Rolweerstand: verschillende bandbreedtes en hun voor- en nadelen

Rolweerstand: verschillende bandbreedtes en hun voor- en nadelen

Bijna geen enkel onderdeel beïnvloedt het rijgedrag van je racefiets zo sterk als de band. De tijd van 23-millimeterbanden met 8 bar is voorbij. Tegenwoordig rijden de profs op banden met een breedte van 28 tot 30 millimeter en een bandenspanning van slechts ongeveer 5 bar. Maar waarom? Het antwoord combineert natuurkunde en rijplezier: minder druk betekent meer comfort, meer grip en – verrassend genoeg – minder rolweerstand. We leggen je uit hoe je de sweet spot voor je banden vindt.

Wiel 1x1 - Deel 1/3: Vereisten voor het wiel Je leest Rolweerstand: verschillende bandbreedtes en hun voor- en nadelen 8 minuten
Er is bijna geen ander onderdeel van de fiets dat het rijgedrag zo sterk beïnvloedt als de band. Vijftien jaar geleden zag men nogjaren bij de Tour deFrankrijk nog 19Banden van slechts enkele millimeters breed met 10onder druk, rolt tegenwoordig nauwelijks nog iets smaller dan 30millimeter te kort 5bar. Vroeger gold: hoe kleiner het contactoppervlak met de grond, hoe sneller het rijdt. Omgekeerd dus: Hoe smaller en harder de band, hoe kleiner het contactoppervlak. Waarom zijn 28 dan30Is millimeter tegenwoordig de norm? Welke Voor- Wat zijn de voor- en nadelen van een bredere band en waar moet ik op letten bij het kiezen?


Overzicht:
Bredere racefietsbanden hebben hun intrede gedaan in de World Tour, terwijl vroeger 21 mm binnenbanden met 810geldden, ziet men tegenwoordig 2830mm bij ongeveer 5bar.

  • Comfort: Meer volume + minder drukmerkbaar minder trillingen.
  • Grip: Grotere, beter aanpasbareaanpasbaarbiedt je meer reserves in bochten en bij het remmen.
  • Rolweerstand: Lage druk verlaagt de impedantieverliezen, bredere karkassen zorgen voor hystereseverliezen in toomminder watt.
  • De juiste balans bij het drukken: Niet te hard (trillingen) en niet te zacht (loopwerk) – de Silca calculator helpt.
  • Faustregel Felge  Reifen: Maulweite 72% der Reifenbreite ist am schnellsten; Unterschiede <0,5W, also Komfort ruhig höher gewichten.
  • Kort gezegd: 30mm tubeless op een 21–22mm velg biedt momenteel de beste combinatie van snelheid, controle en comfort– zonder aerodynamische compromissen in het dagelijks gebruik. Voor maximale prestaties is een 28 mm-band op een velgbreedte van 21 mm de snelste keuze. Als compromis kun je 28 mm op het voorwiel en 30 mm op het achterwiel monteren.

 

Waar komen we vandaan?

Tot voor kort (rond 2020) golden er andere materiaal : ChrisFroome reed in de Supertuck naar de Tourzege, 42 cm stuur werd als aerodynamisch beschouwd en 21 mm binnenbanden waren de norm of de . De etappes De etappes volgden een vast stramien, TeamSky domineerde elke klim, en PeterSagan domineerde de sprints. 21 tot 23 mm banden met 810bar werd als de snelste keuze beschouwd. Men vermoedde dat het contactoppervlak bepalend was voor de rolweerstanddus een zo smal mogelijke band en hoge bandenspanning.

Tegenwoordig weten we wel beter. In het prof rijden 28, meestal zelfs 30 mm ; bij klassiekers zoals Parijs Roubaix zijn dat er tot wel 35mm. Waarom? Meer comfort, meer grip –en dankzij een lagere rolweerstand ook hogere snelheden bij hetzelfde vermogen. Laten we de punten eens in detail bekijken.


 

Meer comfort

Bredere banden bieden merkbaar meer rijcomfort, omdat ze met een lagere bandenspanning worden gebruikt. Een bredere band is dikker, biedt meer demping en absorbeert trillingen voordat deze doorgeven aan de velg. (We komen bij de rolweerstand nog eens terug op het onderwerp trillingsdemping.)

Voorbeeld Silca Druk Calculator
Silca heeft een „Tire Pressure Calculator” die de optimale bandenspanning berekent op basis van het gewicht van het voertuig, de ondergrond en de snelheid. “Optimaal” betekent hier: de laagste rolweerstand.

  • 23mm banden –80kg systeemgewicht, normaal asfalt, gematigd tempo
    o 7,3bar achter/7,2voorzijde

  • 30 mm bandendezelfde parameters
    of 4,8 barachter / 4,7 bar voor

2,5Een verschil van slechts 2,5 bar zorgt voor een enorm verschil in comfort. Wie het niet gelooft, moet het maar eens uitproberen. Het comfort zou weliswaar volgens ISO26311 exact gemeten, maar de subjectieve beleving is zo duidelijk dat de laboratoriuminspanning niet nodig is.

Kortom: Breder mantelminder optimale drukgrotere bufferzone en betere trillingsdemping.
Te weinig druk zorgt ervoor dat de band in elkaar zakt: comfort en grip in bochten gaan verloren.

Meer grip

Een bredere band biedt meer grip bij het remmen en in bochten. Een groter contactoppervlak en een betere aanpassing aan kleine oneffenheden betekent: er is meer rubber dat tegelijkertijd grip biedt. Naast Silca biedt ook SRAM een bandenspanningscalculator aan, die rekening houdt met droge en natte omstandigheden in aanmerking neemt. Een te lage bandenspanning zorgt er echter voor dat de band gaat buigen en kan hem zelfs van de velg doen loskomen wat verlies van grip en een valgevaar met zich meebrengt.


Rolweerstand en de factoren die daarop van invloed zijn

 

Voordat we de rolweerstand bij verschillende bandbreedtes bekijken, gaan we eerst in op de factoren die de rolweerstand in het algemeen bepalen – ongeacht de bandbreedte.


De rolweerstand wordt bepaald door twee factoren: de trillingsdemping en de vervormingsarbeid die een band bij elk contact met de weg verricht. Trillingsdemping beschrijft het vermogen van de band om kleine oneffenheden in het wegdek op te vangen. Daarbij vervormt de band minimaal en past zich aan de oneffenheid aan (z.bijvoorbeeld ruw asfalt) en vermindert het hoogteverschil ervan. Zoals al vermeld in het gedeelte over comfort , leidt een hoge trillingsdemping niet alleen tot meer comfort, maar ook tot een lagere rolweerstand 

Als de band (te) hard is opgepompt, worden oneffenheden onvoldoende opgevangen – dit leidt tot sterkere trillingen, minder comfort en een hogere rolweerstand***. Dergelijke microtrillingen, die de fietser en het wiel in plaats van de band opvangen, worden impedantieverliezen genoemd. Een te hard opgepompte band veroorzaakt dus sterke trillingen, oftewel hoge impedantieverliezen.

***Op voorwaardedat men op een ondergrond rijdt die op zijn minst kleine oneffenheden vertoont (z.bv. asfalt). Op glas of metaal zou een hogere bandenspanning een lagere rolweerstand tot gevolg hebben.

Een te zacht opgepompte band „wandelt“ daarentegen sterk , wat ook de rolweerstand verhoogt. Vervorming is gelijk te stellen aan „vervorming“: een te zachte band vervormt bij elk contact met de grond overmatig. Deze overmatige vervorming veroorzaakt wrijvingsverliezen binnen de band, die de rolweerstand verhogen. Bovendien moet na het afrollen energie worden gebruikt om de band weer in zijn oorspronkelijke vorm te brengen – hier spreekt men van hystereseverliezen.

We vatten het even samen:

De rolweerstand wordt bepaald door twee factoren:

1. Trillingsdemping: De band dempt kleine oneffenheden. Te hoge bandenspanning → slechte absorptie, meer trillingen = hogere impedantieverliezen.

 

2. Loopwerk (hysterese): Elke vervorming van het karkas kost energie. Te lage druk → overmatig rollen → hogere hystereseverliezen.

Te hard opgepompt = hoge impedantieverliezen.
Te zacht opgepompt = hoge hystereseverliezen.

 

Wat betekent dat in de praktijk?

 Als een mantel (te) hard is, vertoont deze nauwelijks hystereseverliezen (vervormt nauwelijks), maar een zeer geringe trillingsdemping (hoge impedantieverliezen). Als het (te) zacht is, biedt het weliswaar een hoge trillingsdemping, vervormt en vervormt zeer, maar.

Je moet dus het „gulden midden“ vinden, waarin beide effecten samen het kleinst zijn – de optimale bandenspanning. Dit één optimale druk bestaat niet; deze hangt sterk af van de aard van de ondergrond en de bandbreedte af.

In principe geldt: impedantieverliezen (hoge rolweerstand bij te harde banden) wegen aanzienlijk zwaarder dan hystereseverliezen (hoge rolweerstand bij te zachte banden): „(…) zoals je kunnen zien op de nieuwe asfalt oppervlak, dat 10psi onder het breekpunt alleen kosten 1W, te zijn 10psi te hoog kosten 9W. De grof asfalt volgde de hetzelfde patroon.” (Silca¹)
¹https://silca.cc/en-eu/blogs/silca/tire-pressure-calculator-explained

Dat is een van de belangrijkste redenen waarom bredere banden een lagere rolweerstand hebben dan smalle banden.


Bredere banden hebben het voordeel dat ze met een lagere bandenspanning kunnen worden gebruikt, wat leidt tot een lager weerstandsverlies , met tegelijkertijd lage hystereseverliezen. Dat betekent: geringe trillingen bij tegelijkertijd geringe vervorming = lagere rolweerstand. Het grotere volume van een bredere band verdeelt de belasting gelijkmatiger en het karkas behoudt zijn vorm, zelfs bij lagere druk.

Om een beeld te krijgen van de rolweerstand bij verschillende bandbreedtes en bij de optimale bandenspanning, is het raadzaam om eens een kijkje te nemen op rollingresistance.com: daar is de ContinentalGP5000STR in 25, 28, 30 en 32mm getest. Resultaat: hoe breder de band, hoe lager de rolweerstand bij dezelfde bandenspanning. Een bredere band zorgt dus voor meer comfort bij een gelijke of zelfs lagere rolweerstand (z.bijv. 11W bij 25mm/5bar vs. 9,4W bij 30mm/5bar).
https://www.bicyclerollingresistance.com/specials/grand-prix-5000-s-tr-comparison

Welke jas moet ik kiezen?
"Dat hangt ervan af." Een verder onderzoek van RollingResistance laat zien dat ook de velgbreedte een rol speelt: het snelst is een verhouding tussen bandbreedte en velgbreedte van ongeveer 72%. Bij een velgbreedte van 21 mm zou dat dus (z.bijvoorbeeld onze CC50R) een werkelijke bandbreedte van ca. 29mm optimaal; bij 22mm (COMPAR) ca.30,5mm.*
https://www.bicyclerollingresistance.com/specials/rim-width-test
*Afgezien van aerodynamische factoren – daarover in een ander artikel.

De verschillen bedragen echter minder dan 0,5W per band bij ~30km/u. Wie meer comfort verkiest, rijdt op de CC 50R graag 30km/u en op de COMPAR 32mm. Wie op zoek is naar maximale aerodynamica, kiest voor 28mm (CC 50R) of 30mm (COMPAR). Waarom? Meer hierover in het artikel over aerodynamica artikel.

Daarnaast moet bij de keuze van de bandbreedte altijd rekening worden gehouden met de ETRTO aanbeveling in acht te nemen. Volgens deze aanbeveling moeten op een velg met een velgbreedte van 21 mm banden met 25-58 mm toegestaan. Meer hierover op https://www.continental-reifen.de/tire-knowledge/tire-rim-combinations-etrto-standards/


In de komende artikelen gaan we in op verschillende velgbreedtes en de invloed daarvan op de aerodynamica bij de juiste bandenkeuze, evenals de wisselwerking tussen velgdiepte en gevoeligheid voor zijwind, en tubeless versus binnenbanden en nog veel meer.

Heb je vragen, opmerkingen of ideeën? Stuur ons dan gerust een e-mail naar info@leeze.de met je verzoek.


Bronnen:
Silca Tire Pressure Calculator
– bicyclerollingresistance.com (GP5000STR-vergelijking, velgbreedte-test)
https://silca.cc/en-eu/blogs/silca/tire-pressure-calculator-explained
https://www.bicyclerollingresistance.com/specials/grand-prix-5000-s-tr-comparison
https://www.bicyclerollingresistance.com/specials/rim-width-test
https://www.continental-reifen.de/tire-knowledge/tire-rim-combinations-etrto-standards/