De meeste racewielstellen hebben een binnenbreedte van 21 mm of 23 mm. De dominante buitenbreedte wordt echter nog bepaald. We kunnen erop vertrouwen dat de buitenbreedte van wielstellen samen met de binnenbreedte toeneemt. Deze toename van de externe breedte verbetert de aerodynamica en stabiliteit, als gevolg van een beter begrip van de aerodynamica van het wielstel.
Reden 1 voor grotere externe breedte: verbeterde aerodynamica
Het oorspronkelijke ontwerp van het pneumatische wielstel heeft de vorm van een mes, met een zeer platte V-vorm en een smalle buitenrand. Dit wordt gedaan om het frontale loefgebied te minimaliseren, waardoor de luchtweerstand wordt verminderd wanneer de wind onder een hoek van 0° waait. In de echte wereld komt wind echter meestal vanuit meerdere hoeken. De velgvorm is verbeterd om de prestaties van de wielset te optimaliseren, en de externe breedte is vergroot om het ‘zeileffect’ te versterken. Op deze manier kan de wielset zelfs bij windhoeken tot ±15° extreem goed presteren en zelfs een negatief windweerstandseffect bereiken. Als gevolg hiervan hebben grote merken de externe breedte van hun wielstellen vergroot tot 28 mm (met een binnenbreedte van 21 mm) of 30 mm (met een binnenbreedte van 23 mm) of meer.
Reden 2 voor grotere externe breedte: om de stabiliteit te verbeteren
Het ontwerp van fietswielstellen is altijd gericht geweest op het in evenwicht brengen van aerodynamica en stabiliteit. Aanvankelijk werden pneumatische wielstellen met een hoog frame uitsluitend gemaakt om aerodynamischer te zijn, maar ze bleken een uitdaging te gebruiken op winderige dagen. Omdat windstoten onvoorspelbaar kunnen zijn, werd het noodzakelijk om de stabiliteit van wielstellen te verbeteren. Voor amateurwielrenners is stabiliteit soms belangrijker dan aerodynamica, vooral als ze te maken krijgen met harde windstoten.
Er zijn veel manieren om de stabiliteit te verbeteren, zoals het gebruik van een golvende velg, maar het vergroten van de externe breedte van de velg is effectiever. Hoe doffer de velg, hoe stabieler deze is, dus de enige manier om de stabiliteit te verbeteren is door de externe breedte te blijven vergroten totdat je een zeer overdreven 35 mm bereikt, die uiteraard alleen aan de voorkant hoeft te worden gebruikt, waar de kracht op het voorwiel heeft invloed op het stuurroer, en de Roval Rapide CLX is een voorsprong, met een "verbazingwekkende" externe breedte van 35 mm aan de voorkant en een framehoogte van 51 mm, wat een aanzienlijke inkorting is. Het (zeer stompe) profiel zorgt voor een verbetering van 25% in zijwindstabiliteit ten opzichte van de CLX50.
Reden 3 voor grotere externe breedte: montage van brede banden
Momenteel zijn de meest gebruikte bandenmaten 25/26 mm en 28 mm, die worden gemonteerd op wielstellen met een binnenbreedte van 21 mm of 23 mm. De werkelijke bandbreedte kan variëren van 27 mm tot 30 mm. Voor betere aerodynamische prestaties wordt aanbevolen dat het verschil tussen de bandbreedte en de velgbreedte binnen ±5% ligt. Sommigen beweren dat bredere banden ten opzichte van de velg beter zijn, terwijl anderen de voorkeur geven aan iets smallere banden. In ieder geval is de uitwendige breedte van de velg ook een belangrijke factor om rekening mee te houden. Rekening houdend met de binnenbreedte van de velg en de dikte van de liphaak van de band, is de buitenbreedte van een velg met een binnenbreedte van 21 mm 28 mm, terwijl de buitenbreedte van een velg met een binnenbreedte van 23 mm 30 mm is. De externe breedte kan ook variëren, afhankelijk van het ontwerp van de velg, waarbij sommige een meer uitgesproken uitstulping in het midden hebben voor een grotere breedte.
28 mm externe breedtegenre
De Shimano Dura-Ace wielset is een populaire keuze onder fietsers, met een interne breedte van 21 mm en een externe breedte van 28 mm. Shimano maakt gebruik van Computational Fluid Dynamics (CFD) en Artificial Intelligence (AI) om de wielset te analyseren en te ontwerpen. De AI zoekt naar wielvormen die op grote schaal kunnen worden geanalyseerd, inclusief vormen waar een menselijke ontwerper misschien niet aan denkt. Interessant genoeg zoekt de AI naar wielvormen die 'gewoon' lijken, maar in werkelijkheid zijn de prestaties van de Dura-Ace wielset allesbehalve gewoon.
Hookless velgen hebben geen liphaak, dus de zijwanden zijn recht en de binnenbreedte van 23 mm is 28 mm buitenbreedte, zoals typerend voor de Zipp 404/454. Omdat hookless velgen minimaal 28 mm tubeless banden gebruiken, zal de werkelijke breedte van de banden iets breder zijn dan die van de velgen.
De nieuwe Bora Ultra WTO wielset heeft een binnenbreedte van 23 mm en een buitenbreedte van slechts 28.4 mm, wat resulteert in een slanke velgzijwand met 21 G3-spaken en een lichtgewicht ontwerp. De wielset is een product van Campagnolo, en hoewel u het misschien niet eens bent met het ontwerp, valt de technologie die in de wielset wordt gebruikt, inclusief de naven en velgen, niet te ontkennen.
30/31 mm externe breedtegenre
Typisch voor de Bontrager Aeolus RSL zijn de velgen 23 mm binnenbreedte en 31 mm buitenbreedte en zijn ontworpen om zowel aerodynamisch als stabiel te zijn. De voor- en achterwielen hebben hetzelfde profiel, wat resulteert in een aerodynamischere velg en een soepelere band-velgverbinding, wat de luchtweerstand vermindert en kracht bespaart bij hoge snelheden.
De Vision Metron 45 SL heeft een binnenbreedte van 21 mm maar een maximale buitenbreedte van 31 mm en een bolvormige middenrand. De sleutel tot het Vision-wielsetontwerp is luchtstroommodellering en windtunneltesten, wat het beste kan worden bereikt met een buitenband van 25-28 mm, en de Vision Metron 60 SL gebruikt hetzelfde ontwerpconcept, met een maximale externe breedte van 33 mm vanwege de 60 mm framehoogte. De Vision Metron 60 SL maakt gebruik van hetzelfde ontwerpconcept, met een maximale externe breedte van 33 mm vanwege de framehoogte van 60 mm.
Verschillende ontwerpen voor voor- en achterwielen
De Roval Rapide CLX staat bekend om zijn unieke ontwerp, waarbij stabiliteit en snelheid voorop staan in een aerodynamische wielset met hoog frame. Gespecialiseerde ingenieurs hebben zich tot het uiterste ingespannen om het ontwerp te optimaliseren, wat heeft geresulteerd in de beste interpretatie van het aerodynamische concept. Het voorwiel is indrukwekkend extern, met een breedte van 35 mm, een dikke zijwand van de velg en een hol ontwerp dat een lichtgewicht constructie garandeert.
ENVE SES-wielstellen zijn aan de voor- en achterkant anders ontworpen omdat de luchtstroom aan de voorkant van de fiets anders is dan de luchtstroom aan de achterkant van de fiets, en alle SES-wielstellen hebben framehoogtes en -vormen die specifiek zijn ontworpen voor het stromingsveld waarin ze zijn gemonteerd. De hoogte van het voorframe is kleiner dan de achterkant en heeft een ronder profiel om de zijwindstabiliteit en controle te maximaliseren, terwijl de hoogte van het achterframe groter, scherper en gestroomlijnder is om de krachtoverdracht te maximaliseren en de weerstand te verminderen. Ondanks de verschillende wieluitvoeringen en framehoogtes zijn de buitenbreedtes hetzelfde. ENVE SES 3.4 en SES 4.5 hebben een binnenbreedte van 25 mm en een externe breedte van 32 mm.
Conclusie
Er is geen standaardpatroon voor de externe breedte van de wielset, en de ontwerpen variëren van traditioneel tot radicaal tot taart-in-the-sky. Het doel draait echter allemaal om aerodynamica en stabiliteit. In grote lijnen is een externe breedte van 28 mm het uitgangspunt, een externe breedte van 30 mm is de mainstream, en hoe breed u kunt gaan, hangt af van hoe brutaal de fabrikant is.