Velgen, breed, breder breedst, een pendelproef

De breedte van velgen beïnvloedt op diverse manieren de rijeigenschappen van onze velomobielen.

De rolweerstand is een factor, maar ook de stuureigenschapen en het comfort. Smalle velgen van 19 mm worden in principe gebruikt voor buitenbanden van 23 tot 28 mm. Bredere  velgen kan wel, maar het weinige comfort dat deze smalle bandjes bieden wordt nog minder. Ook neemt de kans op 'snakebites' toe omdat de hoogte van de band boven de velg lager wordt. De rolweerstand met de smalste banden neemt met 25 mm velgen heel licht toe. Er is dus geen reden om smalle banden op brede velgen te zetten.

Bredere banden, zeg vanaf 35 mm en hoger, kunnen wel succesvol op bredere 25 mm velgen worden toegepast. Vanaf 40 mm en breder lopen deze banden meetbaar lichter dan op 19 mm velgen. De stuurprecisie verbetert met brede velgen zeer duidelijk. Bij 3,5 bar en een 19 mm velg begint de F-lite in snel genomen bochten te zwabberen. Bij 25 mm velgen is bij 3,5 bar dit effect volkomen afwezig.

Omdat de recentere 25 mm velgen zelfs lichter zijn dan de vroegere 19 mm velgen, is de 25 mm velg min of meer de standaard geworden.

Maar wat gebeurt er als we nog bredere velgen gebruiken? Hans van Vugt van Elan spaakt twee 32 mm brede velgen om een Sturmey Archer trommelremnaaf en stuurt ze me toe. Weegt een 25 mm velg met trommel 892 gram, de 32 mm velgen wegen ieder 1149 gram. Het zijn wel heel robuuste exemplaren die er overigens heel fraai uitzien. De buitenmaat van deze velgen is 38,4 mm. Ik leg F-lites om met daarin latex binnenbanden. Dat gaat met flink wat moeite. De superbrede velg heeft een diameter van 42,4 cm tegen een 25 mm velg 41,9 cm. De temperatuur in de garage is 18,3 graden C en dat is te laag om vergelijkbare metingen te doen. Met een ventilatorkachel die ik eerder voor dit doel kocht breng ik de temperatuur op 20 graden C.

De pendel gaat 72 seconden heen en weer. De F-lite om 25 mm velgen pendelt 72,3 seconden gemiddeld over 6 metingen. Dat verschil is dus verwaarloosbaar. Dan probeer ik dezelfde proef te doen met Michelin radiaal banden. Helaas mislukt dat omdat de buitendiameter van de velgen te groot is. Michelin radiaal banden gaan al moeilijk op een 25 mm velg en dus helemaal niet op de grotere brede velgen. De F-lite op een 25 mm velg wordt bij 5 bar 53 mm breed, op een 32 mm velg worden ze zelfs 56 mm breed.

De conclusie is glashelder. Bredere velgen dan 25 mm leveren geen snelheidswinst op. Ze vergroten wel de draaicirkel. 

Pendel en massatraagheid.

Posted by Wheel-Tec on donderdag 18 september 2014

Uit de voorgaande berichten en de reacties hebben we vastgesteld dat de massatraagheid bij de pendel een factor is. Maar hoeveel beïnvloedt het de resultaten bij metingen van verschillende banden.
Ik ga mijn standaard voorbanden, de F-lite, vergelijken met de Schwalbe One 23 mm raceband.

Twee op de buitenkant van twee F-lites gebonden Michelin radiaal banden van ieder 675 gram leveren een extra gewicht op van 1350 gram. De pendeltijd neemt toe van 69,3 tot 71,7 seconden ofwel 2,4 seconden. Dit is 3,4%. Per 400 gram verschil dus 1%. Dit betekent dat voor elke 100 gram verschil in gewicht een correctie moet worden toegepast van 0,25%.
Een F-lite weegt 286 gram. Een Schwalbe SV7c weegt 91 gram. Twee F-lites en SV7c binnenbanden wegen samen 754 gram.
Een Schwalbe One 23 weegt 145 gram. Een SV6a weegt 75 gram (geen 65 gram zoals op het doosje staat)
Twee Schwalbe One 23 mm en 2 SV6a wegen samen 440 gram. Een combinatie met F-lites vergeleken met Ones verschilt dus 754 - 440 gram is 314 gram. 314 gram * 0,25% = 0,79%

De Schwalbe One 23 van 2015 pendelde op 10 bar 76,1 seconden. Met een correctiefactor van afgerond 0,8% moet dit dus worden: 76,8 seconden.
Geen groot verschil maar zeker relevant.

Het filmpje van Wheel-Tec laat mooi het verschil in massatraagheid zien.

Pendel aangepast

De pendel en de resultaten daarmee worden door velen intensief gevolgd. Veel reacties blijken ook heel nuttig, vooral de opmerkingen van Mathieu van Rijswick snijden hout. De massatraagheid blijkt een rol te spelen. Mathieu merkt op dat het testen van dezelfde banden op zowel 19 mm als 25 mm verschillen oplevert doordat de massatraagheid (MoI) niet wordt meegenomen. Mathieu gaat ervan uit dat de 25 mm velgen zwaarder zijn dan 19 mm velgen. Dat blijkt niet juist te zijn. De 25 mm velg met spaken en trommel weegt 893 gram, de 19 mm velg weegt 916 gram. De smallere 19 mm velg weegt dus 23 gram meer. Die 23 gram leveren voor de massatraagheid geen relevante verschillen op.

Tot nu toe heb ik de stalen platen van de pendel bijeen gehouden met ducttape. Dat werkt maar ziet er niet fraai uit. Ook willen de pakketten stalen platen, totaal 20 stuks van 3,7 kg ieder, nog wel eens iets verdraaien om de staande as. Eerder al waren de platen in vijf pakketten van vier stuks aan elkaar gepuntlast. Gemiddeld wegen de pakketten van vijf platen 14,7 kg en zijn nog goed te hanteren. Nu boor ik door het totale pakket drie gaten van 8,5 mm diameter. Drie draadeinden van 8 mm met boven en onder een moer houden de pakketten nu, mede dankzij een dwarsstang, goed op zijn plaats.
Ik zorg ervoor dat het totale gewicht van de pendel gelijk blijft. Er is een correctiegewicht van 100 gram nodig om de pendel ongeremd waterpas te krijgen. Dit is op de eerste foto net te zien bij de onderste moeren van de dubbele draadstang. Een beetje zilverkleurige lak erop en het geheel ziet er wat fraaier uit.

De reden van deze aanpassing ligt ook in het feit dat ik in de toekomst met de pendel wel eens op reis zal gaan. Er ligt een verzoek van een fabrikant van kunststof en houten velodrome vloeren om de rolweerstand van enkele bestaande velodrome vloeren te meten. Ook ten behoeve van vergelijkende metingen met andere meetapparatuur zoals rollenbanken, is het handig de pendel uit elkaar te kunnen halen. Mogelijk ga ik met Kees Bakker, tester van de Fietsersbond, vergelijkende proeven doen.

Bandentest met en zonder latex vloeistof

Uit mijn vorige bandentest kwamen opvallende verschillen tussen latex binnenbanden en tubeless banden naar voren, in het voordeel van latex binnenbanden. Ik, en met mij Hans van Vugt, hadden daar geen verklaring voor. Er kwamen veel reacties binnen. De meeste daarvan gingen over de waarschijnlijkheid dat vrij in de buitenband bewegende latex vloeistof mogelijk voor veel weerstand zou kunnen zorgen. Dat moet natuurlijk getest worden, maar hoe doe je dat?

Ik maak de volgende opstelling. Eerst leg ik twee F-lite banden op 25 mm velgen op de pendel. Doordat deze banden hoog boven de velg komen, plak in met ducktape twee Michelin radiaal banden tegen de F-lites aan. Deze Michelins raken door hun lagere profiel de asfaltstroken niet. Eerst pendel ik de F-lites 6x waarna ik ook de F-lites met aangeplakte Michelins pendel.

Als ik deze waarden heb giet ik in de Michelins 25 cc latex vloeistof in iedere band. Deze 25 cc weegt 25 gram. Na 6x pendelen giet ik nogmaals 25 cc latex in de beide Michelins waardoor er totaal 50 cc in iedere band zit. Weer worden er 6 runs gemaakt. Ik maak wat foto's en een video waarbij mooi is te zien hoe de vloeistof in de band beweegt.

Ik begin met het weer pendelen van de F-lite 2015 met SV7c band. Kwam deze combinatie in februari van dit jaar tot 69,5 sec, nu is dit 69,3 seconden, een verschil van maar 0,2 seconde.

Nadat de Michelin radiaal banden tegen de F-lites zijn aangeplakt doe ik weer 6 runs. Tot mijn verrassing pendelt deze combinatie 71,7 seconden. Dat is 2,4 seconde of 3,4% langer. De Michelins lopen extreem licht maar zijn eigenlijk loodzwaar. Een enkele Michelin radiaal band weegt maar liefst 675 gram. Er zit twee maal die waarde dus 1350 gram meer gewicht aan de pendel. Kennelijk zorgt dit grotere gewicht voor meer kinetische energie en pendelt de combi meetbaar langer.

Nu giet ik in iedere Michelin band 25 cc latex melk. Opnieuw pendelen levert een tijd op van 70,2 seconden. 1,5 seconde of 2% korter. Verrassend is dat deze combinatie sneller is dan de gewone F-lite zonder aangeplakte radiaal banden.

Aanvullend giet ik nog 25 cc extra latex melk in de banden zodat er in iedere band 50 cc latex melk zit. Totaal in de twee banden 100 cc ofwel 100 gram. Deze combinatie pendelt nu 69,4 seconden. Dat is 2,3 seconden korter dan de combinatie zonder latex melk. Dit is 3,2% korter.
Opvallend is dat deze combinatie nog 0,1 seconden langer pendelt dan alleen de F-lite.

Als laatste haal ik de beide SV7c binnenbanden uit de F-lites en vervang deze door latex binnenbanden. Ondanks dat deze latex binnenbanden met 105 gram 10 gram zwaarder zijn dan de 95 gram wegende SV7c, pendelt deze combinatie 72,3 seconden, 3 seconden en dus 4,3% langer dan de F-lite met SV7c binnenbanden. 

Mijn conclusie is dat er inderdaad enige vertraging door de latex melk wordt veroorzaakt. In deze testopstelling is dat met 2% bij 25 cc latex, heel gering. Mogelijk is het effect in de veel langer pendelende radiaal band groter. Het nadeel van latex melk zal in een snel rijdende fiets niet aan de orde zijn, de latex melk wordt dan verdeeld en door de middelpuntvliedende kracht tegen de binnenkant van de band gedrukt worden.

Hieronder een video hoe de latex in de band beweegt.