponenten gehören, die Sie auf einem Fahrrad finden, an der Spitze der wissenschaftlichen Entwicklung stehen und einen weitaus größeren Einfluss haben auf Fahrqualität und Leistung, als ihnen oft zugetraut wird. Reifen von guter Qualität sind vielleicht das billigste und einfachste Upgrade, das Sie an Ihrem Fahrrad vornehmen können, daher lohnt es sich, ein wenig darüber zu verstehen, was in diesen Reifen steckt.
Kompromisskreis
Minimieren Sie den Rollwiderstand, maximieren Sie den Grip, dämpfen Sie die Fahrt und wehren Sie gleichzeitig die ständige Bedrohung durch Glas, Feuerstein und Dornen ab – Reifen sind beeindruckende technische Meisterleistungen. Hersteller müssen diese konkurrierenden Anforderungen bei der Entwicklung neuer Reifen ausbalancieren, und das ist keine leichte Aufgabe, wie Benjamin Blaurock, Produktmanager für Straßenreifen von Continental, erklärt. „Wenn Sie einen dieser Parameter erhöhen, beeinflusst dies mindestens einen der anderen“, sagt er. „Zum Beispiel würde eine sehr harte Mischung den Rollwiderstand verringern, aber den Grip verringern, und es würde sich beim Fahren sehr hölzern anfühlen. Wenn Sie eine hohe Pannensicherheit wünschen, können Sie eine dicke Anti-Pannen-Schicht hinzufügen, aber das erhöht das Gewicht und erhöht den Rollwiderstand.’
Solche unausweichlichen Kompromisse erklären das breite Spektrum an verfügbaren Straßenreifen. An einem Ende stehen steife, schwere, langlebige und hochgradig geschützte Reifen, die sich am besten für Touren und Pendler eignen, wo Pannensicherheit eine höhere Priorität hat als absolute Geschwindigkeit und Leistung. Am anderen Ende stehen superleichte, griffige und geschmeidige Reifen für Rennfahrer, die bereit sind, ein erhöhtes Risiko eines platten Reifens und eine reduzierte Lebensdauer für die zusätzlichen Leistungssteigerungen in Kauf zu nehmen, die ihnen am nächsten Renntag einen Sieg oder eine neue PB sichern könnten.
Wie Blaurock betont: „Es ist wichtig, ein gutes Gefühl von den Reifen zu haben, und sie können das Leistungsniveau beeinflussen
auf sehr signifikante Weise.“Er erinnert uns auch daran, dass einige Leute bereit sind, mehr als 2.000 £ für Carbonlaufräder der Spitzenklasse auszugeben, während der Preisunterschied zwischen einem Mittelklasse- und einem Premium-Laufrad liegt -Qualitätsreifen kostet knapp 50 £. Reifen stellen ein relativ günstiges Upgrade dar.
Bei so wenig Kontakt mit der Straßenoberfläche – weniger als ein Daumenabdruck – wie kann ein Reifen das Fahrgefühl so verändern? Im Gegensatz zu Mountainbike-Reifen, bei denen das Laufflächenprofil entscheidend für den Grip ist, verlassen sich Straßenreifen stärker auf eine Kombination aus der Gummimischung und der Geschmeidigkeit der Karkasse. Bei Nässe durchschneidet ein Straßenreifen den Wasserfilm (und kein Aquaplaner darüber) und daher kann auch ein total glatter Reifen noch genügend Grip bieten, um Sie aufrecht zu h alten. Sogar Reifenhersteller geben zu, dass jegliche Art von Profilmuster auf einem Straßenreifen eher dem psychologischen Vorteil des Fahrers dient als dem Grip zugute zu kommen. Dies zeigt, wie wichtig die Konstruktion eines Straßenreifens für jeden Aspekt seiner Leistung ist, also lassen Sie uns die Schichten abziehen.
Aufrollen, aufrollen
Reifen bestehen normalerweise aus vier Elementen. Die Qualität der für jedes dieser Materialien verwendeten Materialien ist wichtig, aber wie sie interagieren, bestimmt die Leistung wirklich. Von der äußeren Schicht nach innen kommend kommt zuerst die Lauffläche oder Gummimischung, die die Fahrbahn berührt. Danach folgt meist eine Art Pannenschutzschicht und schließlich die Karkasse, die einem Reifen seine Struktur verleiht. Das vierte Element ist der Schlauch, der entweder vollständig in die Karkasse eingeschlossen ist, wie bei Schlauchreifen, oder als separates Bauteil montiert ist, wie bei Drahtreifen.
Schlauchlose Reifen, die vom deutschen Reifenhersteller Schwalbe als „Technologie der Zukunft“bezeichnet werden, machen einen Schlauch überflüssig und reduzieren somit den Rollwiderstand, indem sie die Reibungsverluste zwischen Schlauch und Reifen abbauen der Reifen rollt und biegt sich. Schwalbe behauptet, sein schlauchloser Reifen Pro One habe 25 % weniger Rollwiderstand als ein vergleichbarer Drahtreifen mit Schlauch, was den Einfluss des Schlauchs allein auf das Reifensystem unterstreicht.
Am Renntag verwenden Profis aller Disziplinen wie Bahn, Zeitfahren, Straße und Cyclocross Schlauchreifen, bei denen Lauffläche, Karkasse und Schlauch zu einer einzigen Struktur vernäht sind. Trotz des lästigen Faktors, diese Reifen auf die Felge kleben zu müssen (sie greifen nicht wie bei Drahtreifen über einen Hakenwulst), bevorzugen die Profis das ruhigere Fahrverh alten der Schlauchreifen, den nachweislich geringeren Rollwiderstand und die Gewissheit, dass selbst bei einem platten, der Reifen bleibt auf der Felge.
'Die Physik dieser perfekt runden Querschnittsform, die sich sanft an einen (normalerweise) Latexschlauch anschmiegt, ist optimal für ein weiches, geschmeidiges System, da es sich perfekt in alle Richtungen verformen wird', sagt Morgan Nicol, Chief Technical Officer von Challenge Tyres, ein Unternehmen, das sich auf handgefertigte Schlauchreifen spezialisiert hat. Ein typischer Drahtreifen hat eine ausgeprägte U-Form und verformt sich nicht so gleichmäßig.
Warum ist das wichtig? Um den Rollwiderstand zu verringern, muss ein Reifen geschmeidig genug sein, um sich zu verformen und alle Unebenheiten der Straßenoberfläche zu absorbieren, damit der Schwung von Fahrer und Fahrrad ungehindert fortgesetzt werden kann.
Die Alternative, sagt Nicol, ist, dass jedes Mal, wenn ein Reifen auf einen Stein oder eine unebene Oberfläche trifft, er um einen winzigen Bruchteil zurückprallt (was viele Male pro Radumdrehung geschieht) und der Vorwärtsbewegung Widerstand leistet. Wenn Sie sogar eine superglatte Straßenoberfläche unter Vergrößerung untersuchen, ist ihr Profil alles andere als flach. Auf mikroskopischer Ebene erleben Reifen bei jeder einzelnen Fahrt etwas, das über das Kopfsteinpflaster von Paris-Roubaix hüpft und Energie verliert, wenn das Rad wiederholt in die Luft fliegt. Aus diesem Grund werden schmale Reifen mit hohem Druck allmählich zugunsten breiterer Reifen mit niedrigerem Druck abgelöst, da breitere Reifen mit niedrigerem Druck erwiesenermaßen weniger Rollwiderstand erzeugen, weil sie sich leichter verformen und daher weniger zurückprallen.
Eric Gertner, Chef-Reifeningenieur von Bontrager, sagt: „Früher fuhr jeder 19 mm breite Reifen, die auf 120 psi aufgepumpt waren, weil er dachte, das sei schneller. Aber wir wissen jetzt, dass dem nicht so ist. Nach dem, was wir beim Testen gesehen haben, wird Sie ein Reifen mit höherem Druck mehr herumspringen, und dieses Herumspringen ist tatsächlich Energie, die in das Universum abgelassen wird. Auf einem polierten Velodrom mag ein 19-mm-Reifen am schnellsten sein, aber auf einer Straße ist das Optimum definitiv größer, um das Straßengeräusch zu dämpfen, und ein niedrigerer Druck in angemessenem Rahmen ist für viele Leute eine gute Entscheidung.'
Die Geschmeidigkeit, so scheint es, ist das größte Kapital eines Reifens, und das umso mehr in Kurven, besonders bei Nässe oder auf rauem Untergrund. Nicol sagt: „Wenn Sie in Kurven kommen, auf denen die Straßenoberfläche nicht perfekt ist, wird jedes Springen über Unebenheiten dazu führen, dass der Reifen entlastet wird.“Wenn der Situation Wasser hinzugefügt wird, wirkt es wie ein Schmiermittel, und Sie werden wahrscheinlich darauf rutschen Ihr Hintern, es sei denn, die Geschmeidigkeit Ihres Reifens kann den Kontakt mit der Straße h alten.
„Die Geschmeidigkeit hängt zum Teil von der Dicke und Flexibilität der Lauffläche ab, aber in Wirklichkeit spielt die Karkasse die dominierende Rolle für die Leistung eines Reifens“, sagt Nicol. Diese Hülle besteht aus Lagen gewebter und gebundener Fäden. Je höher die Anzahl der Fäden pro Zoll (TPI), desto dünner ist jeder Faden und desto geschmeidiger wird der Reifen. Reifen in Rennqualität können bis zu 320 TPI haben, während Wintertrainingsreifen nur 60 TPI haben können. Seien Sie jedoch vorsichtig bei der Auswahl der Reifen, da die Hersteller häufig TPI-Werte angeben, die auf mehreren Karkassenschichten basieren. Beispielsweise könnte eine 180-TPI-Karkasse aus drei Lagen 60-TPI bestehen.
Auch hier kommt es auf die Materialien an, wobei hochwertige Seide (die für Laufbänder verwendet wird) weicher und geschmeidiger ist als Baumwollfäden, die wiederum Nylon übertreffen. Aber wie der Blaurock von Continental eingangs betonte, kann man nicht alles haben. Karkassen aus Baumwolle mit hoher Fadenzahl und Gummilaufflächen mit weicherem Härtegrad mögen am geschmeidigsten sein, aber ihnen fehlt die H altbarkeit und Schnittfestigkeit von steiferem Nylon und härteren Gummimischungen.
Bis jetzt konnte nichts diesen Kompromissen trotzen und die perfekte Mischung aus Geschmeidigkeit und H altbarkeit hervorbringen. Aber wer weiß, was auf uns zukommen könnte, wenn die Graphen-Revolution Einzug hält?
