Meteen naar de inhoud

Artikelen

Wat is rolweerstand? Een vergelijking van rolweerstand tussen draadbanden, tubeless banden en tubulaire banden.

by Martin Yang 18 november 2024
Wat is rolweerstand? Een vergelijking van rolweerstand tussen draadbanden, tubeless banden en tubulaire banden.

Een van de belangrijkste factoren waarmee fietsers te maken krijgen, is rolweerstand.

Bergop fietsen vereist dat je de zwaartekracht compenseert, maar door dat te doen verkrijg je zwaartekrachtpotentiële energie die je volledig kunt gebruiken bij afdalingen. Ongeveer 90% van de weerstand die je tegenkomt is luchtweerstand, volgens een artikel uit 2020 over fietsaerodynamica door Malizia en Blocken gepubliceerd in het Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, bij snelheden boven de 40 km/u op vlak terrein. Dit verduidelijkt de reden waarom wielrenners zo gepreoccupeerd zijn met alle aspecten van aerodynamica.

Naast luchtweerstand is rolweerstand (de wrijving tussen de banden en het wegdek) een van de belangrijkste krachten die je moet overwinnen. Om te beginnen met rijden en hogere snelheden te bereiken, moet je deze kracht compenseren.

Hieronder wordt de rolweerstand gedefinieerd en worden de meetmethoden en beïnvloedende variabelen besproken. Hoewel wielrenners zich over het algemeen zorgen maken over rolweerstand, leggen experts ook uit waarom het belangrijk is voor mountainbikers en gravelrijders. Ze presenteren ook drie van de beste racefietsbanden met lage rolweerstand die in hun tests zijn gevonden.

Wat is rolweerstand?

 

Bandenfabrikant Schwalbe definieert rolweerstand als de energie die verloren gaat tijdens het rollen van de band. Er zijn verschillende oorzaken voor dit energieverlies, voornamelijk door vervorming van de band, waardoor energie verloren gaat. Rijden op glad asfalt is veel eenvoudiger dan op grind of off-road terreinen, omdat de wrijving tussen de band en het wegdek ook bijdraagt ​​aan dit verlies. 

Relatieve verplaatsing of bandvervorming produceert warmte en geluid, wat energieverspilling van het systeem oplevert. Bij fietsen wordt de mate van bandvervorming beïnvloed door elementen zoals luchtdruk, breedte en diameter. Andere elementen zijn ook van belang: de flexibiliteit van de band en de rubberverbindingen die in het loopvlak zijn aangebracht. 

Door silica te vervangen voor een deel van het roet in bandenformules, kan het energieverlies door relatieve verplaatsing worden geminimaliseerd, waardoor de rolweerstand wordt verlaagd. Dit is de reden dat silica soms wordt aangetroffen in high-performance banden. Daarnaast wordt beweerd dat grafeen, dat Vittoria gebruikt in haar high-performance banden, een vergelijkbare impact heeft. 

In een tijdrit of een race kunt u bereid zijn om de levensduur van de band en lekbescherming op te geven om de snelheid te verhogen. Meestal hebben racebanden met dunnere loopvlakken en zijwanden zelfs geen lagen lekbescherming. Omgekeerd, als u het gewoonweg vreselijk vindt om lekke banden halverwege de rit te verwisselen of op moeilijke wegen rijdt, kunt u banden kiezen met extra lekbestendige lagen, zelfs ten koste van meer rolweerstand voor verbeterde lekbescherming, grip en levensduur van de band.

 

Waarom is rolweerstand belangrijk?

 

Een van de belangrijkste factoren die je afremt tijdens het fietsen is rolweerstand; gelukkig is het ook een van de makkelijkste krachten om te controleren. Naast luchtweerstand verklaart rolweerstand een groot deel van de moeilijkheden die je ondervindt tijdens het fietsen en kan zelfs luchtweerstand overwinnen bij lagere snelheden.

Bijna elke fietser wil met minder moeite, hogere snelheid of grotere afstanden fietsen. Een van de makkelijkste en meest betaalbare manieren om dit te bereiken is het verlagen van de rolweerstand. "Fietsers hebben zeer beperkte fysieke energie," merkt Schwalbe op, "en ze willen die zo efficiënt mogelijk gebruiken."

Hoewel banden met een lage rolweerstand vrij goedkoop zijn, kunt u er ook de huidige rijomstandigheden en paden mee maximaliseren, en dat krijgt u er gratis bij.

 

Hoe wordt rolweerstand getest?

 

Gemonteerd op een testwiel, wordt de testband opgeblazen tot de opgegeven druk. Daarna komt de band in contact met een testtrommel en wordt er van bovenaf druk uitgeoefend om het gewicht van de rijder te repliceren, waardoor de band vervormt.

De rolweerstand van de band wordt door het systeem gevonden met behulp van het extra vermogen of koppel dat nodig is om een ​​bepaalde rotatiesnelheid te behouden. Meestal worden er meerdere metingen gedaan om consistentie en correctheid te garanderen. Voor het testen bestaat een warming-up soms uit het stabiliseren van het systeem en de band.

Voor fietsbanden wordt de rolweerstand vaak uitgedrukt in watt (W), een eenheid die bekend is bij fietsers en liefhebbers. Als alternatief kan het worden uitgedrukt met behulp van andere metingen, zoals de rolweerstandscoëfficiënt (Crr), berekend door de kracht die nodig is om de rolweerstand te overwinnen te delen door de wielbelasting. Meestal komt dit uit op N/kg.

 

Vergelijking van rolweerstand tussen draadbanden, tubeless banden en tubulaire banden

 

De wrijving tussen de binnenband en de buitenband, die het gevolg is van de vervorming onder belasting, is een component die de rolweerstand in fietsbanden beïnvloedt. Rolweerstand en andere beïnvloedende elementen werden gemeten in tests. Door 25 mm Continental GP5000 STR-banden te combineren met 10 verschillende TPU-, latex- en butylbinnenbanden, vergeleken de onderzoekers hun rolweerstand met die van tubeless-banden.

Het gebruik van binnenbanden verhoogde naar verluidt de rolweerstand met 0.2–3.8 W ten opzichte van tubeless-configuraties. Hoewel de meeste TPU-binnenbanden butylbinnenbanden overtroffen, hadden latexbinnenbanden het minste effect op de rolweerstand. Tubeless-banden bieden de beste rij-efficiëntie, zo bleek. Het gebruik van de niet-tubeless GP5000-clincherband wordt geadviseerd als binnenbanden gewenst zijn, omdat deze sneller, lichter en goedkoper zijn.

Hoewel ze duurder zijn, werken tubulaire banden net als clincher-banden. Hun rolweerstand is vergelijkbaar met die van clincher-banden met latex binnenbanden.

Hoewel banden met een katoenen omhulsel ook helpen de rolweerstand te verminderen, kunnen de effecten variëren afhankelijk van het type en de hoeveelheid lijm die wordt gebruikt, evenals de droogtijd. Dit maakt het lastig om op basis van vergelijkende tests tot vaste beslissingen te komen.

Over het algemeen hebben tubeless banden en latex, of TPU, binnenbanden een zeer klein verschil in rolweerstand, dus kunnen rijders kiezen op basis van hun smaak. Bovendien bieden tubeless banden extra bescherming tegen lekrijden en de sealant laat fietsers in de meeste gevallen naar huis rijden, zelfs na een lekke band.

 

Hoe verandert de rolweerstand met de bandbreedte?

 

Experts op twee verschillende breedtes van de Pirelli P Zero Race TLR-banden, 26 mm en 30 mm, voerden een vergelijkingstest uit om te zien of bredere banden versnelden. De uitkomst is dus afhankelijk.

Op indoor rollers had de 30mm band minder vermogen nodig om hetzelfde tempo te behouden terwijl beide banden op dezelfde druk liepen. Dit komt doordat de bredere band, met zijn kortere en bredere contactvlak, minder vervormt bij dezelfde druk. De kleinere band bleek echter efficiënter toen de werkelijke bandenspanning werd gewijzigd naar hetzelfde bedrag. De rolweerstand zou theoretisch hetzelfde zijn als je de druk voor elke breedte nauwkeurig zou kunnen wijzigen om hetzelfde contactoppervlak te behouden.

Op betere oppervlakken in de echte wereld zijn bredere banden niet langzamer dan smallere. Bredere banden versnellen over ruw terrein wanneer naleving en grip cruciaal zijn. Ze bieden meer contactoppervlak voor bochten en verbeterde demping. Dit verduidelijkt waarom veel topgravelrijders ultrabrede banden kiezen voor veeleisende offroad-evenementen zoals Unbound.

De bandenmaat moet worden gekozen op basis van het terrein en uw doelstellingen.

 

Is rolweerstand belangrijk voor mountainbikes en gravelbikes?

 

Het snelle antwoord is: hoewel nog steeds cruciaal, is het niet zo belangrijk als voor racefietsen. Veel mountainbikers en gravelrijders besteden misschien niet de hoogste aandacht aan rolweerstand. Vaak dunnere of lichtere banden met een lagere rolweerstand kunnen sneller lek raken, een compromis dat het niet waard is op veeleisende parcoursen of duurwedstrijden.

Bij XC-racen, wanneer snelheid cruciaal is en het terrein niet te uitdagend is, moeten mountainbikers overwegen om wat grip in te ruilen voor minder rolweerstand. Hetzelfde geldt onder bepaalde omstandigheden voor gravelbiken.

Meestal zijn grip en lekbestendigheid belangrijker bij de meeste ritten in de bergen en op grindpaden dan het verminderen van de rolweerstand.

 

Snelste racefietsbanden van 2024

Eerder hebben experts veel banden grondig beoordeeld en hebben nu acht van de best presterende 700x28c-banden gekozen. Hun rolweerstand werd geëvalueerd in het gerenommeerde Silverstone Sports Engineering Lab in het Verenigd Koninkrijk.

Een koppelmeter om de rolweerstand te meten en een aandrijfmotor vormden de testapparatuur. Er werden ook praktijktesten uitgevoerd om het gemak van installatie en de prestaties te beoordelen.

Deze drie banden hebben de laagste rolweerstand. Toch is verminderde rolweerstand niet alles. De Criterium RS-banden van Challenge bijvoorbeeld, lieten een geweldig rijgevoel zien in echte situaties en presteerden opmerkelijk goed in laboratoriumtests. Veel rijders zijn ondertussen misschien ontmoedigd door hun berucht complexe tubeless-opstelling.

 

Pirelli P Zero Race TLR

 

Met een gewicht van slechts 11.86 W behaalde deze Pirelli-band de laagste rolweerstand in de tests. Begin 2023 zagen we de meest recente verbetering met dunnere zijwanden en aramidevezels in het materiaal, waardoor de lekbescherming werd verbeterd en de rolweerstand mogelijk werd verlaagd.

Hoewel de vorm van de band wat dun is met een afgerond profiel, wat de handling enigszins beïnvloedt, wordt het comfort niet aangetast. Hij biedt nog steeds eersteklas grip en rijcomfort. Met 310 g is de 28 mm-variant behoorlijk zwaarder dan sommige concurrerende tubeless-banden.

Pirelli introduceerde onlangs ook de P Zero TLR RS, die lichter is, minder rolweerstand heeft en beter past bij haakloze velgen.

 

Schwalbe Pro One TLE

 

Met een rolweerstand van 12.08 W eindigde de Schwalbe Pro One TLE op een gedeelde tweede plaats van de acht geteste tubeless banden. Twee belangrijke claims van Schwalbe's introductie van de nieuwste versie waren verbeterde grip in bochten en verminderde rolweerstand.

De herziene Addix Race rubbercompound en het opnieuw ontworpen karkasontwerp dragen enigszins bij. In zijn klasse woog de geteste 28mm-variant 264 g per band, een van de lichtste modellen. Op de weg lijkt hij snel; testers legden zelfs honderden kilometers af op grindoppervlakken met een druk van slechts 40 psi (2.7 BAR) zonder problemen.

 

Uitdagingscriterium RS

 

Met een vermogen van 12.18 W behaalde de Challenge Criterium RS de laatste podiumplaats in de rolweerstandsproeven. Met een flexibele, katoenen behuizing met een hoog draadaantal, in tegenstelling tot het nylon dat in de twee beste kandidaten werd gebruikt, is hij opmerkelijk licht met slechts 263 g per band.

Hoewel de installatie en het onderhoud erg moeilijk waren, waardeerden de testers het comfort en de grip, evenals het gevoel van vrijheid dat de lage rolweerstand met zich meebracht. Sommige rijders vinden deze band misschien alleen aantrekkelijk in de breedtes 25 mm en 27 mm; daarom kan de beschikbaarheid beperkt zijn.

 

Hoe betrouwbaar zijn de resultaten van rolweerstandstests?

 

Opvallend is dat de meeste geëvalueerde banden zeer kleine variaties in rolweerstand hadden. Op een fiets kunnen verschillende andere elementen de efficiëntie van een band beïnvloeden, waaronder de bandenspanning, de interne breedte van uw velgen en het gecombineerde gewicht van u en uw fiets.

De testers controleerden variabelen met behulp van latex binnenbanden op 80 psi, hoewel deze druk voor sommige velg/bandcombinaties te hoog zou kunnen zijn. De Zipp 454 NSW hookless velg heeft bijvoorbeeld een interne breedte van 23 mm, veel breder dan de 20 mm interne breedte van het Hunt 54 Aerodynamicist Carbon Disc voorwiel dat in de tests werd gebruikt, en een druklimiet van 72.5 psi (5 BAR). Beide kunnen de rolweerstand veranderen.

ISO-criteria definiëren een consistente rolweerstandsmeettechniek in de automobielsector. De testers bepalen de aanpak voor tests op fietsrolweerstand. Toch bieden ervaren testers de meest grondige en consistente teststrategieën.

De belangrijkste les is dat rolweerstand, aerodynamica, duurzaamheid en grip altijd een afweging zijn. U zult deze elementen zorgvuldig moeten afwegen bij het kiezen van welke banden u wilt gebruiken en bij welke druk of omstandigheden.

 

Aanbevolen Reading

 

Vorige bericht
Volgend bericht

Bedankt voor het abonneren!

Deze e-mail is geregistreerd!

Koop de look

Kies Opties

Recent bekeken

Bewerk optie
Vragen?
Melding terug op voorraad
dit is slechts een waarschuwing
Inloggen
Winkelwagen
0 artikelen