Dichter bij de wetenschap: Een vergelijking van 26mm en 30mm wegbanden
Wat is de optimale bandbreedte voor racefietsen? We hebben 26 mm en 30 mm banden getest om daar achter te komen.
De keuze van de bandbreedte is altijd een van de meest besproken onderwerpen geweest in het wielrennen op de weg. Traditioneel worden smallere banden (23 mm of smaller) gebruikt omdat ze over het algemeen lichter zijn en daarom als sneller worden gezien. Recente trends gaan echter in de tegenovergestelde richting. Fabrikanten moedigen fietsers aan om bredere banden (28 mm of groter) te gebruiken, omdat deze een lagere rolweerstand en een comfortabelere rit zouden bieden.
Maar welke bandbreedte is het beste voor wielrennen op de weg? Bandbreedtes kunnen niet oneindig veel breder worden, dus om deze vraag te beantwoorden hebben de auteurs twee tests ontworpen, beide met Pirelli P-Zero Race TLR-banden in twee verschillende maten: 700×26 mm en 700×30 mm. De 26 mm maat werd gebruikt om een standaard, smallere bandbreedte weer te geven, terwijl de 30 mm maat werd gebruikt om een breedte weer te geven die als vrij breed voor wegfietsen wordt beschouwd. De eerste test werd binnen uitgevoerd op een roltrainer, terwijl de tweede buiten werd uitgevoerd op een circuit met verschillende wegomstandigheden voor een betere validatie. Hoewel testen binnenshuis betrouwbare gegevens zouden moeten opleveren over de verschillen in rolweerstand tussen smalle en brede banden, is het ook cruciaal om de compatibiliteit van elke bandenset in echte omstandigheden te evalueren. Uiteindelijk wordt de rolweerstand bepaald door de wegomstandigheden.
Onze ervaring is dat er bij de breedte van wegbanden een balans moet worden gevonden tussen comfort, rolweerstand en aerodynamica. Bredere banden kunnen bijvoorbeeld comfortabeler zijn, maar het gebruik ervan kan betekenen dat je een klein aerodynamisch voordeel opgeeft. Hoewel de exacte balans afhangt van je motorfiets en rijstijl, zal ik een aantal suggesties doen om aan je behoeften te voldoen.
Indoor rollentrainer testen
Door de vele variabelen die buiten een rol spelen, zoals wind en frequente starts, is het testen van gegevens uit de praktijk niet altijd de beste optie. Binnen rijden op een indoor roltrainer biedt een meer gecontroleerde omgeving, waardoor specifieke variabelen beter getest kunnen worden.
Indoor Roltrainer Testen Deel 1: Bandbreedte
De test is eenvoudig. Twee sets banden van verschillende breedtes worden genomen en met vaste intervallen op rollen gereden met een vaste snelheid. Het vermogen dat nodig is om deze snelheid vast te houden wordt vervolgens geregistreerd. Al het andere - fiets, wielen, rijpositie enzovoort - blijft constant en de bandenspanning is elke keer hetzelfde: zowel de 26mm als de 30mm banden worden opgepompt tot 90 psi. Als de ene breedte sneller is dan de andere, zou er minder vermogen nodig moeten zijn om de doelsnelheid te behouden. Hieruit kunnen we afleiden dat deze breedte minder rolweerstand produceert.
In deze test was de doelsnelheid 40 km/u en de intervallen 5 minuten. Voor elk testinterval voerde ik een warming-up van 5 minuten uit bij een gemiddelde snelheid van 10 km/u om alle systeemelementen op een consistente bedrijfstemperatuur te brengen. Elke test werd twee keer herhaald en het gemiddelde werd genomen om consistentie te garanderen.
Het is belangrijk om te weten dat deze test het rijden in de echte wereld niet volledig nabootst, omdat het oppervlak van de wals veel gladder is dan dat van een weg. De band vervormt ook iets anders op de wals dan op het wegdek, omdat de kleinere diameter van de wals deze vervorming vergroot. Het is echter nog steeds een beproefde methode om testvariabelen te controleren.
Alle tests zijn uitgevoerd op een ICAN Carbon Road FL1 racefiets uitgerust met een UCI Lichtgewicht Carbon Disc Grind/Road wielset (40C-UL). Zoals eerder vermeld, werden voor de test Pirelli P-Zero Race TLR-banden in de maten 700×26 mm en 700×30 mm gebruikt. De constructie van de band en het rubber waren identiek, met als enige verschil de breedte van de band. Hoewel deze banden geschikt zijn voor tubeless, werden ze getest met butyl binnenbanden om de band gemakkelijk te kunnen vervangen. Dit resulteerde in een lichte toename in rolweerstand vergeleken met tubeless, maar het verschil tussen de twee wielen was niet merkbaar. Het vermogen werd geregistreerd met behulp van een set pedalen, gekalibreerd aan het begin van de test.
Conclusie
Ren 01 |
Ren 02 |
Ren 03 |
Ren 04 |
|
---|---|---|---|---|
Wielset | Carbon Disc Wielset 50C-UL | Carbon Disc grind-/racewielset 50C-UL | Carbon Disc grind-/racewielset 50C-UL | Carbon Disc grind-/racewielset 50C-UL |
Bandenmodel | Pirelli P-Zero Race TLR | Pirelli P-Zero Race TLR | Pirelli P-Zero Race TLR | Pirelli P-Zero Race TLR |
Bandenmaat | 700x30mm | 700x30mm | 700x30mm | 700x30mm |
Opwarmtijd | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 |
Rondetijd | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 |
Bandenspanning (psi/bar) | 90 / 6.2 | 90 / 6.2 | 90 / 6.2 | 90 / 6.2 |
Ronde gemiddeld vermogen (watt) | 153 | 153 | 153 | 153 |
Ronde-afstand (km) | 3.34 | 3.34 | 3.34 | 3.34 |
Ronde gemiddelde snelheid (km/u) | 40.1 | 40.1 | 40.1 | 40.1 |
Resultaten | ||||
Bandenmaat | 700x30mm | 700x26mm | Verschil | |
Gemiddeld vermogen bij gelijke druk (watt) | 152 | 166 | 14 |
Voor 40 km/u fietsen op een roltrainer met een 30 mm band is een gemiddeld vermogen nodig van 152 watt, terwijl voor 40 km/u fietsen met een 26 mm band een gemiddeld vermogen nodig is van 166 watt, een verschil van 14 watt. Als je de aerodynamica buiten beschouwing laat en dezelfde druk toepast op een volledig glad oppervlak, zullen bredere banden aanzienlijk sneller zijn dan smallere.
Dit komt doordat bredere banden bij dezelfde spanning een hogere wandspanning en een korter, breder contactvlak hebben. De eerste factor betekent dat er minder energie verloren gaat aan het buigen van de band, terwijl de tweede factor de rolweerstand verlaagt omdat het kortere, bredere contactvlak de wrijvingsverliezen vermindert.
Deze test gaat voorbij aan een belangrijk punt: in de echte wereld komt de bandenspanning om de hoek kijken.
Indoor Roltrainer Test Deel 2: Bandbreedte en bandenspanning
Wanneer we bredere banden in de echte wereld gebruiken, pompen we ze meestal niet op dezelfde spanning als smallere banden. Dit resulteert in een hogere spanning in de bredere band, waardoor deze stijver en oncomfortabeler wordt dan de smallere band. Een band van 30 mm die is opgepompt tot 90 psi is, zoals je je kunt voorstellen, behoorlijk stijf. Een van de voordelen van het gebruik van bredere banden is dat ze comfortabeler zouden zijn, maar als de bandenspanning te hoog is, kunnen we daar in de echte wereld niet van profiteren.
Op zeer gladde oppervlakken zoals rollen of een baan, verlagen een hogere bandenspanning en -spanning de rolweerstand omdat er minder energie verloren gaat door vervorming en het contactvlak kleiner wordt. In de echte wereld, waar de wegen niet zo glad zijn, hebben bredere banden echter een lagere spanning nodig dan smallere omdat we willen dat het karkas van de band vervormt en de trillingen van de weg absorbeert. Als we de bandenspanning te hoog zetten, rijdt de motor over deze oneffenheden van de weg, waardoor de grip en snelheid uiteindelijk afnemen.
Daarom passen we in het tweede deel van de roltest de bandenspanning aan op basis van de bandenmaat. Dit betekent een lagere spanning voor bredere banden en een hogere spanning voor smallere banden. Dit weerspiegelt niet alleen nauwkeuriger het werkelijke gebruik, maar compenseert ook het rolweerstandsvoordeel van de hogere spanning op bredere banden.
Volgens de aanbevelingen van Pirelli zou ik bij een gewicht van ongeveer 64 kg 26mm-banden moeten gebruiken bij 83 psi en 30mm-banden bij 65 psi, de druk die we in dit deel van de test hebben getest.
Conclusie
Ren 05 |
Rennen 06 |
Ren 07 |
Rennen 08 |
|
---|---|---|---|---|
Wielset | Carbon Disc Wielset 50C-UL | Carbon Disc grind-/racewielset 50C-UL | Carbon Disc grind-/racewielset 50C-UL | Carbon Disc grind-/racewielset 50C-UL |
Bandenmodel | Pirelli P-Zero Race TLR | Pirelli P-Zero Race TLR | Pirelli P-Zero Race TLR | Pirelli P-Zero Race TLR |
Bandenmaat | 700x30mm | 700x30mm | 700x30mm | 700x30mm |
Doelsnelheid | 40 km/u | 40 km/u | 40 km/u | 40 km/u |
Opwarmtijd | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 |
Rondetijd | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 | 00:05:00 |
Bandenspanning (psi/bar) | 83 / 5.7 | 83 / 5.7 | 65 / 4.5 | 65 / 4.5 |
Ronde gemiddeld vermogen (watt) | 165 | 165 | 170 | 170 |
Ronde-afstand (km) | 3.34 | 3.34 | 3.33 | 3.33 |
Ronde gemiddelde snelheid (km/u) | 40.1 | 40.1 | 40 | 40 |
Resultaten | ||||
Bandenmaat | 700x30mm | 700x26mm | Verschil | |
Gemiddeld vermogen bij gelijke druk (watt) | 170 | 165 | -5 |
Bij de aanbevolen druk vereist het gebruik van een 30 mm band een gemiddeld vermogen van 170 watt, terwijl het gebruik van een 26 mm band een gemiddeld vermogen van 165 watt vereist. Nu zijn de rollen omgedraaid en op een volledig glad oppervlak, zonder rekening te houden met aerodynamica, heeft de 26 mm band een voordeel van 5 watt.
Waarom produceren smalle banden dan plotseling minder rolweerstand dan bredere banden? Nogmaals, het heeft te maken met vervormingsspanning en bandenspanning. Een 26mm band opgepompt tot 83 psi vervormt aanzienlijk minder, en heeft daarom minder contact met de rol, dan een 30mm band bij 65 psi. Dit betekent ook dat de 30mm band meer samendrukt onder het gewicht van de fiets en mijn lichaam, waardoor de vervormingsverliezen toenemen en het contactvlak groter wordt. Als we de bandenspanning voor elke bandenmaat precies zo afstellen dat exact dezelfde vervormingsspanning of stijfheid wordt geproduceerd, zou de rolweerstand waarschijnlijk hetzelfde zijn.
Conclusie roltest
Concluderend tonen onze roltests aan dat bredere banden bij dezelfde bandenspanning minder rolweerstand produceren dan smallere banden. Zodra we echter de bandenspanning aanpassen aan het rijden in de echte wereld, verdwijnt dit voordeel. Rijden in de echte wereld is belangrijk omdat dit de manier is waarop we onze fietsen gebruiken, dus het kiezen van de optimale bandbreedte vereist nog steeds een zorgvuldige afweging.
Hoe zit het met rijden op echte wegen?
De meeste mensen rijden op echte wegen, dus een roltest vertelt natuurlijk niet het hele verhaal. Hoewel de roltest uiteindelijk misschien geen significant verschil laat zien, leert de ervaring ons dat bredere banden het comfort kunnen verbeteren en het verlies aan kinetische energie door aerodynamica op ruwe oppervlakken kunnen verminderen.
Absorptie en beheersing van trillingen
Op echte wegen moeten wegbanden werken als schokdempers, ze absorberen de trillingen van de weg in plaats van ze rond te laten stuiteren. Dit helpt om de snelheid te behouden en biedt comfort en grip. Om dit te bereiken moet de bandenspanning worden verlaagd naarmate de weg ruwer wordt. Op zeer ruwe oppervlakken heeft een te smalle band echter mogelijk niet genoeg volume om grote hobbels te absorberen en is de kans groter dat de band op de velg zakt. Als je bijvoorbeeld een kuil raakt, kan de band geplet worden tussen de velg en het obstakel, wat een klapband kan veroorzaken en zowel de band als de velg kan beschadigen.
Dit probleem wordt nog groter voor zwaardere rijders en motoren, omdat ze een grotere neerwaartse druk op de band uitoefenen. Met dit in gedachten raadt Pirelli bijvoorbeeld aan dat rijders die meer dan 96 kg wegen (of een gecombineerd gewicht van rijder en motorfiets van die grootte) geen banden gebruiken die kleiner zijn dan 700 x 25 mm.
Aerodynamica
Aan de andere kant, op goede wegen waar trillingsdemping minder kritisch is, kunnen smallere banden een klein aerodynamisch voordeel bieden door het frontale oppervlak dat aan de wind wordt blootgesteld iets te verkleinen. Veel moderne aero racefietsen en wielen zijn ontworpen om de laagste luchtweerstand te bereiken met een 25 mm band. Als vuistregel geldt dat de buitenbreedte van de velg iets breder moet zijn dan de band. Dit is echter alleen van belang voor degenen die deelnemen aan tijdritten of wegraces op goede wegen.
In het algemeen is het de kunst om een band te vinden die voor jou de juiste balans biedt tussen trillingsdemping, grip en aerodynamica. Als je langzamer rijdt op ruwe wegen, zijn trillingsdemping en grip prioriteiten. Aan de andere kant, als je met hoge snelheden op gladde oppervlakken rijdt, kan het lichte aerodynamische voordeel van een smallere band de moeite waard zijn.
Indrukken uit de praktijk
Hoewel rolgegevens verschillen in rolweerstand tussen banden onder gecontroleerde omstandigheden aangeven, zijn voor de meeste mensen de prestaties op echte wegen het belangrijkst. Om meer subjectieve indrukken te verzamelen, hebben we beide bandmodellen ook getest op een lus van 2,7 km ten zuiden van Bristol, die verschillende ondergronden bevat. Deze lus combineert op een slimme manier een vers geasfalteerde klim, een typische "normale" Britse weg, een imperfecte afdaling en een korte, vlakke, bijna volledig opgebroken weg ertussenin.
Voor deze test heb ik een bandenspanning gebruikt die overeenkomt met de aanbevelingen van Pirelli: 83psi voor de 26mm band en 65psi voor de 30mm band voor mijn gewicht. Hoewel we zouden kunnen proberen wat gegevens te verzamelen door de tijd te meten die we hebben besteed aan het rijden met een bepaald gemiddeld vermogen, werd deze test uitgevoerd op open wegen, waardoor het moeilijk is om de invloed van rijders- en omgevingsvariabelen uit te sluiten. Windsnelheid, verkeer en individuele variaties in remmen en lijnkeuze kunnen bijvoorbeeld allemaal de gegevens vervormen en significante fouten introduceren.
Het doel van deze test was dus niet om gegevens te verzamelen, maar om een gevoel te krijgen voor hoe elke bandbreedte presteert in de echte wereld.
Conclusies uit de praktijk
Zoals verwacht was het verschil tussen de twee bandbreedtes minimaal op glad asfalt. Op goede wegen had het grotere bandvolume van de bredere 700×30 mm band in vergelijking met de 700×26 mm band geen merkbaar effect op het comfort, maar we weten wel dat er een klein aerodynamisch nadeel was.
Zodra de weg ruwer werd, werden de voordelen van de bredere band op het gebied van comfort en grip erg duidelijk. Zelfs op "normale" Britse wegen was de bredere band merkbaar comfortabeler. Bovendien gaf de extra grip van de bredere band meer vertrouwen zodra het wegdek ruwer werd. Dit gold vooral voor afdalingen, waar de bredere band een groter gevoel van stabiliteit gaf.
Het is belangrijk op te merken dat smalle banden weliswaar snel aanvoelen op ruwe wegen, maar dat de hoogfrequente trillingen die we ervoeren behoorlijk onaangenaam waren. Zoals besproken in onze handleiding over bandenspanning, kunnen bredere banden bij een lagere spanning ervoor zorgen dat de band vaker contact houdt met de weg, waardoor de rolweerstand afneemt.
Dus hoe krijg je een lagere rolweerstand?
Dit is een complex onderwerp, maar de rolweerstand van een band hangt grotendeels af van de constructie en de rubbersamenstelling. Over het algemeen zijn lichtere banden met dunner, zachter rubber sneller dan zwaardere, dikkere, stijvere banden met eigenschappen zoals lekbescherming - je kunt het verschil tussen zomer- en winterbanden ervaren. Zoals je misschien al had geraden, zijn wegbanden bijna altijd een afweging tussen snelheid en duurzaamheid. De beste keuze hangt af van je rijstijl. Papierdunne, lichtgewicht banden zijn geschikt voor tijdritten op perfecte wegen, maar misschien niet voor ongeplande uitstapjes of lange ritten op lokale grindpaden.
Welke bandbreedte moet je gebruiken?
Uit roltests blijkt dat bredere banden bij dezelfde bandenspanning een rolweerstandsvoordeel hebben ten opzichte van smallere banden. Dit voordeel verdwijnt echter zodra je in de echte wereld rijdt. In de echte wereld ligt het antwoord op de vraag "Zijn bredere banden sneller?" genuanceerder. Hoewel bredere banden niet minder rolweerstand produceren dan smallere, zouden ze ook niet langzamer moeten rollen als je de bandenspanning eenmaal hebt genormaliseerd. Bredere banden kunnen ook comfortabeler zijn en meer grip bieden. Een fiets die comfortabeler is en meer vertrouwen geeft, kan ook sneller zijn, afhankelijk van het terrein.
De bandbreedte kan dus worden gekozen op basis van andere criteria, zoals dempingsvereisten, grip en aerodynamica. Uiteindelijk moet je afwegen wat je wilt bereiken met de afstelling van je fiets.
Als je fiets genoeg speling heeft, raden we over het algemeen een 28mm band aan, een compromis dat een balans vindt tussen al deze eigenschappen.
Als je racet op mooie wegen of tijdritten, kan een iets smallere band van 25 mm een licht aerodynamisch voordeel bieden bij hoge snelheden. Race je echter op ruigere wegen, dan kan een iets bredere band beter zijn.
Als je vaak op bijzonder ruwe oppervlakken rijdt of gravelsecties wilt berijden, kan een band van 30 mm (of groter) meer comfort, grip en handling bieden, zonder dat dit ten koste gaat van de rolweerstand.