Wetenschap achter de aerodynamica testen

Waarom kleine aanpassingen tot grote voordelen kunnen leiden: de wetenschap achter aerodynamica testen

Een fietser heeft te maken met verschillende natuurkundige krachten die de snelheid belemmeren. Naast de weerstand van banden en lagers, en bij bergop fietsen de zwaartekracht, is de aller belangrijkste en grootste kracht die overwonnen moet worden de wrijvingskracht van de lucht,  de luchtweerstand. De luchtweerstand is simpel gezegd de kracht die geleverd moet worden om door de lucht heen te komen. Het bijzondere van luchtweerstand is dat het een exponentiële kracht is. Naarmate de snelheid van een fietser toeneemt, neemt de luchtweerstand die hij of zij moet overwinnen in het kwadraat toe. Stel je gaat 5 procent harder fietsen, dan krijg je 10 procent meer luchtweerstand. Simpel gezegd, des te harder je fietst, des te groter wordt de luchtweerstand, en des te belangrijker wordt een aerodynamische houding.

De luchtweerstand op je fiets wordt voor ongeveer 15 procent veroorzaakt door je fiets en voor 85 procent door de fietser zelf. Als je dus harder wilt gaan fietsen zonder extra inspanning te leveren kun je het beste aan je aerodynamische positie op de fiets werken.

Luchtweerstand meten

Om de luchtweerstand te meten wordt, net zoals in een windtunnel, je luchtweerstand waarde, CdA, gemeten. Hoe lager de luchtweerstand waarde des te minder luchtweerstand je hebt, en des te sneller je gaat bij een gelijke inspanning. De luchtweerstand waarde is opgebouwd uit twee componenten. Deze is opgebouwd uit de luchtweerstandcoëfficiënt, Cd, welke vermenigvuldigt wordt met het frontale oppervlakte, A. Oftewel, het gebied wat wind vangt tijdens het fietsen.

Wervelingen

Om je luchtweerstandswaarde omlaag te brengen, en dus sneller door de lucht te gaan kun je het oppervlakte wat wind vangt dus verkleinen. Dit is pas één deel van het verhaal. Lucht dat in botsing komt met een voorwerp gaat niet mooi om een voorwerp heen maar gaat wervelen. Als deze wervelingen achter het voorwerp te recht komen, zorgen ze ervoor dat het voorwerp naar achteren gezogen wordt. Deze zuigkracht naar achteren bepaald een fors  percentage van de luchtweerstand die moet worden overwonnen.

Een lage luchtweerstandswaarde wordt dus bereikt door het oppervlakte wat wind vangt te verkleinen én door de wervelingen achter de fietser te voorkomen.

Kleine aanpassing grote gevolgen

Doordat wervelingen achter de fietser zo’n grote invloed hebben op de luchtweerstandswaarde kunnen kleine veranderingen die niet veel invloed hebben op het frontale oppervlakte dat wind vangt, toch al grote invloed hebben op de luchtweerstandwaarde doordat wervelingen achter de fietser worden verkleind. Het Track Aero Systeem meet de luchtweerstandwaarde zeer nauwkeurig waardoor je precies weet met welke positie en met welke onderdelen je de minste luchtweerstand hoeft te overbruggen. En hoe je dus de meeste snelheid krijgt bij gelijke inspanning.

 

Standaard CdA waarden en hoeveel gratis snelheid

Ook al is een CdA waarde voor elke atleet uniek, onderstaande waarden worden vaak gevonden.

 

Soort atleet                                               Positie                                                CdA

Amateur                                           Handen op het stuur                     0,330 – 0,450

Amateur                                           Tijdrit positie                                    0,250 – 0,300

Elite/prof                                         Handen op het stuur                     0,300 – 0,350

Elite/prof                                         Tijdrit positie                                    0,180 – 0,250

 

Een 0,010 lagere CdA waarde betekent al dat er al 8,5 watt minder kracht nodig is om 40 kilometer per uur te rijden. En om 45 kilometer per uur te rijden is zelfs 12 watt minder kracht nodig. Hoeveel gratis snelheid tijdens een aerodynamica test verkregen kan worden is individueel verschillend. Maar kleine verschillen in CdA waarden leveren dus al substantiële winst op!

 

Hoe werkt een aerodynamica test

Tijdens een test wordt er gekeken welke positie en welk materiaal (zoals helm, snelpak en drinksysteem) voor de renner de laagste luchtweerstandswaarde oplevert. Per testsessie worden 20 rondes (5 kilometer gefietst), niet alleen kan dan langere tijd ervaren hoe de positie is, ook kan direct gezien worden hoe stabiel of juist onstabiel iemand op zijn/haar fiets zit omdat de gegevens in real time op de computer binnen komen.  Na afloop van een test is van 8 tot 12 posities bekend hoe aerodynamisch deze zijn en hoe comfortabel en haalbaar deze posities zijn. Een aerodynamica test op de wielerbaan met een “track aero system” levert dus gratis snelheid op in een houding afgestemd op jouw sportieve doel.