Het upgraden van je banden kan de goedkoopste manier zijn om je rit te verbeteren, maar kies je ervoor? We leggen uit hoe ze zijn gemaakt en werken
Het klinkt als sciencefiction, maar de introductie van materialen uit het ruimtetijdperk in racefietsbanden zou ze een vorm van virtuele intelligentie kunnen geven. Als je op een vlakke, gladde weg rijdt, wordt het rubber in de banden automatisch harder om de rolweerstand te verminderen, maar als je remt, accelereert of een bocht neemt, wordt het zachter om meer grip te creëren.
De magie komt in de vorm van grafeen - de wonderstof die harten sneller doet kloppen op het gebied van materiaalwetenschap. Grafeen is een één atoom dikke laag koolstof die ongelooflijk licht, sterk en flexibel is. Het zou kunnen leiden tot opvouwbare mobiele telefoons, aanzienlijk lichtere vliegtuigen en, eh, de dunste, meest ondoordringbare condooms (de Bill & Melinda Gates Foundation heeft $ 100.000 gedoneerd voor investeringen in grafeen om een veiliger anticonceptiemiddel te creëren met een beter gevoel).
Het is ook klaar om de wereld van het fietsen te transformeren, inclusief de wegband, en je hoeft geen decennia te wachten om de effecten ervan te testen. Het Italiaanse bedrijf Vittoria heeft zojuist een versie van zijn populaire Corsa-band gelanceerd met toegevoegd grafeen in de loopvlakcompound, en het beweert dat het resultaat een vermindering van 19% van de rolweerstand is in vergelijking met zijn voorganger, evenals een grotere lekbestendigheid en grote verbeteringen in het algemeen levensduur.
Hoewel het voor Cyclist te vroeg is om deze beweringen te verifiëren, is het zeker een bewijs dat banden, ondanks dat ze tot de minst glamoureuze componenten behoren die je op een fiets zult vinden, vooroplopen in wetenschappelijke ontwikkeling en een veel grotere impact hebben op rijkwaliteit en prestaties dan waar ze vaak de eer voor krijgen. Banden van goede kwaliteit zijn misschien wel de goedkoopste en gemakkelijkste upgrade die je aan je fiets kunt maken, dus het is de moeite waard om een beetje te begrijpen wat er in die rubberen hoepels gaat.
Cirkel van compromis
Het minimaliseren van de rolweerstand, het maximaliseren van de grip, het dempen van de rit, en dat alles terwijl het de voortdurende dreiging van glas, vuursteen en doornen afweert - banden zijn indrukwekkende technische hoogstandjes. Fabrikanten moeten deze concurrerende eisen in evenwicht houden bij het ontwikkelen van nieuwe banden, en dat is geen gemakkelijke taak, legt Benjamin Blaurock, productmanager voor Continental's wegbanden, uit. 'Als je een van deze parameters verhoogt, heeft dat invloed op ten minste een van de andere', zegt hij. 'Een zeer harde compound zou bijvoorbeeld de rolweerstand verlagen, maar de grip verminderen, en het zou erg houten aanvoelen om te rijden. Als je een hoge lekbestendigheid wilt, kun je een dikke anti-leklaag toevoegen, maar dat voegt gewicht toe en verhoogt de rolweerstand.'
Zulke onontkoombare compromissen verklaren het brede spectrum van beschikbare wegbanden. Aan de ene kant zijn stijve, zware, duurzame en goed beschermde banden die het meest geschikt zijn voor toeren en woon-werkverkeer, waar lekbestendigheid een hogere prioriteit heeft dan regelrechte snelheid en prestaties. Aan de andere kant zijn superlichte, gripvolle, soepele banden bedoeld voor racers die bereid zijn een verhoogd risico op een lekke band en een kortere levensduur te accepteren voor de extra prestatiewinst die hen op de racedag een overwinning of een nieuwe PB zou kunnen opleveren.
Zoals Blaurock opmerkt: 'Het is belangrijk om een goed gevoel van je banden te hebben, en ze kunnen het prestatieniveau beïnvloeden
op een zeer belangrijke manier.' Hij herinnert ons er ook aan dat sommige mensen bereid zijn meer dan £ 2.000 te besteden aan hoogwaardige carbonwielen, terwijl het prijsverschil tussen een middenklasse en een premium -kwaliteit band is amper £50. Banden vertegenwoordigen een relatief goedkope upgrade.
Met zo weinig contact met het wegdek – minder dan een duimafdruk – hoe kan een band zo’n verschil maken voor het rijgevoel? In tegenstelling tot mountainbikebanden, waar het loopvlakpatroon cruciaal is voor grip, zijn racebanden meer afhankelijk van een combinatie van de rubbersamenstelling en de soepelheid van het karkas. Als het nat is, snijdt een wegband door de waterfilm (en niet een aquaplan erop) en daarom kan zelfs een volledig gladde band nog steeds voldoende grip bieden om je rechtop te houden. Zelfs bandenfabrikanten geven toe dat het hebben van een loopvlakpatroon op een wegband meer voor het psychologische voordeel van de rijder is dan enige bijdrage aan de grip. Dit laat zien hoe belangrijk de constructie van een wegband is voor elk aspect van zijn prestaties, dus laten we de lagen afpellen.
Oprollen, oprollen
Banden zijn typisch een assemblage van vier elementen. De kwaliteit van de materialen die voor elk van deze materialen worden gebruikt, is belangrijk, maar het is hoe ze op elkaar inwerken die de prestaties echt bepa alt. Werkend van de buitenste laag naar binnen, komt eerst het loopvlak of de rubbersamenstelling die contact maakt met de weg. De volgende is meestal een soort anti-lekbeschermingslaag en tenslotte komt het karkas dat een band zijn structuur geeft. Het vierde element is de binnenband, die ofwel volledig is ingesloten in het karkas, zoals bij buisvormige banden, of als een afzonderlijk onderdeel is gemonteerd, zoals bij draadeinden.
Tubeless-banden, door de Duitse bandenfabrikant Schwalbe omschreven als 'de technologie van de toekomst', maken een binnenband overbodig en verminderen daarom de rolweerstand door de wrijvingsverliezen tussen de binnenband en de band weg te nemen. de band rolt en buigt. Schwalbe beweert dat zijn Pro One tubeless band 25% minder rolweerstand heeft dan een vergelijkbare draadband met een binnenband, wat de invloed benadrukt die de binnenband alleen heeft op het bandensysteem.
Profs in verschillende disciplines, waaronder baan-, tijdrit-, weg- en cyclocross-banden, gebruiken voor racedagen buisbanden, waarbij het loopvlak, het karkas en de binnenband in een enkele structuur zijn genaaid. Ondanks de hinderlijke factor van het moeten lijmen van deze banden op de velgen (ze komen niet vast te zitten via een haakvormige hiel zoals bij clinchers), geven de profs de voorkeur aan het soepelere rijgedrag van de buizen, de bewezen lagere rolweerstand en de geruststelling dat zelfs bij een lekke, de band blijft op de velg.
'De fysica van die perfect ronde dwarsdoorsnedevorm die zachtjes een (meestal) latex binnenband omhelst, is optimaal voor een zacht, soepel systeem omdat het perfect in elke richting zal vervormen', zegt Morgan Nicol, technisch directeur van Challenge Tyres, een bedrijf gespecialiseerd in handgemaakte buizen. Een typische draadband is geconstrueerd met een uitgesproken U-vorm en zal niet zo gelijkmatig vervormen.
Waarom is dit belangrijk? Om de rolweerstand te verlagen, moet een band soepel genoeg zijn om te vervormen en eventuele onvolkomenheden in het wegdek te absorberen, zodat het momentum van rijder en fiets ongehinderd kan doorgaan.
Het alternatief, zegt Nicol, is dat elke keer dat een band een steen of een oneffen oppervlak raakt, hij een fractie terugveert (wat vele malen per wielomwenteling gebeurt), en weerstand biedt tegen voorwaartse beweging. Als je zelfs een superglad wegdek onder vergroting hebt bekeken, is het profiel verre van vlak. Op microscopisch niveau ervaren banden bij elke rit iets dat lijkt op het stuiteren over de kasseien van Parijs-Roubaix, waarbij ze energie verliezen terwijl het wiel herhaaldelijk in de lucht vliegt. Dit is de reden waarom dunne banden met hoge druk geleidelijk worden uitgefaseerd ten gunste van bredere banden met een lagere druk, omdat is bewezen dat de bredere banden met een lagere druk minder rolweerstand creëren omdat ze gemakkelijker vervormen en dus minder terugveren.
Eric Gertner, hoofd bandeningenieur van Bontrager, zegt: 'Iedereen reed 19 mm brede banden die tot 120 psi waren opgepompt, denkend dat het sneller was. Maar we weten nu dat dat niet het geval is. Van wat we tijdens het testen hebben gezien, zal een band met een hogere druk je meer laten stuiteren en dat rondstuiteren is eigenlijk energie die wordt weggepompt naar het universum. Op een gepolijste velodroom is een 19 mm-band misschien de snelste, maar op een weg is het optimum zeker groter om dat weggeluid weg te nemen, en een lagere bandenspanning is redelijkerwijs voor veel mensen een goede zet.'
Soepelheid lijkt de grootste troef van een band te zijn, en nog meer in bochten, vooral op nat of ruw wegdek. Nicol zegt: "Als je in bochten komt waar het wegdek niet perfect is, zal het stuiteren over hobbels de band ontlasten." Als er water aan de situatie wordt toegevoegd, werkt het als een smeermiddel en glijd je waarschijnlijk op uw achterkant, tenzij de soepelheid van uw band contact met de weg kan behouden.
‘Soepelheid hangt deels af van de dikte en flexibiliteit van het loopvlak, maar het is in feite het karkas dat de dominante rol speelt in de prestaties van een band’, zegt Nicol. Dit omhulsel bestaat uit lagen geweven en gebonden draden. Hoe hoger het aantal draden per inch (TPI), hoe dunner elke draad is en hoe soepeler de band zal zijn. Banden van racekwaliteit kunnen tot 320TPI hebben, terwijl wintertrainingsbanden slechts 60TPI kunnen hebben. Maar wees voorzichtig bij het selecteren van banden, omdat fabrikanten vaak TPI-tarieven aangeven op basis van meerdere karkaslagen. Een karkas van 180TPI kan bijvoorbeeld uit drie lagen van 60TPI bestaan.
Materialen zijn hier ook van belang, waarbij eersteklas zijde (gebruikt voor baanbuizen) zachter en soepeler is dan katoenen draden, die op hun beurt beter presteren dan nylon. Maar zoals Continental's Blaurock in het begin opmerkte, je kunt niet alles hebben. Hoge draaddichtheid, katoenen karkassen en zachtere durometer rubberen loopvlakken zijn misschien wel de meest soepele, maar ze missen de duurzaamheid en weerstand tegen snijwonden van stijver nylon en hardere rubberverbindingen.
Tot nu toe is niets in staat geweest om deze compromissen te trotseren en de perfecte mix van soepelheid en duurzaamheid te produceren. Maar wie weet wat er op de weg kan komen als de grafeenrevolutie zich eenmaal heeft voorgedaan?
