Fährt ein dicker Reifen bei gleichem Druck weicher als ein dünner?

Um es blöd einfach zu machen, gehen Sie davon aus, dass der Reifen einen ungefähr rechteckigen Querschnitt hat. Ein 1-Zoll-Reifen hat also einen Durchmesser von 1 Zoll und eine Breite von 1 Zoll in Kontakt mit dem Bürgersteig, während ein 4-Zoll-Reifen einen Durchmesser von 4 Zoll hat und eine Breite von 4 Zoll in Kontakt mit dem Bürgersteig hat.

Nehmen Sie außerdem der Einfachheit halber an, dass der Reifen perfekt flexibel ist – dass die Steifigkeit der Reifenkarkasse und des Profils kein Faktor ist.

Und nehmen wir an, wir haben ein 200-Pfund-Fahrrad + Fahrer und das Gewicht ist gleichmäßig auf Vorder- und Hinterrad verteilt, was bedeutet, dass auf jedem Reifen 100 Pfund Gewicht lasten.

Bei 50 PSI muss der 1-Zoll-Reifen zwei Quadratzoll == zwei lineare Zoll in Kontakt mit dem Bürgersteig haben, während der 4-Zoll-Reifen 2 Quadratzoll == ein halber linearer Zoll in Kontakt haben muss.

Auf einem 24-Zoll-Rad biegt der 1 Zoll breite Reifen etwa 0,04 Zoll ab, während der 4-Zoll-Reifen etwa 0,0026 Zoll abfedert.

Wenn Sie auf eine Unebenheit treffen, die die Kraft auf das Rad (und die Größe der Aufstandsfläche) vorübergehend verdoppelt, wird der 1-Zoll-Reifen etwa 0,168 Zoll auslenken, während der 4-Zoll-Reifen etwa 0,01 Zoll auslenken wird. (Mit diesem Online-Rechner.)

Der schmalere Reifen ist also um den Faktor (0,168-0,04) / (0,01-0,0026) = 0,124 / 0,074 = 1,7 "weicher".

Nachdem ich die Antworten hier gelesen hatte und neugieriger geworden war, fand ich diesen Artikel, der mit @Daniel übereinstimmt.

Um es kurz zusammenzufassen, fanden sie heraus, dass bei gleichem Reifendruck die schmaleren Reifen mehr einfederten und eine geringere Steifigkeit hatten (Kraft über Verdrängung).

Eine merkwürdige Erkenntnis ist, dass ein Unterschied von 1 bar (14 psi) mehr ausmacht als ein 5-mm-Reifenwechsel. Ich nehme an, das Problem wird darin bestehen, dass bei einem 23-mm-Reifen nur begrenzt Platz für die Einhaltung vorhanden ist. Außerdem fanden sie heraus, dass die Reifenbreite sehr wenig Einfluss auf kleine Unebenheiten hatte (8 mm in diesem Test) und dass der Hauptfaktor der Reifendruck war:

An diesem Punkt scheint es, dass bei Unebenheiten, die kleiner als der Reifendurchmesser sind, die Form und Größe der Unebenheit die Steifigkeit stärker beeinflussen als die effektive Breite des Reifens selbst.

Dieser Artikel verlinkt auch auf einen anderen Artikel , der das Gefühl der Reifensteifigkeit als Ausdruck der Umfangsspannung diskutiert , die sie Karkassenspannung nennen. Für mich scheint dies eine viel logischere Erklärung dafür zu sein, warum sich ein breiterer Reifen bei einem bestimmten Druck steifer anfühlt (wiederum mit @Daniel einverstanden). Ich würde vorschlagen, den Artikel zu lesen, aber ich habe mein Bestes getan, um das Endergebnis kurz zu erklären. Im Wesentlichen basiert die Gleichung für die Umfangsspannung auf Wandstärke, Durchmesser und Druck.

Wandstärke = Dicke der Reifenkarkasse

Mittlerer Durchmesser = Reifengröße [Querschnittsfläche des Reifens]

Druck = der Druck, auf den das Laufrad aufgepumpt wird

Unter Beibehaltung einer konstanten Gehäusespannung und Wanddicke können wir nach Druck auflösen und sehen, dass der Druck umgekehrt proportional zum Durchmesser ist.

Der wirkliche Vorteil breiterer Reifen ist, dass Sie sie mit geringerem Druck fahren können, und wenn sie schöne flexible Seitenwände haben, ist die Fahrt viel weicher, da sich der Reifen über Unebenheiten verformt, anstatt den Fahrer darüber steigen zu lassen.

Sie werden es nicht spüren, aber bei gleichem Druck fühlt sich der fette Reifen weicher an, weil er sich bei gleicher Änderung der ausgeübten Kraft stärker durchbiegt.

Das liegt daran, dass beim Zusammendrücken des Reifens über eine Bodenwelle der Druck im größeren Reifen weniger ansteigt als im kleineren Reifen und der Reifen selbst sich weniger biegt. Aber wir sprechen von null bis zu einer ganzen Reihe von Dezimalstellen (die Frage bezieht sich auf das Fahrergewicht, aber wenn Sie "2G" anstelle von "doppelt die Masse" verwenden, funktioniert es genauso)

Meine Erfahrung ist mit 406-Reifen, wo es einfach ist, Hochdruckreifen mit einer Breite von bis zu 55 mm zu bekommen. Ich hatte also Reifen mit einer Breite von bis zu 32 mm auf der Rückseite meines Pendlers und bis zu einer Breite von 55 mm, die alle gerne mit 6 bar laufen. Meine geistige Angewohnheit ist es, sie auf 6 bar zu pumpen, und ich kann keinen Unterschied in der Fahrqualität zwischen ihnen feststellen. Die breiteren Reifen haben mehr Rollwiderstand, aber auf flachen Straßen ist das ein ziemlich geringer Effekt. Ich vermute, es liegt an der breiteren Kontaktfläche, was bedeutet, dass ich auf Australiens holprigen Straßen auf mehr kleine Unebenheiten gestoßen bin. Sobald ich auf einen weichen Untergrund stoße, haben die breiteren Reifen viel mehr Rollwiderstand, es sei denn, es ist genau die richtige Weichheit, damit der dünne Reifen einsinkt, während der dicke schwimmt.

Der Biegeeffekt entsteht, weil der breitere Reifen eine flachere Bodenfläche aufweist, sodass es einen kleinen Unterschied darin gibt, wie viel Biegen an den Rändern der Aufstandsfläche auftritt. Auch hier bin ich mir nicht sicher, ob Sie es messen können, aber es ist durchaus möglich, dass es da ist.