Radler-Drehmoment am Tretlager

Hallo Radler-Heini,

bei Anwendung einer höchst geheimen und komplexen Formel komme ich für 
mich auf ein Drehmoment von fast 200Nm am Tretlager.

Ein Golf TDI 1.6l hat laut Wikipedia aber schon 230Nm.

Die Dimension stimmt aber.

> "Unser durchschnittlicher Tourenfahrer erzeugt etwa am Tretlager mehr
> Drehmoment als ein aktueller 2,0 Liter Dieselmotor."

Da frage ich mich, mit welcher Physik die Redakteure das errechnet 
haben?
Vielleicht mache ich aber auch einen Denkfehler.

Elite Sprinter (also obere Schranke für "durchschnittlicher 
Tourenfahrer"):
maximum torque 266 +/- 20Nm

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17562069 (steht im abstract)

Irgendwer schrieb:
> Das würde aber nur gelten wenn der Fahrer freihändig stehend sein
> gesamtes Gewicht auf ein Pedal geben würde.

Wer schon einmal ein Loch in lehmigen Boden ausheben durfte, der weiß, 
dass ein beherzter Tritt mehr weiterbringt, als sich einfach auf den 
Spaten zu stellen.
In der Spitze wird's da schon ein ordentliches Drehmoment geben.

Zum Einen: Die Spitzenkraft beim sportlichen Radeln ist größer als die 
Gewichtskraft.

Zum anderen: Sportradler mit Klick-Pedalen treten nicht nur - sie ziehen 
auch auf der anderen Seite.

Damit ist das Spitzenmoment deutlich höher, als es sich einfach 
abschätzen läßt.

Da steht aber was vom "durchschnittlichen Tourenfahrer" und nicht von 
Spitzensportlern beim Berg-Antritt, oder?

Matthias L. schrieb:
> Da steht aber was vom "durchschnittlichen Tourenfahrer" und nicht von
> Spitzensportlern beim Berg-Antritt, oder?

Guck Dir mal die Preisliste bei der Rohloff Speedhub an. Sie schreiben 
ja extra "Unser". Und der Artikel geht über Bergtauglichkeit.

Spitzensportler fahren trotzdem IIRC keine Nabenschaltungen, weil die 
Reibungsverluste doch einen Tick höher sind als bei Kettenschaltung.

Aber stimmt schon, wer nur zweimal die Woche zum Bäcker radelt, der 
kauft keine Speedhub es sei denn, er ist ein Technik-Spielkind. Davon 
gibt's ja auch ein paar...

Walter T. schrieb:
> Zum anderen: Sportradler mit Klick-Pedalen treten nicht nur - sie ziehen
> auch auf der anderen Seite.

Aber sie treten nicht das gesamte Körpergewicht.

Walter T. schrieb:
> Damit ist das Spitzenmoment deutlich höher

Die Angabe beim Dieselmotor ist aber das durchschnittliche Drehmoment 
über 360° Kurbelwinkel!

Mach schrieb:
> Hebelarm l=20cm = 0,2m

Die Kurbeln haben nur 160-180mm

Mach schrieb im Beitrag #5800796:
> Wert scheint mir plausibel.
>
> 2. Radler m=100kg, Hebelarm l=20cm = 0,2m
> F=m*g = 100kg *9,81N/kg = 1000N
> M = F*l = 1000N * 0,2m
> = 200Nm

Der Wert ist unplausibel, denn das würde bedeuten, daß der Radler die 
ganze Zeit im Wiegetritt fährt. Das ist aber allenfalls selten und bei 
Tourenfahrern außer beim Aufsteigen, eigentlich nie der Fall. Deshalb 
würde ich eher von der Hälfte dessen ausgehen, was uns zu

Gelernter schrieb:
> Radfahrer, halbes Körpergewicht auf 20cm Kurbel
> Frau 70kg => 68.67Nm
> Mann 80kg => 78.48Nm
>
> Nope.

bringt. Die Berechnung mag nicht stimmen, das Ergebnis ist aber 
plausibler.
Außerdem wirkt die Kraft nur auf maximal 2/3 der Pedalumdrehung. Der 
Verbrennungsmotor leistet sie die vollen 360°. Das reduziert die maximal 
möglichen 200N nochmals. Man könnte nun mit Klickpedalen argumentieren 
und ins Feld führen, daß man damit ja mehr Kraft als die reine 
Gewichtskraft aufbringen kann. Aber auch das wird erstens auf 
Tourenfahrer kaum zutreffen und zweitens nur eine sehr begrenzte Zeit 
möglich sein.

Man muss das Ganze im Kontext sehen. Zitat:

1

Aktuelle Nabenschaltungen im Vergleich

2

...

3

Senkt man die erwähnte externe oder Primärübersetzung, wird der kleinste

4

Gang noch kleiner, der größte aber ebenfalls. Dieses Spiel lässt sich

5

technisch nicht unendlich weiter treiben. Denn beim Radfahren walten

6

rohe Kräfte. Unser durchschnittlicher Tourenfahrer erzeugt etwa am

7

Tretlager mehr Drehmoment als ein aktueller 2,0 Liter Dieselmotor. Dass

8

die leichten Radgetriebe damit zurechtkommen, ist schon eine

9

ingenieurtechnische Leistung.

Es geht also u.a. darum, dass bei extremster Belastung des Getriebes
dessen Zahnräder keine Zähne verlieren. Dafür ist nicht das mittlere,
sondern das maximale Drehmoment maßgeblich, was beim Fahrrad bei
dynamischer Krafteinwirkung durchaus sehr viel größer sein kann als
beim Automotor, bei dem die Spitzen zudem durch ein fettes Schwungrad
glattgebügelt werden.

Yalu X. schrieb:
> as beim Fahrrad bei
> dynamischer Krafteinwirkung durchaus sehr viel größer sein kann als
> beim Automotor,

Wenn du mit einem Geländewagen dich tatsächlich mal im Gelände bewegst 
werden die dynamische Krafteinwirkung auf das Getriebe trotz Schwungrads 
deutlich höher sein als bei einem Fahrrad

SCNR

Es ist unbenommen, daß auch bei einem Fahrrad sehr hohe mechanische 
Impulsbelastungen auftreten können, aber eine Impulsbelastung auf der 
einen Seite mit einer Durchschnittsbelastung auf der anderen Seite zu 
vergleichen zeugt von einer (leider bei Journalisten jeglichen Couleurs 
anscheinend genetisch bestimmten) völligen technischen Inkompetenz.

Udo S. schrieb:
> aber eine Impulsbelastung auf der
> einen Seite mit einer Durchschnittsbelastung auf der anderen Seite zu
> vergleichen zeugt von einer (leider bei Journalisten jeglichen Couleurs
> anscheinend genetisch bestimmten) völligen technischen Inkompetenz.

Im Gegenteil. Als Maschinenbauingenieur finde ich den Vergleich sogar 
hervorragend. Die Aussage lautet sinngemäß "so eine Nabenschaltung sieht 
zwar nach Pillepalle aus, aber die auftretenden Momente und damit die 
Belastung brauchen sich hinter so manchem Fahrzeuggetriebe nicht zu 
verstecken". Trifft den Kern der Sache.

Udo S. schrieb:
> Wenn du mit einem Geländewagen dich tatsächlich mal im Gelände bewegst
> werden die dynamische Krafteinwirkung auf das Getriebe trotz Schwungrads
> deutlich höher sein als bei einem Fahrrad
>
> SCNR

Ja, aber in diesem Fall kommt das Drehmoment nicht aus dem Motor,
sondern von den Rädern :)

> Es ist unbenommen, daß auch bei einem Fahrrad sehr hohe mechanische
> Impulsbelastungen auftreten können, aber eine Impulsbelastung auf der
> einen Seite mit einer Durchschnittsbelastung auf der anderen Seite zu
> vergleichen zeugt von einer (leider bei Journalisten jeglichen Couleurs
> anscheinend genetisch bestimmten) völligen technischen Inkompetenz.

Hier muss ich die Journalisten ausnahmsweise mal in Schutz nehmen:

Im Originaltext ist nirgends von der Durchschnittsbelastung die Rede.
Die kam erst durch die Interpretation einiger Diskussionsteilnehmer hier
ins Spiel.

A. S. schrieb:
> o-o schrieb:
>> Bild aus Trekkingbike_09_2010
>>
>>
> 
http://www.radlabor.de/fileadmin/News/PDF/Trekkingbike_09_2010_-_Der_Runde_Tritt.pdf
>
> mir ist nicht ganz klar, was die Ordinate (Y-Achse) aussagt.
>
> ...
>
> Vielleicht Newton? Also bei grob 0.2m Kurbel dann ~18Nm im Mittel, ~60Nm
> Maximum, je Pedal?

Vermutlich ja, in ähnlichen Diagrammen, wie bspw. hier

  http://www.bisp.de/SharedDocs/Downloads/Publikationen/Jahrbuch/Jb_200708_Artikel/Wolff_191.pdf?__blob=publicationFile

ist es die Kraft – genauer: die Tangentialkraft – in Newton.

Mach schrieb:
> Trotzdem finde ich es beachtlich, wie nah die Momenten (Fahrrad/Motor)
> doch beieinander sind.

Ja. Und jetzt musst Du "nur" noch mit der Drehzahl ebenfalls in den 
gleichen Bereich kommen und schon kannst Du mit dem Fahrrad auf der der 
Autobahn die dicken Karren von der Überholspur vertreiben.

Vieleicht bezieht sich das Drehmoment des 2Ltr. Diesel nach dem 
Zwangssoftwareupdate.

Mach schrieb:
> Trotzdem finde ich es beachtlich, wie nah die Momenten (Fahrrad/Motor)
> doch beieinander sind.

Beim "durchschnittlichen Tourenfahrer" liegen die Momente eben NICHT nah 
beieinander:

2 Liter Dieselmotor (VW EA189), peak 380 NM

Wenn ich das Drehmoment auf eine Kurbel mit 18 cm übertrage, muss ich 
mit 215 kg eintreten (2111 NM). Das wäre das 3-fache meines 
Körpergewichts. Macht sicher kein "durchschnittlicher Tourenfahrer".

Allerdings wird ein vor Kraft und Gewicht strotzender Profi dies 
kurzzeitig treten können. Also spricht das für die Qualität der 
Nabenschaltungen, wenn selbige solch eine Leistungsspitze überleben. 
Dann hätte man sich in dem Artikel aber auf einen Spitzensportler 
beziehen müssen und nicht auf einen Normal-Radler. So gesehen ist der 
Vergleich in dem Artikel ziemlich daneben.

Nachtrag: Ob die Nabenschaltungen eine Spitze von 380 NM überleben, 
möchte ich aber erst sehen.

Und wieviel CO2, NOx oder H2S stößt dieser Momenten-Radler dabei aus?

Gustav K. schrieb:
> 2 Liter Dieselmotor (VW EA189), peak 380 NM
>
> Wenn ich das Drehmoment auf eine Kurbel mit 18 cm übertrage, muss ich
> mit 215 kg eintreten (2111 NM). Das wäre das 3-fache meines
> Körpergewichts. Macht sicher kein "durchschnittlicher Tourenfahrer".

Dann mach mal folgenden Test:

Drehe die Kurbeln deines Fahrrads in ungefähr horizontale Stellung, so
dass die rechte Kurbel in Fahrtrichtung zeigt und der Freilauf nicht
ganz greift. Dann springst du in die Luft, um mit dem rechten Fuß bei
fast durchgedrücktem Knie auf dem Pedal zu landen (ganz so, als wolltest
du ein schlecht anspringendes Motorrad kickstarten).

Dadurch drehen sich die Kurbeln erst mit hoher Winkelgeschwindigkeit ein
paar Grad leer bis der Freilauf mit einem lauten Schlag, der das ganze
Fahrrad erschüttert, greift. Genau in diesem Augenblick entlädt sich
deine komplette kinetische Energie auf die Fahrradmechanik, wodurch für
Sekundenbruchteile an den Kurbeln ein Drehmoment entsteht, das weit
oberhalb der 380 Nm deines VW-Motors liegt.

Das ist in etwa das Drehmoment, das der durchschnittliche Tourenfahrer
maximal aufzubringen in der Lage ist :)

Selbst das Moment, das am Nabengetriebe (nach der Übersetzung durch die
Kette) ankommt, ist immer noch riesig. Ist das Getriebe von guter
Qualität, sollte es diese Tortur – trotz seiner im Vergleich zu einem
Autogetriebe winzigen Baugröße – wenigstens ein paarmal aushalten (evtl.
reißt vorher die Kette).

Ist ja alles richtig.

Trotzdem - da steht nix von Spitzenlasten beim Aufspringen auf das 
bockende Eisenpferd aus dem zweiten Stock wie Zorro, der Rächter der 
Witwen und Waisen, sondern:

"Dieses Spiel lässt sich technisch nicht unendlich weiter treiben. Denn 
beim Radfahren walten rohe Kräfte. Unser durchschnittlicher Tourenfahrer 
erzeugt etwa am Tretlager mehr Drehmoment als ein aktueller 2,0 Liter 
Dieselmotor. Dass die leichten Radgetriebe damit zurechtkommen, ist 
schon eine ingenieurtechnische Leistung."

Dass da schon ein wenig reißerisch Eindruck geschunden werden soll, und 
dass der Vergleich des Radlers mit dem Dieselmotor schon aus 
Effektgründen nicht auf genaue Rahmenbedingungen eingeht, das ist doch 
aber deutlich, oder?!

Auch am Diesel lassen sich mit Handschaltung und springender Kupplung 
fiese Lastspitzen erzeugen, Vergleiche von Ausnahme-Spitzenlasten auf 
der einen und Normalbelastung auf der anderen Seite sind aber technisch 
nicht sinnvoll. Als Effekt, na ja...

Radler-Heini schrieb:
> Hallo,
>
> eben drüber gestolpert:
>
> "Unser durchschnittlicher Tourenfahrer erzeugt etwa am Tretlager mehr
> Drehmoment als ein aktueller 2,0 Liter Dieselmotor."
>
> Was meinen die Gelehrten hier im Forum dazu?
> Aus dem Bauch heraus erscheint mir die These recht gewagt.

Ja, ist wohl mal wieder eine typische linksgrüne Lügenpropaganda.

Ein 2L Diesel kann locker mit 1,5t Gewicht 200kmh fahren.
Ich kenne kein einzigen Spitzen Sportler der mit seinem 10kg Rad das 
gleiche kann.

Markus M. schrieb:
> Ich kenne kein einzigen Spitzen Sportler der mit seinem 10kg Rad das
> gleiche kann.

Das liegt aber nur daran, daß der nicht im Windkanal optimiert wurde!

*Achtung: dieser Beitrag kann Ironie enthalten

Markus M. schrieb:
> Ja, ist wohl mal wieder eine typische linksgrüne Lügenpropaganda.
> Ein 2L Diesel kann locker mit 1,5t Gewicht 200kmh fahren.

Dein politischer Fanatismus hat dir wohl so sehr dein Gehirn vernebelt, 
dass es den Unterschied zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit nicht 
mehr erkennen kann. Außerdem ist kmh keine Einheit der Geschwindigkeit. 
Aber du misst ja sicher auch deinen Energieverbrauch in kW/h ;-)

Also wenn jetzt die Spitzfindigkeiten so weit getrieben werden, stimmt 
die Aussage erst Recht: Ein 2l-Liter Dieselmotor erzeugt nämlich 
überhaupt kein Moment am Tretlager. Damit ist der Tourenfahrer 
automatisch der Gewinner.

Yalu X. schrieb:
> Dann springst du in die Luft...
> Das ist in etwa das Drehmoment, das der durchschnittliche Tourenfahrer
> maximal aufzubringen in der Lage ist :)

Das lässt sich noch steigern: Lasse den durchschnittlichen Tourenfahrer 
die Spitze des Pariser Eiffelturms erklimmen und aus 324 Meter auf das 
Fahrrad springen. Für den Fall, dass er das Pedal trifft, wird das 
Drehmoment am Tretlager noch um einiges höher sein.

Dafür sind aber weder Fahrrad, noch Tourenfahrer konstruiert.

Genaugenommen: Das Moment am Tretlager is vernachlaessigbar, ausser die 
Kugeln/Walzen sind zusammengerostet...

Das ist doch eigentlich total misleading, oder? Hier geht es um das 
Moment das aufs Getriebe wirkt, richtig? Der Diesel packt seine 320 Nm 
direkt ans Getriebe. Ok. Beim Radfahrer jedoch ist plötzlich vom 
Tretlager die Rede. Und wenn man annimmt, dass die Übersetzung durch die 
Kette 2:1 ist, ist es nur noch das halbe Moment am ach so tollen 
Nabengetriebe. Und da sieht es auf einmal schon ganz anders aus!
Zudem: wie lange hält ein Autogetriebe, wie lange ein Nabengetriebe? 
Wenn das Nabengetriebe 50000 km mitmacht ist es schon ein gutes.

Radler-Heini schrieb:
> Hallo,
>
> eben drüber gestolpert:
>
> "Unser durchschnittlicher Tourenfahrer erzeugt etwa am Tretlager mehr
> Drehmoment als ein aktueller 2,0 Liter Dieselmotor."
>
> Was meinen die Gelehrten hier im Forum dazu?

Ich kenne keine Kolbenkraftmaschine die bei 0 Umdrehungen ein 
nenenswertes Drehmoment erbringen kann. Die Dinger laufen von selbst 
einfach nicht an.

Ich kenne viele Fahrradfahrer, ja selbst meine Tochter konnte als sie 3 
Jahre alt war mehr Drehmoment bei 0 Umdrehungen erbringen als so ein 
Dieselmotor.
Fahrradfahrer können ohne Hilfskraft die Maschine anlaufen lassen.

Die Momentkennlinien sind doch ziehmlich unterschiedlich.

/scnr

Das meiste ist oben schon richtig genannt, ich vervollständige nur mal 
die Zahlen:

>200W -> 16Nm.
Kommt hin, allerdings werden im Sprint bis zu 2000W getreten. Macht bei 
der hohen Drehzahl deutlich über 100Nm im Mittel.

Machen wir eine Maximalrechnung: (Bahnradfahrer beim Anfahren)
50Kg Zugbein, 200Kg Druckbein, Differenz = Körpermasse + Doppelarmzug = 
Summe 0.

250kg x 9,81 x 175cm Kurbel -> 440Nm während der ersten Winkelgrade der 
Anfahrtbewegung. Mein Diesel hatte 320Nm am Motor.

Tourenfahrer: Keine Chance. Die Aussage ist sinngemäß nicht richtig. Ich 
weiß schon, warum ich das Mag nicht als Abo habe.

>Genaugenommen: Das Moment am Tretlager is vernachlaessigbar, ausser die
>Kugeln/Walzen sind zusammengerostet...
Nein, weil die Kraft aus beiden Beinen mit relevantem Seitenabstand 
anliegt und damit ein Quermoment erzeugt. Und das ist recht hoch. Hinzu 
kommt das Körpergewicht, wenn er sich reinstellt. Da wurden schon 
Tretlagerhäuse aus dem Rahmen gerissen.


>Das ist doch eigentlich total misleading, oder? Hier geht es um das
>Moment das aufs Getriebe wirkt, richtig? Der Diesel packt seine 320 Nm
>direkt ans Getriebe. Ok. Beim Radfahrer jedoch ist plötzlich vom
>Tretlager die Rede.

Nö, passt. Es wird die Kraft des Erzeugers verglichen, dort wie sie 
erstmalig wirkt. Dahinter kommt natürlich das Getriebe. Das wirkt beim 
Radfahrer überwiegend übersetzend, während es beim Auto (Gänge 1-3) 
überwiegend untersetzt. Ist also sogar zum Nachteil des RF.

>Fahrradfahrer können ohne Hilfskraft die Maschine anlaufen lassen.
Sie können auch einen Formel-1-Motor anhalten, wenn man den einkuppelt, 
allerdings wie schon erwähnt, nur im Stillstand der Kurbel.

>Die Momentkennlinien sind doch ziehmlich unterschiedlich.
Jaha, sogar sehr :-)

U. B. schrieb:
> Der "Grosse Junge" zieht dabei sogar mit 602 kN (ensprechend 60 t):

4 ft 8½ in - das ist etwas großspurig…

U. B. schrieb:
> Der "Grosse Junge" zieht dabei sogar mit 602 kN (ensprechend 60 t):

Das ist aber kein Dieselmotor. Der Dampf aus dem Kessel steht ja 
permanent zur Verfügung, im Ggs. zu dem Explosionsdruck in der 
Brennkammer.

Ich habe mal im Stehen mit vollem Körpergewicht in die Pedale getreten 
und dabei die Welle der Pedale (im Rahmen) abgeschert bzw. verdreht (an 
der dünneren Stelle wo das Pedal ansitzt)  :-)

H-G S. schrieb:
> Ich habe mal im Stehen mit vollem Körpergewicht in die Pedale getreten
> und dabei die Welle der Pedale (im Rahmen) abgeschert bzw. verdreht (an
> der dünneren Stelle wo das Pedal ansitzt)  :-)

Das habe ich auch schon geschafft - allerdings hatte die Welle einen 
Schmiedefehler, von dem der Bruch ausging.

H-G S. schrieb:
> Ich habe mal im Stehen mit vollem Körpergewicht in die Pedale getreten
> und dabei die Welle der Pedale (im Rahmen) abgeschert bzw. verdreht (an
> der dünneren Stelle wo das Pedal ansitzt)  :-)

hmmm, meine aktuelle "Welle" ist ein Rohr... aber da verdreht sich auch 
bei massivstem Krafteinsatz nix.

Christian B. schrieb:
> hmmm, meine aktuelle "Welle" ist ein Rohr... aber da verdreht sich auch
> bei massivstem Krafteinsatz nix.

Steter Tropfen höhlt den Stein und wenn sich da erst mal was "verdreht", 
dann dauert es noch einen Moment und das Ding ist ab.

Mir ist auch schon mal ein Tretkurbelarm abgebrochen - nach grob 
überschlagen 6 Mio. Lastwechseln.

Alles eine Materialfrage. Mein Ultegra und C-Record halten bis heute.