Aerodynamische vs Lichte fietsen

[aristos]

Steeds vaker hebben wielermerken 2 soorten fietsen. Ze hebben een licht frame wat dunner en lichter is, met vaak ronde buizen en daarnaast een aerodynamisch frame met meer druppelvormige vormen. Deze frames zijn vaak een halve kilo zwaarder.

Merken waarvan ik het weet zijn Cervelo, Canyon en Willier.

Maar als ik dan naar de dikte van een aero-frame kijk, zijn die vaak fors dikker dan de lichte-frames. En ik vraag me dus af of ze ook daadwerkelijk meer aero zijn. Is daar ooit op getest? En wat maakt dan het verschil?

Of (en dat is mijn vermoeden) zijn het alleen de looks en kun je (verstandelijk) beter een "licht-frame" kopen?

[corniel]

Aerodynamica maakt meer verschil dan gewicht op de snelheid van een fiets. Dus ik zou zeggen dat je altijd voor de meest aerodynamische fiets zou moeten aan.

[alexd]

Maar in de bergen bergop heb je weer geen voordeel van de aerodynamica en wel voordeel van minder gewicht. Bergaf wil je een stijf frame om zwabberen te voorkomen op hoge snelheden: welke frames zijn eigenlijk stijver: lichte of aerodynamische?

[eelcoz]

Ik heb weinig materiaalkennis en heb het begrip stijfheid ook nooit begrepen, eerlijk gezegd. Stijfheid geeft toch aan in welke mate de door jouw geleverde energie wordt omgezet in een voorwaartse beweging? En hoe stijver hoe beter, toch? Maar alu-frames zijn meestal toch stijver dan carbon frames? Waarom rijden profs dan op carbon frames? Of gaat het om een soort compromis tussen gewicht en stijfheid? En hoe past aerodynamica dan weer in dit plaatje?

Let wel: mijn natuurkunde-kennis gaat niet verder dan wat je op het VWO leert.

[mikawoef]

Vanaf een stijgingspercentage van 8% zou je meer voordeel halen uit een lichte fiets dan een aero fiets.Normaal rijden de meesten onder ons niet constant in de alpen dus een aero frame is dus een betere optie.

[aristos]

Maar mijn punt is juist dat "lichte-frames" door hun smalle buizen juist meer aero zijn dan de dikkere zogenaamde "aero-frames".


Of zie ik het verkeerd?

[mikawoef]

Bij aerodynamica gaat het er om de lucht zo snel mogelijk en zo strak mogelijk van het object te laten verdwijnen. En dit kan dan zijn dat je aerobuis dikker is dan de lichte buis maar door hun vorm heb je wel minder lucht turbulentie waardoor je als het ware door de lucht snijd.

[aapje]

Ik heb weinig materiaalkennis en heb het begrip stijfheid ook nooit begrepen, eerlijk gezegd. Stijfheid geeft toch aan in welke mate de door jouw geleverde energie wordt omgezet in een voorwaartse beweging?

Een beetje kort door de bocht, maar dat klopt wel redelijk.

En hoe stijver hoe beter, toch?

Nee, want een heel stijf frame is minder comfortabel dan een minder stijf frame, aangezien je elk kuiltje dan voelt. Het is dus altijd een afweging tussen efficientie en comfort. Bovendien hangt de gewenste stijfheid af van de berijder. Hoe sterker en zwaarder de berijder, hoe stijver het frame in principe moet zijn.

Daarnaast is er een groot verschil tussen de gewenste stijfheid op verschillende plekken in het frame. Daarom hebben veel moderne frames bijvoorbeeld een heel dikke liggende achtervork en een vrij dunne staande achtervork.

Maar alu-frames zijn meestal toch stijver dan carbon frames?

Je kunt frames met elk materiaal zo stijf maken als je wilt. Het voordeel van carbon is dat het relatief makkelijk is om de stijfheid te varieren op verschillende plekken in het frame. Je kunt dus precies de gewenste stijfheid bereiken, met minimaal gewicht.

En hoe past aerodynamica dan weer in dit plaatje?

De belangrijkste vertragende factor op de fiets is de luchtweerstand, dus daar is veel voordeel te halen.

[corniel]

Maar in de bergen bergop heb je weer geen voordeel van de aerodynamica en wel voordeel van minder gewicht (..)

Dat is waar, maar de invloed van een halve kilo op het totaal is zo marginaal dat de winst van de aerodynamica het altijd wint (klimtijdritten daar gelaten).

[beammeup,scotty]

Het lijkt mij dat de stuurhoogte en breedte, helm, kleding, lengte, schouderbreedte, schoenmaat etc. van de renner veel meer invloed hebben dan een framebuis die een paar mm smaller is.

Daarnaast heeft mijn fiets een bovenbuis die iets breder is dan hij hoog is. Deze een kwart slag draaien en ik heb een even lichte aero fiets?!

Tenslotte nog een pleidooi voor sceleton brakes, weggewerkte kabels, glanzende (gladde) lak, 20 mm bandjes zonder profiel, slanke (ipv dikke) naven, (weinig) platte spaken, geen zadeltasje, bidon, computertje, bel, coupe Rasmussen, ........ (vul aan)

[aapje]

Maar mijn punt is juist dat "lichte-frames" door hun smalle buizen juist meer aero zijn dan de dikkere zogenaamde "aero-frames".

Of zie ik het verkeerd?

Ja. De truuk van een aerodynamisch frame is dat de lucht die je fiets raakt netjes afgevoerd wordt en daardoor niet opnieuw iets raakt (waardoor je dubbel wordt afgeremd).

Voorbeeld 1:
- Luchtdeeltje raakt de balhoofdbuis en wordt iets naar buiten gedrukt
- Hetzelfde luchtdeeltje raakt jouw been en wordt naar binnen gedrukt
- Het deeltje raakt de staande buis en wordt iets naar buiten gedrukt
- Het deeltje raakt de achtervork en wordt in het wiel geduwd
- Het deeltje raakt de spaken en het wiel

Voorbeeld 2:
- Luchtdeeltje raakt de balhoofdbuis, wordt subtiel weggedrukt en glijdt langs de fiets zodat het jouw been mist en verder ook geen deel van je fiets vol raakt.

Bij voorbeeld 1 zorgt hetzelfde luchtdeeltje keer op keer voor vertraging doordat het meerdere keren vol ergens op knalt. In het tweede voorbeeld is dat niet zo. Ook als er relatief veel lucht de balhoofdbuis raakt, is het nog veel aerodynamischer omdat deze lucht verder niets raakt.

[litespeed]

@Aapje: Je zit totaal op het verkeerde spoor qua aërodynamica. Het slaat nergens op dat het doel van de voorste buizen van een TT-frame is om de lucht om de rest van de fiets en berijder (!) heen te leiden.