Op een rit met gelijke hoeveelheden plat en klimmen, met welke wielen moet je gaan - aero of lichtgewicht?
Bekijk een etappekoers en je zult zien dat de diepte van de wielen van de renners verandert met het terrein. Normaal gesproken komen velgen met een diep gedeelte uit op de snelle, vlakke etappes, terwijl ondiepere lichtgewicht velgen worden vastgeschroefd voor de bergen.
Het meest efficiënt op het niveau, en van groter voordeel wanneer je alleen of in een kleinere groep rijdt, een set opvallend diepe velgen kan zelfs een signaal zijn voor een rijder die graag in de pauze wil rijden.
Ter vergelijking: een dunne set velgen betekent dat de rijder verwacht dat de belangrijkste actie van de dag in de ups zal plaatsvinden. Maar met de meeste routes die uit zowel vlakke als heuvelachtige secties bestaan, welke wielen het meest efficiënt zijn; aero of lichtgewicht?
'Als een fietser 10 km op het vlakke rijdt, gevolgd door 10 km bergop, dan duurt het stuk bergop uiteraard langer', zegt Marco Arkesteijn, docent biomechanica sport en beweging aan de Aberystwyth University.
'Laten we nu [willekeurig] zeggen dat de aerodynamische wielen met een diep gedeelte je een snelheidstoename van 10% geven ten opzichte van ondiepere velgen op het vlakke, maar vanwege hun extra gewicht een vergelijkbare snelheidsvermindering op de helling.
'Het spreekt vanzelf dat je de ondiepe velgen moet kiezen omdat je meer tijd op de beklimming doorbrengt, dus daar wil je tijd besparen.'
Ah, maar zo eenvoudig is het niet. Over naar Kevin Quan, directeur engineering bij Knight Wheels: 'Mijn ex-collega's bij Cervélo hebben veel tests en berekeningen gedaan om deze vraag te beantwoorden.
'Ze ontdekten dat aero meer wint dan gewichtsverlies voor alles tot ongeveer 5% helling voor de gemiddelde recreatieve rijder en een helling van 8% voor een pro.'
Dus als je Chris Froome bent die de Col de la Ramaz in de Tour de France aanpakt, een stijging van 13,9 km met een gemiddeld stijgingspercentage van 7,1%, dan zijn diepe velgen de juiste keuze. Als je accountant John Smith bent en dezelfde klim probeert, is het beter om ondiep te gaan.
Laten we, voor een iets andere kijk op de dingen, onze vergelijkingsmaatstaf veranderen in het vertrouwde watt.
'Bij 40 km/u kan de omschakeling van ondiepe velgen naar diepe secties ongeveer 10 W waard zijn, wat je 30 seconden per uur zou kunnen besparen', zegt Rob Kitching, oprichter van Performance-modelling outfit Cycling Power Lab.
‘Laten we aannemen dat de gewichtsstraf van het gebruik van aero-wielen met diepe sectie een halve kilogram is. Zelfs op een helling van 10% zouden de kosten om dat extra gewicht de klim op te dragen waarschijnlijk minder dan 5W zijn.
'Een parcours zou veel zware beklimmingen moeten hebben waar er een grote gewichtsstraf zou zijn voordat het zinvol zou zijn om de aero-upgrade te dumpen.'
Het leven is een sleur
Een belangrijke factor waarmee we rekening moeten houden, is het weerstandsgebied (CdA), dat het product is van de weerstandskracht van een object en het frontale gebied. Het is gebleken dat het gebruik van aero-wielen de CdA van een fietser met 3-5% vermindert, dus als je 350 W vermogen genereert, kan het gebruik van aero-wielen je snelheid op het vlakke doen stijgen van 44,6 km/u naar 45,4 km/u, een stijging van 1,63%.
Bij een helling van 2% is aero nog steeds de beste keuze - de wielen met een diep gedeelte zouden minstens 2,8 kg zwaarder moeten zijn dan hun ondiepe tegenhangers om niet de snellere optie te zijn. Maar deze waarde da alt dramatisch naarmate de weg omhoog gaat.
Met 4% zijn aero-wielen tot 940 g zwaarder nog steeds de snellere optie. Bij 6% zakt dit naar 390g, maar tegen de tijd dat je 10% raakt, zit er nog maar 50g in voor het aerodynamische voordeel om ondiepe wielen te overwinnen.
Dus laten we dat meenemen naar de echte wereld. Zipp's 202 Firecrest clinchers zijn de ondiepe lichtgewicht optie van 1, 450 g, terwijl de 808's de super aero-keuze zijn met 1, 885 g, een gewichtstraf van 435 g.
Volgens onze "Afbeelding"/>
Prestatiemodellering
OK, we komen ergens, maar omdat we tot nu toe alleen in gegevens hebben gedoken om onze theorieën te testen, is het tijd om all-in te gaan. Best Bike Split, dat in 2014 door TrainingPeaks werd gekocht, heeft een prestatiemodel ontwikkeld motor die in staat is om een heleboel gegevens te absorberen - de functionele drempel, het gewicht, de fietsafstelling en de wielkeuze van een rijder - voordat een fietsverdeling voor een bepaalde koers wordt voorspeld.
Het is een nauwkeurig genoeg model voor professionele teams zoals Trek-Segafredo om het te hebben gebruikt om bijvoorbeeld te kiezen of hun rijders het TT Speed Concept of Madone met clip-ons moeten gebruiken wanneer ze worden geconfronteerd met een bergopwaartse tijd- proef.
FLO Wheels is een Amerikaans wielenbedrijf dat Best Bike Split gebruikte om zijn wielen te modelleren over talloze Ironman-fietscursussen om te zien hoe het terrein de wielkeuze beïnvloedde.
Deze omvatten vlakke, glooiende en steile parcoursen, plus extreme parcoursen zoals de Alpe d'Huez Triathlon, met de iconische beklimming die in de Tour de France werd gebruikt.
Het bedrijf vergeleek lichte zijwielen (1, 100 g) en aero-wielen (1, 624 g) met zwaardere zijwielen (2, 259 g). Op de Ironman Florida-baan, die slechts 300 meter klimmen over 180 km bevatte, kwamen de zwaardere wielen binnen na 5 uur 21 meter en 44 seconden.
De lichtere wielen bespaarden slechts 2s, terwijl de eros binnenkwamen op 5h 14m 10s - een besparing van 7m 34s. Zelfs op de 13,2 km lange Alpe d'Huez-klim verbeterden de lichtgewicht wielen de ultieme aero-combo met slechts 23 seconden.
‘Onze modellering toonde aan dat aerodynamica belangrijker is dan gewicht als het gaat om wielselectie,’ concludeerde FLO-medeoprichter Chris Thornham.
Dus voor de meeste scenario's in de echte wereld lijkt het op aero-overwinningen, maar dit debat over lichtgewicht versus stroomlijnen mist het punt, volgens Chris Hewings van Lightweight Wheels.
‘Op basis van ervaring, anekdotisch bewijs en omdat ik een beetje vet ben, zou ik me meer zorgen maken over wielflexie,’ zegt hij. 'De meeste van de lichtste wielen zullen inherent flexibeler zijn voor iemand anders dan een echt magere race-slang.
'Krachtoverdracht als gevolg van wielstijfheid is net zo belangrijk als een laag gewicht, dat is waar de meeste klimwielen het onder lijden, vooral voor rijders zoals ik, die meer dan 80 kg wegen.'
Hewings maakt een terecht punt, en naast de kwestie van het lichaamsgewicht is het ook de moeite waard om het volgende te overwegen: als je 90 kg weegt en je fiets 7 kg is, met een wielset van slechts 1,1 kg, vormen je hoepels slechts 1,12% van je totale set-up van 98,1 kg.
Maar als je net als Quintana bent en rond de 60 kg, met hetzelfde frame en hetzelfde wielgewicht, maakt je wielset 1,61% uit van het totaal, wat in totaal misschien maar 0,5% meer is, maar bijna 50% vertegenwoordigt spring in zijn proportie in vergelijking met de wielen van de grotere rijder.
Dus ondiepe velgen voor lichtere rijders en aero voor zwaardere? We geven het laatste woord aan gespecialiseerde aerodynamicus Chris Yu: 'Gecombineerd met een bepaald gewichtsverschil, komt de vraag welk wiel je moet kiezen neer op helling en wind - met name de gierhoek, die ook afhangt van de snelheid van de rijder.
'Maar afhankelijk van de specifieke combinatie van aero en gewichtsverschil, kan het compromispunt voor hellingshoek variëren van ongeveer 4% tot bijna 10%.' Dat is nauwelijks definitief, maar het is een antwoord … oh, wacht, er is meer: 'Dat is voordat rekening wordt gehouden met blootstelling aan zijwind en snelheid van de rijder.'
Dwarswinden, zegt u? Rechts. Misschien moeten we het hele ding maar vergeten…
