Banden, banden, banden en nog eens banden

[365cycle]

Dat het een radiaalband is. 

Dit is een hele belangrijke.

Dus als je niet harder wilt trainen ga je nog specialere banden maken.

Of als je met dezelfde training nóg sneller wil. Ik heb de afgelopen tijd niet zo heel veel gereden, maar Garmin meldde vanochtend wel dat ik sterker ben dan ooit. Toch is het verschil in vermogen nooit genoeg om bijvoorbeeld Arend-Jan op LEL bij te houden als hij met de Snoek rijdt, het verschil is gewoon te fors. De extra snelheid moet dan uit de fiets komen, en als het tempo richting 70 per uur gaat valt er op rolweerstand zeker ook nog wel wat te winnen t.o.v. een CCU/GP5000 setup.

Desondanks snap ik het gewoon niet zo goed waarom deze band nu zo bijzonder is. Ik snap dat mijn Schwalbe Tryker nou niet bepaald de snelste bandjes zijn. Ik weet dat er snellere, minder lek bestendige banden zijn. Maar ook tragere meer lek bestendige banden. Heb ook weleens gezien dat sommige tuberloze banden hebben. Dus eigenlijk is een band voor mij een band.

Ik ga juist aan zodra er "radiaalband" geschreven wordt. Die zijn onwijs zeldzaam voor fietsen, en dat is niet voor niets.
Een wielrenner vroeg me laatst ook waarom ik zo loop te rommelen met verschillende banden, omdat het allemaal gewoon niet zoveel uitmaakt. Voor een wielrenner klopt dat inderdaad; zeker bij een lange dunne man als de rijder in kwestie gaat bij 30 km/h al meer dan 80% van zijn energie op aan het overwinnen van de luchtweerstand.
Voor ons geldt dat niet; onze rolweerstand is flink groter dan die van een racefiets (meer wielen en ze zijn nog kleiner ook, dus iedere oneffenheid heeft meer effect op onze snelheid + het rubber moet meer vervormen). Onze luchtweerstand is echter maar een fractie van wat die wielrenner te verwerken krijgt; zelfs bij 80 km/h schat ik dat in een goed opgetuigde Snoek de luchtweerstand maar zo'n 200W kost. De rest die je moet trappen om dat tempo vast te houden is rolweerstand! 
Met andere woorden; de impact van een snelle band is veel groter dan voor een racefietser.

Wat maakt radiaalbanden dan zo interessant?
Iedere band heeft koordlagen in het rubber, die de band z'n stevigheid en vorm geven. Bij sommige banden (vouwbanden) zijn die van een kunststof (bijvoorbeeld aramide), bij draadbanden zijn ze vaak van metaal. 
Een band verliest energie doordat hij bij elke omwenteling in het contactvlak wordt platgedrukt en daarna weer terugveert. Rubber en koordlagen zijn niet perfect elastisch: een deel van de vervormingsenergie verdwijnt als warmte (hysterese). Hoe meer en hoe ongunstiger een band vervormt, hoe hoger de rolweerstand.

Bij een diagonaalband lopen de koordlagen schuin van hiel naar hiel en kruisen ze elkaar. Loopvlak en wang vormen daardoor één samenhangend, stug geheel. Zodra het contactvlak afplat (en dat doet het, tenzij je bij kapitein Bosui banden hebt leren oppompen), moeten de gekruiste lagen als een schaar langs elkaar schuiven en buigt het hele karkas mee, loopvlak inbegrepen. Die interne wrijving tussen de lagen en de grote hoeveelheid rubber die telkens wordt gekneed, leveren veel warmte op, en warmte is verloren energie. Het loopvlak wringt bovendien in het contactvlak, wat extra slip en slijtage geeft.

Bij een radiaalband staan de koorden haaks op de rijrichting, zodat de wang soepel en zelfstandig kan buigen. Een stijve gordel van staal of textiel onder het loopvlak houdt dat vlak en stabiel. Het loopvlak rolt af als een rupsband met weinig vervorming; alleen de dunne wang doet het veerwerk. Minder gekneed rubber en minder wrijving tussen lagen betekent minder hysterese, dus minder warmte en een duidelijk lagere rolweerstand, en dan hebben we het echt over een afgenomen vermogensverlies van de helft of zelfs minder.



Waarom zijn vrijwel alle fietsbanden dan diagonaal?
Dat heeft hoofdzakelijk met drie dingen te maken:
- hysterese is voor fietsen minder een issue, omdat het contactoppervlak nogal klein is t.o.v. een auto
- diagonaalbanden hebben als vanzelf de voor fietsbanden typische ronde vorm (door druk te verdelen over het "net" aan koordlagen), een radiaalband heeft dan al snel de "autobandvorm": de gordel(s) lopen helemaal om het loopvlak heen, rekken in alle richtingen uit, met een "vierkante" doorsnede tot gevolg. Zit die er niet, dan zou een buitenband onder druk groeien als een losse binnenband.
- het feit dat de "ronde" vorm moeilijk te ontwerpen is maakt een radiaalband ook minder aantrekkelijk voor een tweewielfiets. Stel je eens voor hoe de vorm van een autoband zich zou gedragen als je een bocht probeert in te sturen met een tweewieler. Bedenk je ook dat het loopvlak dan "opzij" wil - dat wordt best spannend  

Waarom willen we dan wel een radiaalband onder onze velomobielen?
Het zwaarst wegen argument tegen radiale fietsbanden is het vage stuurgedrag bij leunen. Dit vervalt bij een driewieler helemaal: de band gebruikt alleen het middenstuk van het loopvlak, dus een vlak loopvlak met gordel is geen nadeel maar een voordeel. Zo’n band werkt in bochten juist als een autoband: zijkrachten lopen via het contactvlak, en daar houdt een gordel het loopvlak vlak en stabiel, wat de band preciezer en met minder wringing laat sturen dan een rond diagonaalkarkas dat onder zijbelasting opzij kruipt.

Bij 60 tot 80 km/u is de band een relatief groot deel van het verlies; een paar watt per wiel is daar de moeite waard, en een gordel in een 16- of 20-inch band weegt weinig. De grootste drempel is economisch: de velomobielmarkt is te klein om een nieuwe karkasopbouw voor te ontwikkelen. Maar juist dát hebben de Duitse heren hier fraai opgelost  

Dit verhaal van Theo werd heel komisch door Hans W* onderstreept, omdat hij zich in een andere context afvroeg waarom iedereen de toenmalige Marathon + zo langzaam vond. Hij reed er namelijk gewoon >45 km/u mee. 

Voor de mensen die Hans niet kennen: hij was ooit op CV verwikkeld in een Titanenstrijd met Ymte. Geweldig om te mogen meemaken.

Leuke anekdote