Tijdrijden en aerodynamica

[bartvelobart]

https://www.youtube.com/watch?v=_p8SdRRe1fo

Een wetenschappelijk onderbouwd antwoord op je vraag. Als je het uitdrukt in euro per seconde tijdswinst haal je inderdaag met helm en kledij het meeste rendement.

Deze video uit dezelfde serie toont aan dat houding echt wel niet te onderschatten valt:
https://www.youtube.com/watch?v=LMLKcHyHPrc

Zeer interessant!
Zo zie je dat al die opgesomde zaken zoals helm, wielen en frame wel degelijk hun effect hebben.

De vraag is natuurlijk tegen welke gemiddelde snelheid hun verschillen over 40 kilometer
zijn berekend. Iemand enig idee?

[bartvelobart]

Er wordt hier verder vrij makkelijk over de rolweerstand gedaan, nogmaals, onderschat dit niet. Op een stel goede banden en op de juiste druk kan je echt wel behoorlijk wat wattages besparen, ergo harder fietsen. Maar het zal altijd het totaalplaatje van rol- en luchtweerstand zijn. Vanuitgaande dat je al goede banden hebt, zou ik nu specifiek gaan trainen en bij geld uitgeven, het geld in een aero stuur steken

Stop aub even met onzin uit te kramen (dixit uw vrolijke vriend):

1. Banden besparen in de grootte orde van 1-10 watt. Voor een 10 watt slechtere band moet je al een hele slechte band weten te scoren. Vergeet dus die banden. Zie gewoon dat ze hard genoeg staan.

2. Denk je dus dat je met 20/u en 6 beaufort tegenwind bijna geen voordeel van aerodynamica haalt, maar wel met 40/u en windstil? Want dat suggereer je hier de hele tijd.

noot: Het figuurtje wat eerder gepost is geeft de voordelen mee t.o.v. iemand die al min-of-meer aerodynamisch op zijn fiets zit. Daarom dat het fine-tunen van de houding in dat geval bvb. minder oplevert dan een aero pak. Maar de houding is in de meeste gevallen het eerste waar moet aan gewerkt worden, vervolgens het trainen in die houding.

Ik heb eens ergens gelezen dat luchtweerstand 90% zou uitmaken van de totale weerstand, de rolweerstand zou voor 10% instaan.

Ik kan me wel inbeelden dat de voordelen van aero-onderdelen groter worden bij hogere snelheden. Het verband is dus niet lineair maar exponentieel.

Vandaar mijn vraag hierboven bij het filmpje tegen welke snelheid die voordelen zijn berekend. De filmpjes laten trouwens zien dat de positie belangrijker is dan de
onderdelen apart zoals helm of shirt.


En bedankt, 37,5 is al niet slecht maar hoop toch op meer!!

[wasbeer2006]

Rolweerstand is niet veel. Met een 26 mtb met racing ralph rijd ik slecht een procent of 8/9 trager dan op een racer en met een 29 is het nog slecht 6/7% banden op 3bar, racer op 6.5.

Merendeel zal toch van de aero en houding moeten komen. Ik zou eens met een schoen cover en helm beginnen. Wel leuk om steeds iets te kopen/proberen en kijken wat het opleverd.

Hou ons op de hoogte!

[ruud_k]

Er wordt hier verder vrij makkelijk over de rolweerstand gedaan, nogmaals, onderschat dit niet. Op een stel goede banden en op de juiste druk kan je echt wel behoorlijk wat wattages besparen, ergo harder fietsen. Maar het zal altijd het totaalplaatje van rol- en luchtweerstand zijn. Vanuitgaande dat je al goede banden hebt, zou ik nu specifiek gaan trainen en bij geld uitgeven, het geld in een aero stuur steken

Stop aub even met onzin uit te kramen (dixit uw vrolijke vriend):

1. Banden besparen in de grootte orde van 1-10 watt. Voor een 10 watt slechtere band moet je al een hele slechte band weten te scoren. Vergeet dus die banden. Zie gewoon dat ze hard genoeg staan.

2. Denk je dus dat je met 20/u en 6 beaufort tegenwind bijna geen voordeel van aerodynamica haalt, maar wel met 40/u en windstil? Want dat suggereer je hier de hele tijd.

noot: Het figuurtje wat eerder gepost is geeft de voordelen mee t.o.v. iemand die al min-of-meer aerodynamisch op zijn fiets zit. Daarom dat het fine-tunen van de houding in dat geval bvb. minder oplevert dan een aero pak. Maar de houding is in de meeste gevallen het eerste waar moet aan gewerkt worden, vervolgens het trainen in die houding.

Het gaat niet om netto winst op snelheid, maar om het omslagpunt waarbij het voordeel van een lagere rolweerstand bij bredere banden wordt teniet gedaan door de toename van de luchtweerstand op die bredere banden.

Dat omslagpunt is lastig te berekenen, omdat de rolweerstand een lineaire weerstand is en nagenoeg in gelijke mate toeneemt met de snelheid. Dit in tegenstelling tot de luchtweerstand op een bredere band met smalle velg, waarbij de luchtweerstand kwadratisch toeneemt met de snelheid.

In de wielersport draait alles om tijd en is weerstand erg belangrijk. Bij 20 km/h speelt luchtweerstand een beperkte rol. Bij 1,4 x die snelheid, bij 28 km/h, is die luchtweerstand verdubbeld, bij 40 km/h neemt die weerstand 4 maal toe, bij 56 km/h 8 maal en bij 80 km/h 16 maal. Ook op de wielen. 40km/u is dus een hele redelijke snelheid waar luchtweerstand er echt toe gaat doen (ieder een hier goed lezen en zich niet op z'n p*kkie getrapt voelen omdat hier op het forum veel aan napraten wordt gedaan, luchtweerstand speelt altijd een rol !! Dat onderken ik totaal niet, daarvoor heb ik met 9 jaar tijdrijden teveel ervaring om dat te onderkennen - rolweerstand wordt echter altijd onderschat).

Leuke wetenschappelijke onderbouwing, inclusief formule voor de echte rekenaars onder ons kan je hier vinden: http://wimschermer.blogspot.nl/2011/01/ ... stand.html

Maar ik denk dat we allemaal dezelfde conclusie delen

1. Houding aanpassen en vooral ook trainen, check, dit doet TS al...
2. Indien TS financiele investeringen wenst te doen om z'n training te ondersteunen en z'n gemiddelde omhoog te krijgen zijn stuur + kleding (lees: aero pak) de beste die gedaan kunnen worden...
3. De som der totalen spelen altijd een rol en dat wordt ook goed weergegeven door de grafische representatie eerder in dit topic...
4. Per saldo: het zijn nog altijd de benen die het moeten doen, vooral ook aangevuld met "gevoel" voor tijdrijden - deze discipline is trainbaar maar moet je vooral echt liggen, niet iedereen heeft dit talent, al investeer je in gouden overschoenen...

[de zwarten]

enkele quotes uit jouw laatste post:
"het gaat niet om netto winst op snelheid" (het gaat daar net wél om)
"lagere rolweerstand bij bredere banden" (in de regel is het omgekeerd, maar bandendruk, ondergrond parcours en velgbreedte spelen altijd mee)
"bij 20km/h speelt luchtweerstand een beperkte rol" (heb je vandaag met tegenwind even 20/u gereden en gevoelt dat luchtweerstand een beperkte rol speelt?)
"rolweerstand wordt echter altijd onderschat" (is het daarom dat rolweerstand maar 10% van de totale weerstand uitmaakt, en luchtweerstand ongeveer 85% (de rest in ketting/lagers etc)?)

Dat 'omslagpunt' (je bedoelt globaal minimum) is niet lastig te berekenen. Je hebt een snijpunt van een rechte en een parabool.

tot slot: in jouw link gaat het over een superaero ligfiets met kuip (en bredere banden). Natuurlijk is daarbij de luchtweerstand laag in vergelijking met de rolweerstand, de Cw is heel wat minder dan bij een racefiets (veel minder turbulentie), en de Cr is hoger door de bredere banden bij zulke fietsen (om het gyroscoopeffect wat op te vangen).

Ik hoop dat je hier niet wil komen beweren dat de resultaten van deze berekeningen, die zowel in formules, aannames als getallen ter discussie staan, ook voor racefietsen geldt...

[vermeulen]

40km/h is grondsnelheid, maar luchtweerstand is afhankelijk van luchtsnelheid, niet alleen bij vliegtuigen.
Windkracht 4 is ongeveer 6m/s wind, dus 21 km/h.
Als je pal tegen windkracht 4 in 20 km/h in fietst heb je dus al 41km/h luchtsnelheid tegen.

Dus zelfs als er een harde grens was waarbij luchtweerstand ineens een belangrijke factor wordt, dan is het nog steeds afhankelijk van de weersomstandigheden of die gehaald wordt.

[Tom-s]

"lagere rolweerstand bij bredere banden" (in de regel is het omgekeerd, maar bandendruk, ondergrond parcours en velgbreedte spelen altijd mee)

Een bredere band heeft bij gelijke omstandigheden (samenstelling, druk, etc etc) een lagere rolweerstand tov een smallere band .

Edit: Maar de luchtweerstand is hoger, dus gebruik je liever een smallere. Of iig eentje waarbij de overgang van de velg naar band zo is dat de luchtweerstand zo laag mogelijk is.

[de zwarten]

Dat is het nu net. In een bredere band doe je minder druk.
De vergelijking is dus louter theoretisch.
Men rijdt bredere banden indien het wegdek slechter is. Daar doet men dan weer minder druk in, en zo houdt men meer contact met de weg en is er minder wrijving door stuiterende banden, maar wel meer contact en dus wrijving dan bij een dunnere band aan hoge druk (denk aan ijsschaatsen en tractorbanden: eerste geval = 0 comfort en zeer weinig contact en zeer hoge druk, maar laagste wrijving, laatste geval 100% comfort en contact, zeer lage druk maar hoge wrijving)

[materialist]

De vraag bij wedstrijd fietsers is altijd: hoe is de grip? De grip bij 25mm banden is beter. Bij nat wegdek laat je er een halve bar uitlopen en dan is de grip zelfs een stuk beter als met 23mm banden. De rolweerstand is lager bij dezelfde druk maar bij dezelfde druk is een 25mm band een betonnen worst en volgens mij is de grip dan weer slechter. Het aero verschil lijkt mij zo klein dat kan je verwaarlozen. Leer diep zitten met kromme ellebogen dat verschil is zoveel groter. Het is even mode geweest om voor een 23mm band te nemen en achter een 25mm band maar dan kan je een versleten achterband niet meer wisselen met een voorband.

[de zwarten]

ja, de grip is beter. Bij wedstrijden heb je voordeel aan meer grip, en om het aerodynamische nadeel (dat is er wel degelijk) tegen te gaan, hebben ze er bredere velgen omheen gebouwd. Tegenwoordig zijn bredere banden en bredere velgen vrij licht te bouwen (vroeger was dat anders), dus gewichtsnadeel is er ook niet meer.

Maar bij de meeste tijdritten (en daar gaat het hier om) is grip ondergeschikt, tenzij bij een nat parcours met veel bochtenwerk.

[jorisb]

Vandaar mijn vraag hierboven bij het filmpje tegen welke snelheid die voordelen zijn berekend. De filmpjes laten trouwens zien dat de positie belangrijker is dan de
onderdelen apart zoals helm of shirt.

Hier staat het filmpje dat uitlegt hoe men de berekening gedaan heeft.

[knukkel]

Mbt die 40km/u... Op de Cervelo site staat een (welbekend) stukje over snelle vs langzame rijders.
Kortweg: Snelle rijders profiteren meer van aerodynamische middelen in de zin dat hun absolute snelheid meer zal toenemen dan die van langzame rijders. Echter, omdat langzame rijders langer kunnen profiteren van een aero voordeel (immers, ze doen langer over een tijdrit), behalen zij netto een grotere tijdswinst.

Aero heeft dus zeker zijn bij lage snelheden.