Gewicht wiel onderdelen, vraagje voor natuurkundigen

[ilgrasso]

Het gewicht in de velg telt circa 1,3 keer zoveel mee als gewicht in de naaf.

Huh? Hoe kom je aan dat getal?

Ik kom met wat gereken op een factor 2. Dus iedere gram die je bespaart in de velg komt overeen met 2 gram elders (bij versnellen natuurlijk, bij gelijke snelheid maakt het niks uit).
Hoewel het heel veel lijkt die factor 2, zijn het maar heel weinig watts in de praktijk. Voor een versnelling van 36 km/u naar 40km/u kom ik op respectievelijk 2 en 4 watt uit wat je bespaart voor 100 gram per velg vs 200 gram in het kader...

Dus de ervaren fietsers hadden gelijk: het scheelt wel (en wel een factor 2!), maar het is verwaarloosbaar in de echte wereld...

Wat is de formule die je gebruikt hebt?
Ik ben wel benieuwd wat het verschil in wattage zou zijn tussen mijn Eurus wielen en mijn Obermayers als we weer eens van 36 km/u als een dolle optrekken naar 50 km/u.

[amclassic-fan]

Precies een factor 2 die enkel en alleen telt met acceleren. Ipv je velgen 100 gram lichter maken kan je ook 200 ml uit je bidon laten lopen of 200 gram vet van jezelf weg (laten ) halen.

@FdeG Je zit er echt naast. Je hebt volledig gelijk dat met klimmen (en dan met name steile klimmen) de snelheid niet constant is. Omdat de kracht tijdens de pedaaltred niet homogeen is versnelt en vertraagd de fiets 2x per omwenteling van de crank.
Neem je een zwaardere velg, dan is die versnelling minder groot. MAAR omdat de inertia groter is vertraag je vervolgens ook minder. Je snelheid is dus constanter. Gezien het feit dat luchtweerstand bepaald niet lineair is ben je dus beter uit met een zwaardere velg (micro acceleraties).

Ik heb hier in de buurt een kort klimmetje van 15%. Ik kan wel eens meten hoeveel de fiets nu daadwerkelijk accelereerd met een stel accelerometers.

[amclassic-fan]

@Il Grasso. Je kan gewoon de inertia berekenen, zet je 't gewichtsverschil volledig op de velg. Echter een versnelling van 36 naar 50 heeft eigenlijk geen zin om te berekenen. Bij deze snelheden is de aerodynamica veel belangrijker.

[fdegrove]

Hoi,

Aangenomen dat het zo is, wat is dan het effect van de zwaartekracht op de inertie?

Ciao,

[amclassic-fan]

Voor de zwaarte kracht die je moet overkomen maakt 't niet uit waar het gewicht zit. Die trekt niet harder aan een velg dan aan een frame

Een hogere inertia zorgt enkel voor een theoretisch constantere snelheid met klimmen. Zolang je voor de bochten niet hoeft te remmen ben je echt niet trager. Voor iedereen die gebonden is aan de UCI regels en een lichte fiets heeft is dus in een klimtijdrit 't beste af met hoge velgen, mits de fiets maar op 6.8 blijft.

[fdegrove]

Hoi,

M.a.w. het is de totale massa in beweging die de berg op moet.

Alleen lijkt het na verloop van tijd ergonomisch gezien makkelijker om met lichtere velgen de klim te doen.
De totale te leveren energie zal wel gelijk blijven...

Conclusie: laag gewicht, (inertie naar eenieders smaak en vermogen) en als het dan nog aero kan, why not?

Ciao,

[materialist]

Hier staat het antwoord:

So, what do all these numbers mean? It means that when evaluating wheel performance, wheel aerodynamics are the most important, distantly followed by wheel mass. Wheel inertia effects in all cases are so small that they are arguably insignificant.

http://www.biketechreview.com/reviews/w ... erformance

[53x11]

Alle antwoorden zijn al gegeven. Uiteindelijk heeft het allemaal te maken met traagheid. Daar merk je alleen iets van bij versnellen en vertragen. Samengevat:

- Gewicht op de velg telt ca 2x zo zwaar mee voor de traagheid
- Traagheid wiel is verwaarloosbaar klein in vergelijking met traagheid van wiel+fiets+fietser.

@fdgrove: inertia en gewicht hebben wel met elkaar te maken, maar zijn niet hetzelfde!

[frenkie]

Bedankt allemaal, het is me redelijk duidelijk geworden

[mda1]

Hier staat het antwoord:

So, what do all these numbers mean? It means that when evaluating wheel performance, wheel aerodynamics are the most important, distantly followed by wheel mass. Wheel inertia effects in all cases are so small that they are arguably insignificant.

http://www.biketechreview.com/reviews/w ... erformance

we zijn het eens.

Zijn metingen zijn vele malen beter dan mijn 'snelle' berekeningen, alhoewel beiden direct herleidbaar zijn naar Newton's wetten van de mechanica. Maar we zitten in dezelfde regionen: over een hele rit genomen heb je het over fracties van procenten.

Wel interessant dat aerodynamica zo zwaar mee weegt. Had ik niet gedacht (en ook niet effe snel kunnen berekenen)

[materialist]

In summary, wheels account for almost 10% of the total power required to race your bike and the dominant factor in wheel performance is aerodynamics. Wheel mass is a second order effect (nearly 10 times less significant) and wheel inertia is a third order effect (nearly 100 times less significant).

Blijft de stijfheid van het wiel daar schrijft hij alleen over dat het wiel niet moet aanlopen. Dat lijkt mij sterk

Ik begrijp trouwens niet dat rolweerstand in zijn tabel onderaan afneemt, halveert bij uphill en criteriums. Iemand een idee?

[litespeed]

Blijft de stijfheid van het wiel daar schrijft hij alleen over dat het wiel niet moet aanlopen. Dat lijkt mij sterk

Voor een beklimming is het niet interessant dat je een superstijf wiel hebt. Zolang het niet aanloopt, dan is het toch prima? Waarom moet het nog stijver zijn?

Nog een reactie op de vermeende stijfheid van hoge velgen die op het forum vaak genoemd wordt. Volgens mij valt het nogal tegen hoeveel stijver die velgen zijn zijdelings. Zijdelings, want dat is toch de meest interessante stijfheid van een wiel uiteindelijk.

Een velg haalt de zijdelingse stijfheid uit het materiaal dat zoveel mogelijk aan de zijkanten zit en dat is toch beperkt tot vooral de remvlakken. Dus een hoge velg is nagenoeg niet stijver zijdelings dan een Open Pro, denk ik. Wellicht zelfs slapper, als er op de remvlakken bespaard wordt om het gewicht laag te houden.

Als je wielen zijdelings stijf wil maken, zul je toch vooral spaken moeten toevoegen, dan wel dikkere spaken moeten gebruiken naar mijn gevoel. Of bijvoorbeeld met het type naaf een gunstigere spaakhoek bereiken. Gelukkig is het effect van spaken t.a.v. inertia beperkt...