Zusammenhang Beschleunigung - Felgengrösse mal anschaulich erklärt

patrick_S

es gab hier schon viele Diskussionen warum ein Auto mit grösseren Felgen schlechter beschleunigt, obwohl die Masse der Felgen gleich bzw. sogar kleiner ist

hier hab ich was gefunden was dies ein bisschen anschaulicher erklärt: (Video ansehen)
https://elearning.mat.univie.ac.at/physikwiki/ind…llende_Zylinder

das aufgebrachte Drehmoment ist gleich gross, die Masse ebenfalls
dennoch beschleunigt der Vollzyliner schneller weil das Massenträgheitsmoment geringer ist als beim Hohlzylinder

daher gilt auch bei den Felgen: selbst wenn die 18"- Felge leichter ist als die 17", heisst das noch nicht dass der Wagen dadurch besser beschleunigt, weil eben das Trägheitsmoment der 18er höher ist als das der 17er

7a7u7

Hallo,

die Beschleunigung wird duch folgede Merkmale beeinträchtigt (auf Rad bezogen):

- Gewicht des Rades (Felge + Reifen)
- Abrollumfang + Breite
- geringfügig Abrollwiederstand des Reifens

ganz einfache Erklärung wäre mit "Hebelgesetz".

Ein Rad mit grösserem Abrollumfag braucht mehr Kraft als ein Rad mit kleinerem Umfang (nicht gesprochen vom Gewicht)

zum Vergleich:
Hintere Achse kann folgend bereift werden:
18"
255/35R18 (Abrollumfang 635) oder 245/35R18 (629)
Differenz sind 6 mm = +/-1,2% (auch als Tachoabweichung anzusehen)

17"
255/40R17 (636) oder 245/40R17 (628)
Differenz sind 8 mm = +/- 1,3%

Wie man sieht ändert sich im Vergleich 17" und 18" kaum (+/- 1mm) was an Umfangdifferenz zwischen gleich breiten Reifen.
Das einzige was da den Unterschied macht ist das Nettogewicht des kompleten Rades - einfach gesagt - das leichtere Rad (egal ob 18" oder 17") beschläunigt schneller > solange das Abrollumfang gleich ist

Ich habe z.B. 18er 225er und 255er - würde nächstes mal auf 215 und 245 umsteigen... gefühlsmässig grösserer Windwiederstand bei hohen Geschwindigkeiten und wg. der Breite höherer Belastung (Kraft) für den Motor - nimmt die "Spritzigkeit weg".

Natürlich kann man da viel mehr einbeziehen, aber für grobe Vorstellung sollte es reichen

Gruss
Arthur

fossi

Zitat

Original von 7a7u7
Ein Rad mit grösserem Abrollumfag braucht mehr Kraft als ein Rad mit kleinerem Umfang (nicht gesprochen vom Gewicht)

Wie man sieht ändert sich im Vergleich 17" und 18" kaum (+/- 1mm) was an Umfangdifferenz zwischen gleich breiten Reifen.
Das einzige was da den Unterschied macht ist das Nettogewicht des kompleten Rades - einfach gesagt - das leichtere Rad (egal ob 18" oder 17") beschläunigt schneller > solange das Abrollumfang gleich ist

Nicht ganz so einfach.
Es ist noch entscheidend, wo das Gewicht am Hebel angreift.
Bei einer 18 Zoll Felge ist das Felgenbett, welches einen großen Anteil am Felgengewicht hat weiter außen und daher vom Hebel ungünstiger als bei einer 17 Zoll Felge.
Daher können Umfang und Gewicht noch so gleich sein, die 18 Zoll sind trotzdem schlechter.

patrick_S

genau das hab ich hier auch schon mal versucht zu erklären, aber man meint dann dass der Reifen ja viel schwerer als die Felge ist und ,....

bei rotierenden Massen zählt einzig und allein das Massenträgheitsmoment I = m * r2
genau wie fossi geschrieben hat, der Radius geht quadratisch hoch, spiel somit die viel grössere Rolle als die Masse

fossi

Zitat

Original von patrick_S
genau das hab ich hier auch schon mal versucht zu erklären, aber man meint dann dass der Reifen ja viel schwerer als die Felge ist und ,....

Habe gerade mal eine Toyo 215/40 gewogen. 8,9 kg sollten nicht viel schwerer als eine Felge sein. Eher gleich schwer.

V: BBS LM 17" wegen BBK

Und die Logik kann ich nicht nachvollziehen, warum extra Gewicht nichts mehr ausmachen sollte, nur weil da schon Gewicht ist

patrick_S

nehmen wir an der Aussendurchmesser ist bei 17 und 18" gleich gross
Reifenbreite auch, Reifen und Felgen gleich schwer
somit sitzt logischerweise bei der 18er Felge die Masse des Felgenbettes im Radius um 12.7mm weiter aussen

ein vereinfachtes Bsp:
Masse Felgenbett = 6 kg (17 und 18" gleich), Reifen gleich schwer, da 18 zwar mehr Durchmesser aber weniger Querschnitt hat

18": I = 6 * 22.86^2 = 137.16 kgcm^2
17": I = 6 * 21.59^2 = 129.54 kgcm^2

-> 5.9% mehr Massenträgheitsmoment bei gleicher Masse

Drehmoment = Massenträgheitsmoment * Winkelbeschleunigung

Das Drehmoment bleibt unverändert somit sinkt die Winkelbeschleunigung - also auch die Geradeausbeschleunigung

ob das jetzt 0.1 oder 0.5 sec beim Spurt von 0-100 ausmachen kann ich nicht sagen, aber es ändert am Grundsatz nichts

fossi

Schön erklärt , muss aber ein wenig korrigieren.

Der Reifen sollte bei gleichem Abrollumfang beim 18 Zoll weniger Masse haben, weil er gleichen Durchmesser (außen), geringeren Durchmesser (innen) hat. Die Seitenwände sollten aber von den Masse nicht viel ausmachen.

Beim Felgenbett sehe ich aber schon Unterschied, da es ja sonst bei 18 Zoll "schwächer" sein müsste.

patrick_S

ja stimmt wie du es geschrieben hast
der Unterschied ist aber wirklich sehr gering, es geht um 2 verstärkte Gummiringe mit einer Stärke von 12.7mm x ca. 5mm
Die Hauptmasse beim Reifen leigt in der Lauffläche

nick

Dazu habe ich als Laie jetzt doch mal ne Frage.
Warum wächst z.B. bei Porsche von Generation zu Generation der Reifenumfang? Der aktuelle Boxster hat Reifengrößen wie ein Kutschbock aus dem 19. Jahrhundert.

Das sollte doch eigentlich fahrdynamisch nachteilig sein, oder?

Danke für Aufklärung und viele Grüße,
Nick

patrick_S

ich kann es Dir nicht beantworten, aber fahrdynamisch ist es sicher nicht förderlich
hingegen kann es beim Fahrkomfort Vorteile haben - mit einem grossen Rad fährt man sanfter über "Löcher"

aber eigentlich wirds wohl optische Gründe haben
oder Porsche braucht mehr Platz für ihre Bremsscheiben

nick

Beim Boxster (non-S) sind inzwischen 20 Zoll Felgen Standard! Das Rad (nicht nur die Felge) ist riesig.

http://files.porsche.com/filestore.aspx…6f-4dac2973638d

Platz für die Bremsen? Da würden auch 18er locker reichen.

Gruß,
Nick
p.s. Nachtrag: Die 20" sind Zubehör - 18" ist Standard. Aber schaut Euch mal im Konfigurator die 18" Felge an. Das Verhältnis Felge zu Gummi ist "schlimmer" als bei den 16" Felgen des S, da das Rad so groß ist.

fossi

Zitat

Original von nick
Dazu habe ich als Laie jetzt doch mal ne Frage.
Warum wächst z.B. bei Porsche von Generation zu Generation der Reifenumfang? Der aktuelle Boxster hat Reifengrößen wie ein Kutschbock aus dem 19. Jahrhundert.

Das sollte doch eigentlich fahrdynamisch nachteilig sein, oder?

Danke für Aufklärung und viele Grüße,
Nick

Eine gewisse Grundgröße ist wirklich den Bremsen geschuldet. Selbst bei meinem Z3 war schon das mindeste 16 Zoll.
Dann kommt einfach die Optik. Da die Autos immer größer werden müssen auch die Räder großer werden, weil es sonst nicht mehr passt. Auch wird durch die immer größeren Radkästen fast ein Druck zu größen Rädern ausgeübt, was den Herstellern Geld bringt. Der Aufpreis ist selten nachvollziehbar. Und warum sollte den Hersteller die Fahrdynamik interessieren
Auch macht es von der Beschleunigung bei den heute üblichen Drehmomentmonstern nicht so viel aus. Bis hundert wird durch die Elektronik der Schlupf weg geregelt und darüber ist dann eh der Luftwiederstand entscheidend.

patrick_S

das mit den Bremsen habe ich nicht ernst gemeint

naja, wenn die Standardbereifung hinten 265/45-18 ist
45er Querschnitt bei 265 ist immerhin eine Seitenwand von ca. 12cm
in diesem Fall muss man ja fast 20er nehmen

und es ist nicht nur die Beschleunigung, auch das Handling leidet doch mit solchen Kutschenrädern

fossi

Zitat

Original von patrick_S
hingegen kann es beim Fahrkomfort Vorteile haben - mit einem grossen Rad fährt man sanfter über "Löcher"

Sicherlich nicht. Durch die kleiner Seitenwand ist die Federung des Reifens stark reduziert. Ist z.B. bei den BMW Runflat ein Hauptkritikpunkt. Da sind die Seitenwände so hart, dass die Dinger wie Holz abrollen.
Außerdem sage ich noch "mehr ungefederte Masse = weniger Komfort"

fossi

Zitat

Original von patrick_S
das mit den Bremsen habe ich nicht ernst gemeint

Solltest du aber.

patrick_S

das mit der federung stimmt natürlich, aber wenn ich durch ein Loch fahre ist ein grosses Rad besser - aber....soviele Löcher haben unsere Strassen auch wieder nicht

fossi

Zitat

Original von patrick_S
das mit der federung stimmt natürlich, aber wenn ich durch ein Loch fahre ist ein grosses Rad besser - aber....soviele Löcher haben unsere Strassen auch wieder nicht

Njet Eventuell ein breites Rad, weil du nicht im Loch landest, wenn es schmäler ist. Aber ob das Teil jetzt 17 oder 20 Zoll hat, macht für mich keinen entscheidenden Unterschied, wie tief man im Loch landet.

patrick_S

mit Radgrösse meinte ich den Aussendurchmesser, nicht Felgengrösse

dieser wird bei den neuen Autos ja auch immer grösser

X-Men

Alle neuen moderneren Autos haben immer größere Reifen und Felgen,
ich glaube aber das das am Grip liegt der die Autos nahezu Narrensicher macht.

Ein 195/50-15 hat natürlich weniger Aufstandsfläche wie ein moderner 225/40-18

Los Eblos

Zitat

Original von X-Men
Alle neuen moderneren Autos haben immer größere Reifen und Felgen,
ich glaube aber das das am Grip liegt der die Autos nahezu Narrensicher macht.

Ein 195/50-15 hat natürlich weniger Aufstandsfläche wie ein moderner 225/40-18

Das Argument musst Du aber noch mit dem Fahrzeuggewicht verheiraten. Dann wird vielleicht noch was draus. Ach... und ich fand meinen Golf 2 damals auch narrensicher. Der hatte 195/50-15.

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