Op het moment dat u het ventiel sluit, kan uw bandenspanning fluctueren. Fietser schakelt volledige nerdmodus in om alles uit te leggen
Telkens als je een glimmende nieuwe fiets in een winkel ziet, durven we te wedden dat je het niet kunt laten om in de band te knijpen om de druk te controleren. Antropologen vertellen je dit een link naar onze voorouders die paarden kochten, voor wie het controleren van de staat van de hoefijzers een verkoop zou kunnen maken of breken.
Dus voor fietsers is de bandenspanning cruciaal. Een handvol psi kan hoe dan ook de prestaties beïnvloeden. Dus met welke bandenspanning moet je rijden? En als je meter in de gang 100psi aangeeft, wat betekent dat dan op de weg?
‘Bandenspanning is van vitaal belang’, zegt Gary Blem, hoofdmonteur van Team Sky [geïnterviewd in februari 2014]. ‘Je moet rekening houden met het gewicht van de rijder, het type band, de weersomstandigheden en de lengte van de race.
'Ian Stannard in een regenachtige Classics-race op FMB-banden zal heel anders zijn dan Richie Porte [nu met BMC Racing] op een zonnige Tour-etappe op Veloflex.'
Laten we eerst het laatste punt nemen, laten we snel de kwestie van het bandentype behandelen. Wanneer professionele monteurs zoals Blem-chatbanden, hebben ze het over buizen, die meestal latexbuizen hebben.
Latex is een veel poreuzere substantie dan men zich zou kunnen voorstellen en kan in de loop van een dag aanzienlijke hoeveelheden lucht lekken.
‘We monitoren de bandenspanning tijdens trainingsritten om te zien hoeveel ze verliezen, en passen ze vervolgens aan’, zegt Blem. ‘Laten we zeggen dat we FMB-banden gebruiken in de klassiekers.
'Deze kunnen in een paar uur tot 0,7 bar [10psi] verliezen. Bedenk dan dat we om 9.00 uur de banden oppompen in het hotel en dat de race om 12.00 uur begint. We moeten kijken hoe de banden presteren van 9.00 uur tot 16.30 uur, dus we zullen vaak te veel oppompen om te compenseren.'
Een dergelijk drukverlies in butylbuizen (die vaak voorkomen bij draadbanden) is bijna te verwaarlozen omdat butyl minder poreus is, voegt hij eraan toe.
Maar dat wil niet zeggen dat de spanning van uw banden in de ochtend de spanning aan het eind van de dag zal zijn.
Formule voor succes
'Bij het oppompen van banden met lucht, moet de bandenspanning de ideale gaswet, PV=nRT, zeer dicht benaderen', zegt James Shingleton van bf1systems, het bedrijf dat verantwoordelijk is voor de bandenspanningssensoren op de Bugatti Veyron.
'Laten we aannemen dat n en R constanten zijn [n is de hoeveelheid lucht die in de band wordt samengeperst, gemeten in mol, en R is de ideale gasconstante] en dat het volume van de band [V] verandert niet [dus geen rek of vervorming van de band].
'Hierdoor kunnen P [druk] en T [temperatuur] dus veranderen.'
Als uw 110psi-banden een temperatuurdaling van 22°C naar 4°C ervaren zodra u uw huis verlaat, zullen de banden daadwerkelijk op 102psi lopen.
Volg dit tot zijn natuurlijke conclusie en de druk is recht evenredig met de verandering in temperatuur, zodat P(final)=P(initial) x T(final)/T(initial), waarbij T wordt gemeten in kelvin, dwz graden C + 273, en P wordt gemeten in absolute bandenspanning, dwz psi + 14.7psi: de luchtdruk op zeeniveau.
Laten we aannemen dat uw 110psi-banden op het punt staan een temperatuurdaling te ervaren van 22°C tot 4°C zodra u uw huis verlaat.
Door de warmteontwikkeling door remmen of wrijving van de weg te negeren, zullen de banden, eenmaal geacclimatiseerd, daadwerkelijk op 102 psi lopen. Geen onaanzienlijk verschil.
Maar moeten we hier rekening mee houden? Kevin Drake, de bandenontwikkelings- en testingenieur van Specialized, is niet helemaal overtuigd.
‘Niemand wil de berekeningen doen, dus nadat we de omstandigheden in de echte wereld hebben waargenomen, hanteren we de vuistregel dat een temperatuurstijging van 5 ° C de druk met 1 psi verhoogt. Dus voor de meeste rijders zal temperatuurverandering geen probleem zijn.'
Zwaar probleem
Het volgende waar u op moet letten, is het gewicht, of specifiek het effect van een belasting op een band.
‘Laten we nog eens naar PV=nRT kijken’, zegt Drake. ‘Als nRT constant blijft, kan P alleen veranderen als V dat doet.’
Deze relatie tussen het bandenvolume en de druk wordt verklaard door de wet van Boyle, waarbij P(initial) x V(initial)=P(final) x V(final).
Laten we aannemen dat de temperatuur constant is en dat het volume van een fietsband ongeveer 1,2 l is (gebaseerd op het idee dat een band een perfecte torus is en dat het volume van een torusvorm V=2π is 2Rr2, waarbij r=straal van de dwarsdoorsnede van de band, en R=straal van het hart van het wiel tot het midden van de band).
Als we een volumeverandering van bijvoorbeeld 0,1 l zouden kunnen eisen, wat zou dat dan betekenen voor onze 110 psi-band? Herschik de wet van Boyle en je krijgt het volgende: P(final)=P(initial) x V(initial)/V(final).
Dus voor onze band, P2=110 x 1.2/1.1, wat gelijk is aan 120psi. Dat is een grote verandering in druk. Toch is het gebaseerd op een grote 'maar' - het idee dat het zitten op een fiets een band comprimeert in de mate dat het volume verandert, in dit voorbeeld met 10%.
‘Bij de meest goed opgepompte banden is de verandering in volume onder belasting verwaarloosbaar’, zegt Drake. 'Misschien zie je een uitstulping van de zijwand, maar dit is niet hetzelfde als volumeverandering, maar vormverandering.
'Dus voel je vrij om je banden op te pompen terwijl je op je fiets zit.'
Maar als dat zo is, waarom zou een rijder van 60 kg dan gewoonlijk een druk hebben van minder dan een rijder van 90 kg? En terug naar onze oorspronkelijke vragen, welke druk zouden we allemaal moeten uitoefenen?
‘Een lagere druk zorgt voor een groter contactvlak als de band onder belasting vervormt, waardoor er meer grip ontstaat’, zegt Blem. ‘Maar als het te zacht is, kan het de rolweerstand verhogen en loop je het risico op lekke banden [pinch flats].
'Als u de banden echter te hard opblaast, zijn tractie en comfort vaak inbegrepen.'
Dat betekent in de praktijk dat een zwaardere rijder een band met een bepaalde druk meer zal vervormen dan een lichtere rijder, en daarom gebruikt de zwaardere rijder een hogere druk.
De sweet spot is het punt waar de tractie goed is, maar de vervorming van de band zorgt niet voor een trage wegligging, en beknelling is geen probleem op oneffen wegen, maar je banden bieden nog steeds voldoende pneumatische demping voor comfort.
Dus wat is dat cijfer? Ex-Vacansoleil-DCM monteur Klas Douglas heeft een vuistregel…
‘Ik neem ongeveer 10% van het gecombineerde gewicht in kilo’s van de rijder en hun fiets – het is een goede maatstaf om af te stemmen.
'Voor een rijder van 70 kg op een fiets van 7 kg zou ik kijken naar ongeveer 7,7 bar [112 psi], met de voorkant iets minder dan de achterkant om de gewichtsverdeling van de rijder te compenseren. Maar daarna is het een kwestie van ervaren.'
