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Gehirnjogging - Neue Kurbelgarnitur und Auswirkung auf die Leistung

Xilum

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Hallo Zusammen,

bei der Bestellung meines neuen Rades musste ich aufgrund der allgemeinen Verfügbarkeitsprobleme auf die Anpassung der Kurbelgarnitur verzichten. Das neue Rad wird mit 52/36 Zähnen und einem 172,5mm Kurbelarm geliefert.
Am derzeitigen Rad habe ich die Kurbelarmlänge dieses Frühjahr von 172.5 auf 170 mm verändert. Ziel war etwas in den aerodynamisch günstigeren Positionen mehr Platz zwischen Knie/Oberschenkel und Oberkörper/Wampe zu haben.
Über den Sommer hat sich nun die Wampe völlig überraschend etwas zurückgebildet und es gibt weiteren zusätzlichen Platz. Zurück auf 172.5 sollte also kein Problem fürs Sitzen darstellen. D

Jetzt kommt aber die Flut der Leistungsmessdaten ins Spiel, die seit dem letzten Kurbelwechsel anfallen. Eine gute Gelegenheit sich mal wieder etwas intensiver mit Physik zu befassen.

Erster Gedanke: längerer Hebel unterm Pedal, gleiche Beinkraft, mehr Drehmoment auf der Drehachse! Aber was passiert nun mit der Leistung? Da sich der Fitnesszustand ja nicht automatisch verbessert, nur weil das Rad neu ist, kann die Leistung maximal gleich bleiben, Placebomotivationseffekte, welche ich durchaus für möglich halte, lasse ich außen vor.

Da am Ende meiner Rechnung meine Geschwindigkeit steigt, würde mich interessieren, ob Ihr Fehler in meinen Annahmen entdeckt, bzw. ob Ihr Ideen bei den offenen Fragen habt.

Aus den Garmin Daten:

Aktuelle FTP: 230 Watt
Durchschn. Trittfr: 85 1/min.
Durchschnittsgeschwindigkeit: 31,5

Problem der Daten: Bei der Garmin-Leistungsberechnung werden Nullwerte in die Berechnung einbezogen, bei der durchschn. Trittfrequenz nicht.

Annahmen, Die FTP entspricht direkt meiner konstanten Leistung P und entsteht durch einen 100% gleichmäßigen Tritt und ich fahre nur in einem Gang. Mit dem Ritzelrechner habe ich anhand meiner Durchschnittsgeschw. 50/17 als meinen Gang ermittelt.
https://www.j-berkemeier.de/Ritzelr...1+tf=85+dtf=5+ru=213+vr=3-3+ge=false+rt=false

Gemäß Ritzelrechner kommen hier 31.9 km/h raus. Um später zurückrechnen zu können bleibe ich bei den 31,9. Beide Setups haben inkl. Fahrer das gleiche Gewicht. Aerodynamik und auch alle anderen Parameter sind konstant.

Berechnet fürs alte Setup:

Durchschnittliche Übersetzung: 50/17 (Über den Ritzelrechner und die durchschn. Geschw)
Drehmoment am Tretlager: 25,8 Nm (P=2PI*M*n)
Kraft am Pedal: 152 N (M=F*Kurbelarmlänge)
Kraft am Kettenblatt: 255,7 N (F/Pedal*Kurbelarm=F/Kettenblatt*Radius/Kettenblatt)

Neues Setup:

Annahme: die Kraft aufs Pedal bleibt gleich (gleicher Fahrer, gleiche Sitzposition)
Das Drehmoment steigt. Damit nun die Leistung gleich bleibt, muss die durchschn. Trittfrequenz auf 84 sinken.
Berechnet man mit dem neuen Drehmoment und der neuen Trittfrequenz die Leistung ist man wieder bei 230 Watt.

So weit so gut. Auf der neuen Kurbel ist nun ein größeres Kettenblatt drauf, dass mit 84 U/min dreht.

Übersetzung neu 52/17 à neue Geschwindigkeit 32,9???
https://www.j-berkemeier.de/Ritzelr...1+tf=84+dtf=5+ru=213+vr=3-3+ge=false+rt=false
Da diese Erhöhung sicher nicht so kommen, kommen kann, muss in meinen Annahmen irgendwo ein Fehler stecken. Durch eine 2,5mm längere Kurbel kann ich doch nicht sofort einen Gang fetter treten, egal ob ich ein bisschen langsamer kurbele?

So richtig habe aber noch keine konkrete Idee. Da das neue Kettenblatt einen größeren Umfang hat, wird die Kraft mit der an der Kette gezogen wird kleiner. Damit die Kraft am Hinterrad gleich bliebe müsste man hinten hochschalten? Neue Übersetzung jetzt 52/19? --> Geschwindigkeit liegt nun bei 29,4 km/h (84 1/min). Wenn ich jetzt wieder zu den ursprünglichen Annahmen gehe, dass sich neues und altes Setup nur durch die Kurbel unterscheiden, weiß ich nicht, wie ich zwei km/h verliere....
Da das auch irgendwie nicht zu meinen praktischen Erwartungen/Hoffnungen passt, bin ich jetzt hier gelandet…
 

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Re: Gehirnjogging - Neue Kurbelgarnitur und Auswirkung auf die Leistung
Denke, der Fehler ist, dass der Unterschied zwischen 52 und 50 Zähnen größer ist als der zwischen 172,5mm und 170mm Kurbellänge.
Wenn Du mit dem alten Setup eine Kadenz von 85 trittst, bewegst Du in einer Minute 4250 Kettenglieder, das entspricht im neuen Setup mit 52 Zähnen 81,73 Umdrehungen/ Minute und nicht 84.
Die Kraft, mit der dabei an der Kette gezogen wird, ist +1,5% Kurbellänge aber -4% größerer Kettenblattdurchmesser - also in Summe geringer.
 
Hallo Micha und danke für die Anregung nebst Herleitung. Wenn ich mit der neuen Frequenz von 81 jetzt die Leistung berechne (Annahme Pedalkraft weiterhin konstant) komme ich auf 221W. Jetzt hätte ich 9 Watt Leistung verloren?
 
Habe gerade auf der HP des Herstellers gesehen, dass das Rad doch mit der 170er Kurbellänge ausgeliefert wird. Jetzt bin ich aber noch mehr verwirrt, weil jetzt bei konstanter Leistung und konstanter Kurbellänge ja die Drehzahl auch konstant bleibt. Somit würde man einfach nur schneller werden 🤔
 
Hast Du mit 81,73 gerechnet oder mit 81.
Die Drehzahl bei konstanter Kurbellänge bleibt nur gleich, wenn Leistung und Übersetzung gleich bleiben
 
ja. Hab ich.
Ich gehe davon aus, dass meine Leistung (FTP gleich bleibt). Klar wenn ich jetzt davon ausgehe, dass ich die gleiche Leistung einfach mit größerer Übersetzung fahre, dann sinkt meine Drehzahl. Das ist relativ klar soweit.
Verwirrung entsteht jetzt, da sich nach meiner irrtümlichen Annahme (Kurbellängen ändern sich) der Rechenweg über die Pedalkraft nicht zu diesem Ergebnis führt, was wiederum bedeutet, dass sich meine Pedalkraft trotz gleicher Leistung ändern wird....
 
Deine Pedalkraft muss sich ändern, wenn Du bei gleicher Geschwindigkeit/ Leistung eine andere Übersetzung 52/17 statt 50/17 fährst.
=> Mehr Pedalkraft aber niedrigere Drehzahl
 
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