Geschwindigkeitsvergleich verschiedener Einräder

In diesem Thread im englischsprachigen Forum hat Bil Klaas ein Konzept (er nennt es Total Gear Ratio) vorgestellt, um die zu erwartenden Geschwindigkeiten verschiedener Einräder in Relation setzen zu können. Im Prinzip benutzt er eine Formel
TGR (Total Gear Ratio) = Übersetzung * Raddurchmesser / Kurbellänge
und sagt, daß Einräder mit gleicher TGR gleich schnell sind
Ich denke nicht, daß diese Formel wirklich das hergibt, was Bil sich davon erhofft. Insbesondere glaube ich nicht, daß die Kurbellänge als linearer Faktor eingehen sollte. Jetzt habe ich mal eine Tabelle mit den auf der TGR basierenden Werten für ein paar typische oder mir nahestehende Einräder erstellt. Interessanterweise stimmen die zu erwartenden Geschwindigkeiten bei allen Einrädern mit denen ich nähere Erfahrung habe ziemlich genau mit diesen Erfahrungswerten überein. Das suggeriert ja, daß Bil’s Formel doch nicht so schlecht ist.
Die “Reisegeschwindigkeit” habe ich meinen Erfahrungswerten basierend auf gemütlichem Fahren angepaßt (die Relationen zwischen den verschiedenen Einrädern stimmen aus meiner Sicht). Die Sprintgeschwindigkeit basiert auf der Siegzeit des 100m-Rennens der vergangenen Unicon. Spätestens hier zeigen sich die Grenzen des Konzepts, weil ich nicht glaube, daß schon mal jemand auf dem Einrad 67km/h erreicht hat. Die Trittfrequenzen sind unmittelbar aus den Geschwindigkeiten abgeleitet (auch hier halte ich 300 Umdrehungen pro Minute für unerreichbar).
Was mich nun interessieren würde sind eure Erfahrungen. Wo stimmt die Tabelle, wo nicht? Auch die Werte für weitere Einräder wären interessant. Insbesondere andere Übersetzungen. Jogi, das wäre doch deine Baustelle.
Vielleicht schaffen wir es ja auf diese Weise, ein Modell zu entwerfen, das halbwegs der Realität entspricht.

Hier nochmal die selbe Tabelle als Excel File, damit sie verwertbar ist.

Total Gear Ratio.zip (6.28 KB)

Ich habe mit meinem 28’’-Rad (715 mm Durchmesser) und 127 mm Kurbeln eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 10 km/h erreicht. Dies bei mittelmäßiger Kondition meinerseits, aber ohne aus der Puste zu kommen.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist wirklich als solche über die gesamte Strecke zu betrachten. Dies beinhaltet 2 bis 3 Mal absteigen an Straßenquerungen oder Poller- und Schrankenpassagen und 1 bis 5 Aufstiegsversuchen. Ermittelt habe ich sie einmal in Zingst auf dem Darß auf einem 8 km Rundkurs auf dem Deich und altem Bahndamm und zum zweiten bei uns vor der Haustür auf dem alten Mauerweg an der ehemaligen Grenze (hierbei Hin- und Rückfahrt ca. 9 km).
Eine Steigerung auf 15 km/h ist bei freier Strecke ohne schwankende Stützräder oder überraschte Hundeentleerer bestimmt möglich.

Die tabelle ist interessant.

Ich kann nur sagen das Arne eine Top Speed im 2. Gang von 44km/h hatte.
Auf meinem 36er ohne Schlumpf hatte ich eine Top Speed von 39km/h.

Ich meine das ich mal ausgerechnet hätte das ich auf dem 26er Rennrad nach IUF im 100m Rennen auch auf gute 4 Hz komme.
Also warum nicht 5 Hz bei nem 20".

Die 67km/h sind allerdings wirklich fraglich. Leider fahre ich mein Schlumpf immer ohne Tacho und weiß daher nie wie schnell ich werde.

Ist das mit dem 20" Racing Uni ein Fehler?
Wer mit einem 20" Rad 16km/h Reisegeschwindigkeit hat, ist eine verdammt harte Sau.

Sorry für den 3. Post, aber ich finde die Tabelle interessant und arbeite mich gerade da durch und stolpere nach und nach über ein paar Zahlen.
Beim 42km Rennen in Kopenhagen hatten Cuck, Ken und ich eine Durchschnittsgeschwindigkeit von über 28km/h. Naja, ich nicht ganz.

Ich hatte ein 36er Schlumpf mit 125er
Ken 29er Schlumpf mit weiß nicht genau vermutlich 125er
Chuck 36er Schlumpf mit 145er oder länger

Und das war beim besten Willen keine Reisegeschwindigkeit. Zumindest nicht das was ich unter Reisegeschwindigkeit verstehe.
In der Tabelle steht was von 36km/h Reisege. für solche Räder.

Jetzt gebe ich aber für heute Ruhe.

Also abgesehen davon, dass mir schleierhaft ist, wie man Trittfrequenzen jenseits der 180-er Marke hin bekommt (ich weiß, dass es Leute gibt, die das können), fehlt mir bei der Berechnung der Geschwindigkeiten ab spätestens 30 km/h der Einfluss des Luftwiderstands, der ja bekanntlich quadratisch zur Geschwindigkeit zunimmt. Und da die meisten Einradfahrer nicht in der Lage sind, eine den Fahrradprofis vergleichbare aerodynamische Haltung beim Fahren einzunehmen, wirkt sich das schon recht stark aus. Sowohl auf der Bahn als auch bei Sprintankünften von (Zwei-) Radrennen sind Geschwindigkeiten jenseits der 70 km/h-Marke eine Seltenheit.
Es sei denn, es geht hier nicht ums Fahren auf der Ebene sondern um Bergabfahrten, mit einem Gefälle, das den jeweiligen Luftwiderstand sozusagen wieder ausgleicht. Dann bleibt bei den Höchstgeschwindigkeiten immer noch das Problem, eine Trittfrequenz von vier Pedalumdrehungen pro Sekunde zu erreichen und auf dem Rad zu bleiben - bei Tempo 67 abzusteigen stelle ich mir lieber erst mal gar nicht vor.
Und wenn jemand eine Reisegeschwindigkeit von 36 km/h - egal mit welchem Einrad - auf der Ebene über mehrere Stunden durchhält, sollte er vielleicht anschließend die Dopingprobe besser verweigern - oder ;)?

Alles eine Frage der Kraft und der Ausdauer

Sehr schöne Berechnung…

Kann als Anhaltspunkt nicht verkehrt sein.
Luftwiederstand und eine Maximalkraftleistung müssten jedoch auch mit einfließen.

Ich kann mir vorstellen über 50 km/h zu fahren. Alles was darüber liegt, dürfte wohl nur mit riesen Gefälle oder halt immens dicken Muskelpaketen erreichbar sein. Natürlich nur bei den Schlümpfen, bei unübersetzten Rädern brauche ich die dicken Schenkel nicht.

Stelle denen die möchten, meine immer noch nicht abgeschlossene Tabelle dazu, bei der ich auf ebener Strecke ein paar Räder mit unterschiedlichen Kurbeln, geschaltet und auch ungeschaltet gefahren bin. Ging auch jeweils nur um die Maximalgeschwindigkeiten. Habe sie nur als EXEL und die wird nicht als Anhang genommen.

Arne

Ich halte die 14km/h beim KH als Durchschnitt schon für recht hoch.
Ich liege mit meinem 24’er im Schnitt zw. 9 und 11km/h.
Alle andere kann ich nicht beurteilen.
Bei 67km/h kleben einem ja schon die Mücken am Kopf… :slight_smile:

Naja ich denke die Tabelle passt einfach nicht auf jeden Fahrer weil es gibt einfach leute die mit ein paar Watt mehr treten als andere:)

[QUOTE=digger]
Ich halte die 14km/h beim KH als Durchschnitt schon für recht hoch.
Ich liege mit meinem 24’er im Schnitt zw. 9 und 11km/h.

Find ich interessant - sehe ich genauso mit meinem 24erKH - die Geschwindigkeit rutscht halt immer wieder runter durch ausbalancieren “müssen” - also “instabile” Fahrt ohne Erreichen der Reisedurschnittskurbelei von vermutlich guten 100 Umdrehungen/Minute
Rechnerisch stimmts in dem Bereich ja. Ich find die Tabelle interessant - wer hat nicht anfangs angefangen zu rechenen “wie schnell werde ich denn ?”.

Schade finde ich allerdings das auf meinem 24er dann doch weniger geht als erhofft - eben durch das “unregelmässige” was den Schnitt sehr drückt. Auch die Höchstgeschwindigkeiten sind auf freien Wegen kaum in der Grössenordnung machbar. Und das obwohl aktuell noch sehr gute Wege angesagt sind - SCHLUMPF ich komme…

Ja, das sehe ich auch so. Es geht ja gerade darum, die Skalierbarkeit des Modells zu überprüfen. An dieser Stelle stimmt es offenbar nicht.
Die Reisegeschwindigkeit ist so zustande gekommen: ich fahre mit meinem Schlumpf im großen Gang auf ebener Strecke mit glattem Untergrund (aka Straße) relativ locker 25km/h und das auch über längere Zeit. Ausgehend von diesem Wert sind die anderen Reisegeschwindigkeiten durch Multiplikation mit der jeweiligen Ratio berechnet.

Hi Arne

Ich möchte. Bitte per e-Mail an <vorname>.<nachname>[at]unicycling[punkt]de

Die Geschwindigkeiten variieren natürlich von Fahrer zu Fahrer. Es geht auch weniger um die absoluten Werte, sondern um die Relationen. Lad dir einfach die Excel Tabelle runter und ändere in den Formeln in Spalte F den Faktor 15 auf einen Wert, der deinem Fahrverhalten entspricht.

trittfrequenz

knut aus bremen hat aus mangel eines 24" uni mal mit seinem 20" quax und 89 kurbeln “marathon-training” gemacht, 32 km in 97 minuten.
mal davon abgesehen, daß ich das total durchgeknallt finde entspricht das einer frequenz von 3,3848…immer hin über 97 minuten!
meine langstreckenfrequenz liegt bei ca 2,2, allerdings auf meinem 36" mit 125 kurbeln.
mein max speed auf dem 36" 125 mit kurbeln liegt so ca. bei 30kmh (Tacho)
oder einer frequenz von 2,924.

eine getriebeeinschätzung folgt.

super thema wolfgang!!!

jogi

Die Diskussion stößt ja offenbar auf reges Interesse. Schön.

Ich hatte ja im Originalthread im englischsprachigen Forum vorgeschlagen, die Kurbellänge nicht linear, sondern mit Potenz 1/2 einfließen zu lassen, weil ich der Meinung bin, daß die Kurbellänge schwächer als linear zur Geschwindigkeit beiträgt. Das wurde mir dort als unbegründet um die Ohren gehauen. Stimmt. Sie als linearen Faktor reinzunehmen ist aber genauso unbegründet.
Zumindest habe ich meine Tabelle jetzt mal erweitert um die entsprechenden Werte, wenn man statt der Kurbellänge die Quadratwurzel daraus berücksichtigt. Meiner Meinung nach werden die Geschwindigkeiten dadurch realistischer. Insbesondere die Reisegeschwindigkeit auf dem 20" Renneinrad sinkt auf 14 km/h, was aber wohl immer noch zu hoch ist.

Hier die aktuelle Tabelle:

Und als Excel File

Ich habe aus Platzgründen die alten Werte ausgeblendet. Im Excel sind sie aber drin.
Außerdem habe ich noch ein zusätzliches Einrad reingenommen (700c mit 55mm Kurbeln; damit hat Yuta Ando das 1550m-700c Rennen auf der Unicon in 3:19,68 Minuten gewonnen) und die Zeile, die ich als Referenz für die Reisegeschwindigkeit genommen habe ich rot markiert.

Hat jemand einen Vorschlag, wie man den Winddruck sinnvoll berücksichtigen kann? Dann her damit.

Total Gear Ratio.zip (7.56 KB)

?

Die Tabelle ist toll, klar - und die Fahrer unterschiedlich was man mit einbeziehen müsste, genau wie den eigenen Fahrstiel - aber:

Gerade wenn ich auf mein Ziel schaue 24er mit Schlumpf, hatte ich doch einige gefragt und es war eine Reisegeschwindigkeit von unter 20km/h genannt worden und erst recht keine 43 km/h (!?) als Höchstgeschwindigkeit.
Wenn man so 16-18km/h als Reise annimmt kämme man auf (mal 1,5 alte Rechenweise grob) = 27km/h - never in Livetime über 40 oder liege ich da so falsch ? Vieleicht sollte man noch einen Geländefaktor und einen menschlichen Leistungsfaktor einführen (so z.B. 80% erreichbar für Forgeschrittene ?) aktuell finde ich es Praxisfremd !

Hoffe da sagt unser 24er Schlumpf-Besitzer noch ein paar Werte :slight_smile:
Würde mich brennend interessieren, was nach der ersten Übung geht.

@Yeti Wir hatten diese Diskussion eh schon mal.
Ich bin nach wie vor der Meinung, dass die Kurbellänge unabhängig vom Raddurchmesser zu beurteilen ist.
Oder zumindest nicht linear.
Die Geschwindigkeit ist linear von Raddurchmesser zur Anzahl der Umdrehungen.
Wie schnell jemand treten kann ist aber von vielen Faktoren abhängig.
Das wird man vermutlich nur durch testen heraus finden können.
Ein Ansatz ist wären sicher Tests auf einem Ergometer mit allen Kurbellängen.

Faktoren:
1.) Der Raddurchmesser, weil je größer das Rad umso stabiler wirds.
2.) Die Körpergröße: Die Länge der Ober und Unterschenkel des Fahrers.
Große Menschen können vermutlich eine höhere Trittfrequenz erreichen als kleinere, weil das Bein weniger Weg zurück legen muss.

Die Muskelkraft, Schnellkraft ist natürlich ein Faktor der aber vom Untergrung, Steigung, Gefälle der Strecke, Wind usw. bedingt wird.

Charly

So weit, so klar.

Klar. Und es wird sicherlich nicht möglich sein, diesen komplexen Sachverhalt exakt abzubilden. Mir geht es eher darum, ein empirisches Modell zu finden, das im Rahmen der verfügbaren Grenzen vernünftige Ergebnisse liefert. Ob das Modell für ein 170"-Rad mit 2mm-Kurbeln auch noch exakt ist interessiert mich eigentlich nicht.

So, und um hier empirisch weiterzukommen habe ich nochmal ein wenig mit den Parametern rumgespielt. Insbesondere mit der Potenz der Kurbellänge. Nach meinem Empfinden liefert 1/4 hier recht plausible Ergebnisse für alle aufgeführten Einräder.
Die Sprintgeschwindigkeit habe ich fallen gelassen, da sie eigentlich nichts weiter war als die Reisegeschwindigkeit * Faktor 2. Hier kann man natürlich beliebig skalieren. Was interessiert sind die Relationen.

tgr.jpg

Total Gear Ratio.zip (7.38 KB)

Sammelst Du denn schon gemessene Daten, an denen wir das Modell prüfen können?

Flow

Cadence

Kann das mit der unterschiedlichen Cadence (Trittfrequenz) nochmal erläutert werden. Was ist da der Gedanke in der Vergleichbarkeit ?