zondag 12 januari 2014

De berg is een orkaan

Niet zo lang geleden kwam het onderwerp voor de zoveelste keer voorbij op Ligfiets.net:  Heuvelop met een ligfiets. Ben je als ligfietser wel of niet in het nadeel ten opzichte van de rechtopfietsers? Een vraag die wel nooit definitief beantwoord zal worden.

Ik las het hele bericht en nam het allemaal voor kennisgeving aan ;-). Als velomobiel rijder hou ik niet zo van bergop fietsen. Ik blijf het lastig vinden. 'T lijkt wel zwaarder te gaan dan op de gewone fiets maar dat kan ook tussen de oren zitten.

Ëén opmerking van Mike Burrows in de video waarnaar werd verwezen is wel bij me blijven hangen. Ergens na 30 seconden zegt Mike:


"There is no such thing as hills,
there is only resistance to motion..."


Oftewel bergop fietsen is niets anders dan zwaar trappen. Je moet extra weerstand overwinnen, en that's it! Toen ik laatst door het jaarlijkse kerstpakket een kilootje of 8 zwaarder naar huis fietste leek het ook alsof ik (vooral bij het wegrijden) een helling op moest fietsen.

En zo ontstond dus het idee voor dit bericht. Bergop fietsen zou dus te vergelijken kunnen zijn met het fietsen met tegenwind. Als het maar hard genoeg waait lijkt het net alsof je tegen een helling op fietst en andersom. Dat ging ik narekenen; met de bekende Kreuzotter calculator.

Eerst rekende ik uit hoe snel je fietst op een helling; die ik telkens 1 procent steiler maakte. Bij gelijk blijvend vermogen daalt je snelheid dan gestaag. Dat zie je in het oranje deel van de grafiek hieronder.

Daarna zette ik de helling weer op 0% en verhoogde de tegenwind tot ik voor elk hellingpercentage van 1% - 10% op een gelijke fiets-snelheid als bij het klimmen uitkwam. De kilometers per uur tegenwind, die dit opleverde,  zette ik toen om naar de schaal van Beaufort. Da's het gele deel van de grafiek.

Gebaseerd op Kreuzotter. Uitgaande van een Quest, fietsend op zeeniveau bij 20 graden,
gewicht fiets 35 kg, gewicht rijder 83 kg, een cadans van 90 en een gelijkblijvend vermogen van 150 Watt.

Een hele normale helling van 2 procent (een brughelling is al snel zo steil) blijkt evenveel energie te vragen als het fietsen met windkracht 7 tegen! En dan hebben we  het nog niet eens over het échte klimmen. Een steile helling van 10% staat gelijk met het fietsen tegen een alles verwoestende orkaan in.

Deze hele exercitie is natuurlijk puur theoretisch. In de praktijk blijven we bij windkracht 11 allemaal binnen; maar een helling van 5% maakt lang niet dezelfde indruk op ons. Dat is alvast een verschil tussen tegenwind en klimmen.

De resultaten zijn dus wat vreemd en een conclusie durf ik hier dan ook niet uit te trekken. Dat laat ik graag over aan de klimmers en luchtweerstandspecialisten die dit weblog lezen. Heb ik het helemaal mis? Of kloppen de getallen maar werkt het niet zo?

Is een berg een orkaan of niet? Of om in de stijl van Mike Burrows te blijven: bergen bestaan inderdaad niet, maar tegen een orkaan in, is het verdraaid zwaar trappen.

Naschrift

Een paar dagen later schreef ik een vervolg op dit bericht: De berg is een orkaan - maar gewicht telt

Dit bericht verscheen ook in een iets bewerkte vorm in het tijdschrift Ligfiets& 2014-01. Dat artikel kun je hieronder lezen.

 

16 opmerkingen:

  1. Mooie studie, toch even een kanttekening.
    Klimmen met een velomobiel vereist een andere benadering dan klimmen met een open ligfiets.
    Bij een open fiets raak je je warmte goed kwijt.
    Bij een velomobiel is er kans op oververhitting

    Dan is er de klimtechniek
    Tijdens de ROAM kon de de verschillen in klimtechniek goed zien.
    Questen begonnen de klim vaak met een hogere aanvangsnelheid dan bv. de Mango's.
    Met name onze Amsterdamse vrienden waren niet bang , kwamen met hoge snelheid heuvelaf, en begonnen de volgende klim met aanzienlijke snelheid.
    Zo leek het alsof ze geen last hadden van de hellingen.
    Degenen met minder snel materiaal en minder durf hadden het een stuk lastiger.

    BeantwoordenVerwijderen
  2. Mooie studie. Geeft meteen heel duidelijk aan dat de Quest niet geschikt is om in te rijden in glooiend landschap.

    BeantwoordenVerwijderen
  3. Mooie studie inderdaad, eens een andere benadering is verfrissend. Als ervaringsdeskundige (ahum) bij zowel tegenwind fietsen in de lage landen, als tegenwoordig klimmer in terrein tussen de 0 en 13 % steilte heb ik ook wel een mening daarover.
    De Noren in de fietsclub hier zijn ook heel gevoelig voor wind, wat we in Nederland een lekker briesje noemen, vinden ze hier al heel veel tegenwind. Waaierrijden kunnen ze ook niet echt, tenminste niet zoals ik het geleerd heb in de vlakke polders aan de kust, waar het altijd waaide. Ik zeg altijd tegen ze: Het is net als klimmen, lichter verzet schakelen en ronddraaien, dan is er niets aan de hand.
    Klimmen met de racer gaat me nu prima af, na enkele jaren wennen. Met de Strada lukt het ook goed, ik moet immers, het is geen meter vlak hier. Wat Bram zegt klopt wel, je moet het rustiger doen dan met de racer ivm de hitte. De klimtechniek leer je vanzelf, als je de snelheid een stukje kan vasthouden bergop, dan scheelt dat veel. Ook na een afdaling probeer ik de snelheid zo lang mogelijk vast te houden, daarom is het wel eens irritant als er een auto "in de weg" rijdt tijdens een afdaling.
    Wilco heeft ook gelijk, in principe is een velomobiel minder geschikt voor heuvelachtig terrein.

    Groeten, Adri.

    BeantwoordenVerwijderen
    Reacties
    1. Minder geschikt is misschien een betere omschrijving. Overigens heb ik begrepen dat een velomobiel wel heel geschikt is om mee af te dalen. Dat compenseert...

      Verwijderen
  4. hoezo velomobiel niet geschikt?, pas je versnellingen aan, groot tandwiel achter en een heel kleintje voor en ga op je gemakkie naar boven
    waarom al die haast?
    Met de Alleweder kwam ik in de eifel hellingen van 30% en meer tegen en kwam ook nog fietsend boven

    groeten, andre

    BeantwoordenVerwijderen
    Reacties
    1. Klopt André, minder geschikt is een betere woordkeuze. We mogen niet vergeten dat velomobielen ontworpen zijn in de Lage Landen, en daar ook het best tot hun recht komen. Niettemin kan je er mee klimmen, en nog veel beter afdalen! Inderdaad door je versnellingen aan te passen, ook ik heb al een helling van 25% "genomen" en dat ging ook fietsend. De keerzijde kom ik af en toe 's winters tegen, als de wegen glad zijn kan het soms lastig zijn om zelfs met spijkerbanden boven te komen. Zo gauw je gaat doorslippen bij het trappen is het feest over en kan je uitstappen om de fiets naar boven te duwen. Dus het is goed te doen, maar met aanpassingen.

      Groeten, Adri.

      Verwijderen
  5. Leuk onderwerp, en een mooi bedachte grafiek!

    Ik ben zeker geen specialist, slechts een beperkt ervaringsdeskundige. Vanuit die optiek enkele opmerkingen.

    Het lijkt wel alsof er - door de vergelijking met 12 Bft tegenwind, boven 6% helling niet meer tegenop te fietsen valt. Maar dit valt erg mee, ook al is het behoorlijk zwaar. Dat is vooral te merken wanneer het momentum er niet meer is. Met momentum bedoel ik de energie die vrijkomt uit de snelheidsafname van de nog in beweging zijnde massa, ofwel het voordeel dat je als fietser hebt uit de hogere snelheid die je zojuist nog had. Het fietsen door glooiende landschappen is daarom niet alleen aangenaam vanwege de schoonheid van dergelijk landschap, maar ook vanwege het profijt van het momentum... daar moet je dan wel wel zelf voor zorgen door te blijven trappen tijdens het afdalen :)

    Daarnaast wordt in deze grafiek uitgegaan van een gelijkblijvend vermogen van 150 Watt, en een cadans van 90. Het vermogen is erg moeilijk te beheersen tijdens het fietsen. Dat hangt erg af van de sterkte van de fietser, en van de benodigde duur van het te leveren vermogen. Ik heb eigenlijk geen flauw idee van het vermogen dat ik lever als ik bijvoorbeeld de Posbank op fiets. De cadans neemt enorm af bij verdere toename van het hellingspercentage, als was het maar omdat op een gegeven moment eenvoudig de versnellingen op zijn. Wat worden vermogen/cadans/snelheid in de praktijk en in de calculator als de hellingspercentages stijgen, en er geen momentum meer is?

    BeantwoordenVerwijderen
    Reacties
    1. Ja dat is wel het nadeel van een theoretisch model als de Kreuzotter calculator. Met de echte praktijk van het fietsen (bergop of bergaf) heeft het niet veel te maken.

      Verwijderen
  6. Misschien eenzelfde tabel maken voor heuvelafwaarts en wind mee. Geeft ook leuke getallen. Bij 5 graden heuvelafwaarts ga je al ruim boven de 100. Mmmm misschien toch wat hard.

    BeantwoordenVerwijderen
  7. Hoi Paul,

    Ik heb het sommetje pas geleden ook eens gemaakt, want ik ben van plan om mee te doen met de tour for life. (zie alpenvelomobiel) Ik ben van mening dat het een beetje tussen de oren zit dat klimmen, en dat de snelheidverschillen met de bukkers er wel zijn, maar dat ze nu ook niet zo enorm groot zijn dat je over een hele etappe gezien nu achter zult raken, integendeel ;-). Neemt niet weg dat ik mijn Alleweder toch ga inruilen voor een Evo K, dat scheelt al weer 15 kilo gewicht.
    Ik ben er al uit dat ik in elk geval schijfremmen wil hebben voor in de bergen, zodat je met meer durf kan afdalen.
    Greetz Rudolf

    BeantwoordenVerwijderen
    Reacties
    1. P.S.
      Overigens een erg leuk plaatje, en een goede manier om e.e.a. in perspectief te zien. Hoewel de werkelijkheid natuurlijk altijd weerbarstiger is.
      Greetz Rudolf

      Verwijderen
    2. Hallo Rudolf,

      Die 15 kg gewicht ga je inderdaad heel goed merken! Ik klim zowel met de Strada als met de Scott op dezelfde trajecten, hellingen tussen de 2 en 13 %, en het snelheidsverschil is vrij aanzienlijk, net als het gewichtsverschil. De Strada komt rijklaar (met alle reservespullen, deelbare kap, 2 liter water, mattenset) op circa 40 kg, de Scott carbonracer is rijklaar (reservespullen in de zadeltas, lampsetje, 1,5 liter water) op circa 10 kg. Gewicht maakt dus echt veel uit bergop!
      Afdalen geeft een heel ander beeld........

      Groeten, Adri.

      Verwijderen
    3. Misschien dezelfde tabel ook eens maken voor gewone fietsen en racefietsen?

      Verwijderen
    4. Hallo Wilco,

      Daar heb ik inderdaad wel over gedacht. Lijkt me een ideetje voor een 'De berg is een orkaan deel 2'..

      groet,
      Paul

      Verwijderen
  8. Ha Paul,
    Erg leuk gedaan!
    Komt goed overeen met mijn 'gevoel'. Dagelijks 2x 35 km heuvelachtige woon-werk kilometers fietsend weet ik hoe klimmen en dalen voelt.
    Het leuke is wel dat ik racefietsers heuvelop altijd goed bij kan houden, en heuvel af zijn ze uiteraard geen partij. Waarom verliest een racefietser het heuvelop ook vaak? Als ik een racefietser uitdaag of andersom, gaat de snelheid ook heuvelop flink omhoog. Zijn luchtweerstand neemt dan exponentieel toe. Mijn luchtweerstand neemt nauwelijks toe. De benodigde energie om te klimmen neemt bij beide lineair toe. De kunst voor mij is dus heuvelop zo hard te fietsen dat hij meer energie moet leveren om de luchtweerstand te overwinnen dan ik nodig heb om te klimmen.
    Echt steile hellingen, zeg maar 5% en meer, lukt dat niet meer hoor, het houdt zelfs voor een Velomobiel een keer op...

    Groet,
    Marinus

    BeantwoordenVerwijderen