Het is algemeen bekend dat velgen de afgelopen jaren breder zijn geworden. Om de wegligging te verbeteren en het luchtvolume van de band te vergroten, koppelt niemand meer een 55 mm band aan een 17 mm of 19 mm brede velg, zoals een paar jaar geleden gebruikelijk was. Fietsers zijn nieuwsgierig naar hoe dezelfde band presteert op brede versus smalle velgen (bijvoorbeeld de 17,8 mm testvelg die vaak wordt gebruikt bij rolweerstandstests voor fietsen).

Om dit aan te pakken hebben we drie wegbanden, drie gravelbanden en drie bergbanden getest op 18 mm, 22 mm en 26 mm velgen. Onze resultaten hebben betrekking op een velgbreedte-bandbreedte verhouding variërend van 0,32 tot 1,04. Aan het einde van het artikel combineren we alle testgegevens om aanbevelingen te doen voor optimale combinaties van velgbreedte en bandbreedte.

We hebben een enorme hoeveelheid gegevens verzameld en omdat de verschillen tussen banden met een vergelijkbare breedte binnen dezelfde categorie minimaal waren, hebben we het gemiddelde genomen van de resultaten voor elke bandencategorie (weg, gravel en berg).

Testopstelling en voorwaarden voor Carbonvezel fietswielen

Testbanden
Alle rolweerstandstests werden uitgevoerd op een rolweerstandstestmachine. We gebruikten Shimano LX670 naven met 32 DT Champion 2.0 spaken. De lagers van de naven waren lichtjes los afgesteld. Vanwege lichte variaties in velggewicht hebben we de belasting aangepast om een consistente belasting van 42,5 kg op alle testwielen te garanderen.

• 18 mm velg
• 22 mm velg
• 26 mm velg

Bij alle tests werden tubeless velgen en tubeless banden gebruikt. Hoewel bredere velgen binnenbanden meer uitrekken, wat voordelen kan bieden bij bredere banden, geloven we dat het gebruik van tubeless velgen en banden voor alle tests de meest nauwkeurige gegevens oplevert over hoe velgbreedte de prestaties van banden beïnvloedt. Voor elk van de drie velgbreedtes hebben we vier verschillende bandenspanningen getest om meer gegevens te verzamelen en beter te begrijpen hoe we de prestatiewinst kunnen maximaliseren.

Voorwaarden rolweerstandstest

• Alle banden gebruikten een tubeless systeem
• Snelheid: 28,8 km/u
• Wielbelasting: 42,5 kg
• Temperatuur: 21,5-22,5 °C
• Trommeloppervlak met diamantplaat
• Diameter trommel: 77cm

Racebanden in combinatie met 18 mm, 22 mm en 26 mm velgen
Hoewel 25 mm brede wegbanden meestal worden gecombineerd met velgen van 15-18 mm breed, hebben we ze ook getest op 22 mm en 26 mm velgen om te zien hoe ze presteren. Bij een bandenspanning van 100 psi / 6,9 bar zijn de bandhoogte en -breedte op verschillende velgen als volgt:

Het is te zien dat voor elke 1 mm toename in velgbreedte een 25 mm brede wegband die erop gemonteerd is ongeveer 0,425 mm breder wordt. Dit betekent dat voor elke 4 mm toename in velgbreedte, het gelijk staat aan het kiezen van de volgende bandenmaat (bijv. 26C wordt 28C, 28C wordt 30C). Een bredere band betekent ook dat de band, bij dezelfde bandenspanning, steviger aanvoelt.

Vervolgens wordt de rolweerstand getest. De gemiddelde rolweerstand van drie banden wordt gemeten bij vier bandenspanningsinstellingen en verschillende velgbreedtes. Aangezien een bredere band steviger aanvoelt bij dezelfde bandenspanning, zullen sommige combinaties in de praktijk waarschijnlijk aanpassingen vereisen (120 psi op een 26C velg zou bijvoorbeeld te hard zijn voor de meeste mensen).

In de bovenstaande test gebruikten we dezelfde bandenspanning voor elke velgbreedte. Het is duidelijk dat bredere banden een lagere rolweerstand hebben. Hoewel het verschil niet significant is, is de trend duidelijk. Het direct gebruiken van deze resultaten als leidraad voor de bandenafstelling kan echter problemen opleveren, omdat de bandbreedte toenam van 26,4 mm op de 18C velg tot 29,8 mm op de 26C velg. Om hetzelfde comfortniveau te behouden, vereisen bredere banden een lagere bandenspanning.

In de onderstaande test hebben we de bandenspanning aangepast op basis van gelijke comfortniveaus voor verschillende velgbreedtes. De bandenspanning voor de 22C velg blijft ongewijzigd, terwijl de druk voor de 18C velg met 6% wordt verhoogd en de druk voor de 26C velg met 6% wordt verlaagd. De aanpassing van 6% komt ongeveer overeen met de verandering in de bandbreedte.

Na het aanpassen van de bandenspanning op basis van comfort is het duidelijk dat de prestaties van alle setups vrijwel identiek zijn. De 22C setup lijkt iets slechter te presteren, maar het verschil is zo klein dat het kan worden toegeschreven aan meetfouten.

Conclusie voor racefietsen

Wij concluderen dat wanneer de velgbreedte groter is dan 72% van de bandbreedte, een verdere verbreding van de velg de rolweerstand niet verhoogt. Voor 25 mm brede wegbanden is een geschikte velgbreedte ongeveer 17-18C, wat overeenkomt met de standaardconfiguratie voor de meeste racefietsen vandaag de dag. Voor 28 mm brede banden is de beste velgbreedte 19-20C.

Gravelbanden in combinatie met 18 mm, 22 mm en 26 mm velgen

De drie geteste gravelbanden zijn als volgt:

- Panaracer grindkoning TLC 40-622

- Continental Terra Speed TR 35-622

- Michelin Grind 35-622

Hier onderzoeken we hoe de velgbreedte iets bredere banden beïnvloedt en vergelijken we de resultaten met die voor racefietsen. We gebruiken de gemiddelde nominale bandbreedte van de drie gravelbanden (36,67 mm) om de verhouding velg-band nominale breedte te berekenen. De nominale velg-bandbreedteverhoudingen voor de gravelbanden in de test zijn 49% (18C velg), 60% (22C velg) en 71% (26C velg). De meeste gravelmotoren hebben velgen die variëren van 19 mm tot 25 mm breed, waardoor deze dataset redelijk representatief is voor echte omstandigheden.

In tegenstelling tot racefietsvelgen, waar een toename van de velgbreedte met 1 mm een 25 mm wegband ongeveer 0,425 mm breder maakt, maakt een toename van de velgbreedte met 1 mm de band slechts ongeveer 0,3 mm breder. De bandhoogte verandert ook minimaal met de velgbreedte; een toename van de velgbreedte met 8 mm verhoogt de bandhoogte met slechts 0,3 mm.

We zijn begonnen met testen van de rolweerstand bij dezelfde bandenspanning, waarbij we de gemiddelde rolweerstand van de drie banden hebben gemeten bij vier bandenspanningsinstellingen en verschillende velgbreedtes. Hoewel de veranderingen minder merkbaar zijn in vergelijking met racefietsen, bieden bredere velgen met dezelfde bandenspanning een voordeel door hun grotere volume.

De trend in veranderingen is duidelijk vergelijkbaar met die van racefietsen: bredere velgen vergroten het volume van de band, waardoor de band bij dezelfde belasting minder zakt en vervormt, wat bredere velgen een voordeel geeft in rolweerstand bij dezelfde bandenspanning.

Vervolgens hebben we de bandenspanning aangepast tot hetzelfde comfortniveau. Aangezien de dimensionale veranderingen van gravelbanden op velgen met verschillende breedtes minder uitgesproken zijn, zijn de aanpassingen van de bandenspanning ook kleiner. Met 22C als basis wordt de bandenspanning voor 18C-velgen met 3% verhoogd en voor 26C-velgen met 3% verlaagd.

De trend in veranderingen is duidelijk vergelijkbaar met die van racefietsen: bredere velgen vergroten het volume van de band, waardoor de band bij dezelfde belasting minder zakt en vervormt, wat bredere velgen een voordeel geeft in rolweerstand bij dezelfde bandenspanning.

Vervolgens hebben we de bandenspanning aangepast tot hetzelfde comfortniveau. Aangezien de dimensionale veranderingen van gravelbanden op velgen met verschillende breedtes minder uitgesproken zijn, zijn de aanpassingen van de bandenspanning ook kleiner. Met 22C als basis wordt de bandenspanning voor 18C-velgen met 3% verhoogd en voor 26C-velgen met 3% verlaagd.

Na gelijkwaardige aanpassingen hebben we vastgesteld dat gravelbanden vergelijkbaar presteren op velgen van verschillende breedtes. Interessant is dat gravelbanden het beste presteren op bredere velgen, met name de 26C, terwijl wegbanden het beste presteren op smallere velgen, met name de 18C.

Als we kijken naar de verhouding tussen velg en band, zien we dat gravelbanden de beste rolweerstand hebben bij een verhouding van 71%, terwijl wegbanden het beste presteren bij 72%. Hoewel het verschil niet significant is, kunnen we concluderen dat een velg-naar-band nominale breedteverhouding van rond de 0,7 de optimale rolweerstand voor banden oplevert.

Conclusie voor grindbanden

Voor gravelbanden concluderen we dat het prestatieverschil tussen het gebruik van 18C, 22C en 26C velgen erg klein is. Aangezien de meeste gravelmotoren worden geleverd met velgbreedtes tussen 19 en 25 mm, lijkt het aanpassen van dit aspect weinig verbetering op te leveren.

Mountainbike banden in combinatie met 18mm, 22mm en 26mm velgen

De drie geteste mountainbikebanden zijn als volgt:

- Continental Race King Bescherming 55-622 (29×2.2)

- Maxxis Aspen EXO TR 57-622 (29×2.25)

- Vittoria Mezcal TNT G+ 2.0 55-622 (29×2.25)

Om kosten te besparen en gewicht te verminderen, zie je nog steeds mountainbikes met relatief smalle velgen. Velgen met een binnenbreedte van 17 mm en 19 mm mogen dan verouderd zijn, velgen met een binnenbreedte van 21-25 mm komen nog steeds veel voor. Het koppelen van onze geselecteerde banden aan 18 mm, 22 mm en 26 mm velgen resulteert in velg-band nominale breedte verhoudingen variërend van 32% tot 47%. Deze test laat zien hoe smalle velgen presteren met bredere banden.

Zoals gebruikelijk zijn bij een bandenspanning van 35 psi / 2,4 bar de bandhoogte en -breedte op verschillende velgen als volgt:

De verandering in de breedte van mountainbikebanden met de breedte van de velg is veel kleiner dan we hadden verwacht. Van een 18 mm velg naar een 26 mm velg neemt de bandbreedte met slechts 2,2 mm toe (voor elke 1 mm toename in velgbreedte neemt de bandbreedte met slechts 0,275 mm toe). In tegenstelling tot weg-, CX- en gravelbanden neemt de bandhoogte echter aanzienlijk toe, mogelijk omdat bij smalle velgen met brede banden de hoek van de zijwand met de grond groter wordt, waardoor de bandhoogte toeneemt.

We hebben nog steeds de rolweerstand gemeten bij dezelfde bandenspanning.

Deze resultaten zijn interessant. Na aanpassing bieden verschillende bandenspanning-velg-bandcombinaties vergelijkbare comfortniveaus, maar bredere velgen bieden duidelijk een voordeel op het gebied van rolweerstand.

Als we kijken naar de verhouding tussen de nominale breedte van de velg en de band, kan het overschakelen van een smalle velg met een verhouding van 32% naar een brede velg met een verhouding van 47% de rolweerstand met ongeveer 3% verlagen.

Conclusie voor mountainbikes

Op basis van deze testresultaten moeten smalle velgen van minder dan 25 mm op mountainbikes geleidelijk worden afgeschaft. Bredere velgen verbeteren niet alleen de wegligging, maar verlagen ook de rolweerstand. (Hoe zit het met de kosten- en gewichtsproblemen die je net noemde?)

Conclusie

De bovenstaande grafiek consolideert alle testresultaten en dient als samenvatting van dit onderzoek.

We ontdekten dat na het aanpassen van de bandenspanning voor hetzelfde comfortniveau, de invloed van verschillende velgbreedtes op de rolweerstand minimaal is. Banden vertonen optimale prestaties bij een lage rolweerstand als de verhouding tussen de nominale breedte van de velg en de band tussen 65% en 75% ligt. Binnen een verhoudingsbereik van 50% tot 80% behouden banden 99% van hun beste prestaties bij een lage rolweerstand. Pas wanneer de verhouding tussen de nominale breedte van de velg en de band onder 0,5 komt, nemen de prestaties bij lage rolweerstand merkbaar af. Maar zelfs bij een verhouding van slechts 0,3 behouden banden nog 95% van hun beste prestaties bij een lage rolweerstand.

Dit roept een vraag op: moeten we streven naar een velg-band nominale breedte verhouding tussen 0,65 en 0,75? Waarschijnlijk niet, omdat een verbetering van de rolweerstand van 1% verwaarloosbaar is en gemakkelijk elders kan worden behaald. Bovendien zijn niet alle banden met loopvlakprofielen breed genoeg om geschikt te zijn voor zeer brede velgen. Bredere velgen maken het profiel van de band vlakker en wanneer de motor in een bocht overhelt, kan het gebruik van de onbelopen gedeelten van de band leiden tot verlies van controle.

Het geven van een universele aanbeveling voor alle velg- en bandcombinaties is duidelijk onpraktisch. Wij stellen voor dat de velgbreedte ten minste 50% van de nominale breedte van de band is en dat je vervolgens rekening houdt met specifieke bandkenmerken en je eigen vereisten, zoals de agressiviteit van je rijstijl, je gewicht en het gewicht van je fiets, aerodynamische prestaties en nog veel meer.