Vergleiche von Fahrradkonzepten zur widerstandsarmen Fortbewegung

Autor:	Olaf Schultz
	Heimfelder Straße 77
	21075 Hamburg
	www.enhydralutris.de

Harburg, den 15. Januar 2007

Zusammenfassung:

Dieser Text beschreibt ansatzweise die Auswirkung der Energiebilanz beim Fahrradfahren. Aus Rollversuchen am Abhang wurden Maximalgeschwindigkeiten ermittelt. Die Maximalgeschwindigkeiten wurden dann mit einem selbstentwickelten Programm nachgerechnet. Dabei wurden Abhängigkeiten zwischen $c_wA$, Windgeschwindigkeit, Rollwiderstand, Windgeschwindigkeit, Massenverteilung und Fahrradmasse berücksichtigt. Aus den bekannten Werten der Versuche wurden die jeweiligen $c_wA$-Wert zurückgerechnet.

Ein Ergebnis ist unter anderem, daß pure Windkanalmessungen nicht realitätsgerecht sind. Heckverkleidungen von kurzen Liegerädern bringen mehr als Frontverkleidungen und durch Verkleidungen die Fahrwiderstände erheblich verringert werden können.

Die Version von Jan. 2007 ist nur so abgeändert, daß latex2html richtig funktioniert. Ansonsten wurden keine Änderungen vorgenommen. Der Inhalt ist im wesentlichen mit dem der letzten Version von März 2000 identisch.

Nomenklatur

Symbol	Einheit	Bedeutung
$\alpha$	$^{\circ}$	Gefälle
$\rho$	kg/m$^3$	Luftdichte
$a$	m	Abstand A - Lotpunkt S
$A$		Aufstandpunkt vorne
$A$	m$^2$	projizierte Stirnfläche
$b$	m	Abstand B - Lotpunkt S
$B$		Aufstandpunkt hinten
$c_r$	1	Rollwiderstandsbeiwert
$c_w$	1	Windwiderstandsbeiwert
$F$	N	Fahrwiderstand
$F_R$	N	Rollwiderstand
$F_W$	N	Luftwiderstand
$h$	m	Höhe des Schwerpunktes
$l$	m	Radstand
$N_v$	N	Normalbelastung Vorderrad
$N_h$	N	Normalbelastung Hinterrad
$p$	hPa	Luftdruck
$P_{ant}$	W	Antriebsleistung
$R$	J/(kgK)	Gaskonstante von Luft
$s$	m	Abstand S - A
$S$		Gesamtschwerpunkt
$T$	K	Lufttemperatur
$U$	J	Potentielle Energie
$v_{wind}$	m/s	Windgeschwindigkeit
$V$	J	Kinetische Energie