FondoLab

Neutrale wagen · Buiten categorie

Kliktijd en VAM

Hoe lang een klim duurt op een vermogen, welke VAM dat is, en wat een kilo of tien watt verandert.

Jouw getallen
Fijnafstelling

Verstandige standaardwaarden; pas ze aan als je beter weet.

Gratis, zonder account, er wordt niets bewaard. Je getallen staan in de adresbalk, dus je kunt een uitkomst bewaren als bladwijzer of delen.

Kliktijd en VAMFondoLab

42:04

min:sec

VAM
998
W/kg
3,47
km/u
14,3

10,0 km à 7,0% op 250 W (3,47 W/kg) duurt 42:04, een VAM van 998 meter per uur.

De vuistregel van trainers zou deze VAM op 3,70 W/kg zetten. De natuurkunde, met jouw gewicht, fiets en lucht, zegt 3,47.

Waar je watts heen gaan
  • Lucht 10 W 4%
  • Rollen 16 W 6%
  • Klimmen 218 W 87%
  • Aandrijving 6 W 3%

Wat het verandert

1 kg lichter
−28 s
10 W meer
−1:30
0,01 m² minder luchtweerstand
−4 s
Dezelfde klim op ander vermogen
WW/kgTijdVAM
2102,9249:32848
2303,1945:28924
2503,4742:04998
2703,7539:111072
2904,0336:431144

Hoe we hieraan komen

De formule met jouw getallen erin, en daarna elke constante die we gebruikten en waar die vandaan komt.

De berekening

  1. Renner en fiets: 80,5 kg
  2. Luchtweerstand: 0,256 m², geschat uit je houding en 72 kg
  3. Rolweerstand: Crr 0,0051, geschat uit 6 bar
  4. Verlies in de aandrijving: 2,5%
  5. Luchtdichtheid: 1,204 kg/m³ op 0 m en 20 °C
  6. Vermogen = (lucht: ½ × ρ × CdA × v_lucht² × v + rollen: m × g × Crr × cos θ × v + klimmen: m × g × sin θ × v) ÷ rendement van de aandrijving
  7. Snelheid 14,3 km/u, dus 10,0 km duurt 42:04; 700 m geklommen in die tijd is een VAM van 998 m/u

De getallen en hun bronnen

Een getal met FondoLab-standaard is ons eigen oordeel, geen uitkomst van een studie; dat zeggen we liever dan dat we gezag lenen.

GetalWaardeOnderbouwing
Vermogen en snelheid rollen + zwaartekracht + luchtweerstand, min verlies in de aandrijving Het gangbare model voor vermogen op de weg, dat gemeten vermogen voorspelde met een standaardfout van 2,7 W. We laten de kleinste termen weg, de wiellagers en de energie om de wielen op snelheid te brengen, en rijden elk stuk op een constante snelheid. [1]
Luchtdichtheid luchtdruk van de standaardatmosfeer op de hoogte van de weg, temperatuur uit de voorspelling De gaswet: ijlere lucht op hoogte en in de hitte betekent minder luchtweerstand. Zonder voorspelling nemen we ook de temperatuur van de standaardatmosfeer. Luchtvochtigheid scheelt minder dan 1%, dus die laten we weg.
FondoLab-standaard
Vuistregel VAM naar W/kg W/kg ≈ VAM ÷ ((2 + helling ÷ 10) × 100) Een trainersvuistregel (van Michele Ferrari), geen onderzoek. We tonen hem naast de natuurkunde zodat je ziet hoe dicht een snelle regel erbij komt; we rekenen met de natuurkunde.
FondoLab-standaard
Luchtweerstand per houding rechtop 0,270 · beugel 0,243 · aerobar 0,211 m² Gemeten in een windtunnel voor één renner van 72 kg met zijn fiets. Hij droeg een aerohelm en een wedstrijdpak en zijn benen stonden stil, dus een renner in een shirt met een gewone helm zit meestal iets hoger. Meet je eigen CdA als dat kan en vul die in. [2]
Luchtweerstand op de remgrepen 0,256 m² FondoLab-standaard, halverwege tussen rechtop en in de beugel. We hebben geen studie gelezen die de remgrepen apart mat.
FondoLab-standaard
Aanpassing aan je postuur × (je gewicht ÷ 72 kg) tot de macht 0,594 Het frontale oppervlak van renner en fiets groeit met het lichaamsgewicht tot de macht 0,594, gemeten op foto's van 21 mannelijke renners. We nemen aan dat de luchtweerstandscoëfficiënt gelijk blijft; dat is onze aanname, geen bevinding. [3]
Rolweerstand uit bandenspanning Crr = 0,1071 × kPa^−0,477, tussen 1,5 en 12 bar Afgeleid uit uitrolmetingen met één band op een gladde binnenvloer. Echte wegen zijn ruwer en moderne banden verschillen, dus zie het als beginpunt: weet je de Crr van je banden, vul die dan in. [4]
Standaard verlies in de aandrijving 2,5%, aan te passen FondoLab-standaard. Een schone, geoliede derailleuraandrijving verloor in het lab minder dan 2% bij hoog vermogen, meer bij laag vermogen, en naast elkaar liggende versnellingen verschilden 1–3%. 2,5% houdt rekening met de mix van versnellingen en de staat van de ketting in een echte rit. [5]

Bronnen

De bronnen zijn Engelstalig, en onze aantekeningen erbij ook.

  1. Martin JC, Milliken DL, Cobb JE, McFadden KL, Coggan AR (1998). Validation of a mathematical model for road cycling power. Journal of Applied Biomechanics 14(3):276–291. doi:10.1123/jab.14.3.276

    Validation study (model against measured road power) · Road cycling on a flat course with a bicycle-mounted power meter, itself validated against a laboratory ergometer. · Door ons gelezen: Abstract

    Derived a mathematical model of the power needed to ride a road bike, determined each of its parameters, and compared its predictions with power measured on the road.

    • Measured power was highly correlated with the model's (R² = 0.97) and not different from it.
    • The standard error between modelled and measured power was 2.7 W.

    The model is the standard one for road cycling, used by later pacing studies such as Atkinson et al. (2007). We have read the abstract only, so the terms we use are listed on the method page in our own words, not attributed to the paper beyond its validation.

  2. Blocken B, Defraeye T, Koninckx E, Carmeliet J, Hespel P (2013). CFD simulations of the aerodynamic drag of two drafting cyclists. Computers & Fluids 71:435–445. doi:10.1016/j.compfluid.2012.11.012

    Wind-tunnel measurements with computer simulations (CFD) · One rider (183 cm, 72 kg) in a large wind tunnel, in an aero helmet and a tight long-sleeved suit, on a racing bike with disc wheels, legs and wheels not moving. Two taller riders (81 kg) for the drafting measurement. · Door ons gelezen: Full text (authors' preprint)

    Drag area (CdA) measured in the wind tunnel for the rider and bike together, in three positions:

    • Upright: 0.270 m²
    • Dropped, arms straight: 0.243 m²
    • Time-trial position on aero bars: 0.211 m²

    The rider's body alone accounted for 0.193, 0.167 and 0.134 m² of these; the bike makes up the rest.

    Riding close behind another rider cut the trailing rider's drag by about 27% upright, 23% on the drops and 14% on aero bars at a 1 cm gap, less at larger gaps. The leading rider also gained 1–3%.

    Limits the authors name: the legs and wheels were still, and pedalling disturbs the flow. Their rider wore an aero helmet and a racing suit, so a fondo rider in a jersey and a road helmet will usually measure higher.

  3. Heil DP (2002). Body mass scaling of frontal area in competitive cyclists not using aero-handlebars. European Journal of Applied Physiology 87(6):520–528. doi:10.1007/s00421-002-0662-9

    Cross-sectional measurement study · 21 competitive male cyclists (mean 74 kg, 1.82 m, 24 years), photographed on their own bikes on stem, hoods, drops and aero positions with drop handlebars. · Door ons gelezen: Abstract

    Projected frontal area grows with body mass, but less than in proportion to it:

    • The body's frontal area scaled with body mass to the power 0.720.
    • Rider and bike together scaled with body mass to the power 0.594.

    So a rider twice as heavy does not present twice the frontal area. The study measured frontal area from photos, not drag; drag area also depends on the drag coefficient, which the study did not measure.

  4. Grappe F, Candau R, Barbier B, Hoffman MD, Belli A, Rouillon JD (1999). Influence of tyre pressure and vertical load on coefficient of rolling resistance and simulated cycling performance. Ergonomics 42(10):1361–1371. doi:10.1080/001401399185009

    Field measurement study (coasting deceleration) · One rider and bike coasting in a level indoor hallway, at five tyre pressures and four loads. · Door ons gelezen: Abstract

    The coefficient of rolling resistance (Crr) fell as tyre pressure rose, following Crr = 0.1071 × P^−0.477 with P in kPa (r² = 0.99):

    • 150 kPa (1.5 bar): Crr 0.0101
    • 1200 kPa (12 bar): Crr 0.0038, 62% lower

    Carrying 15 kg more raised Crr by about 11% (0.0035 to 0.0040).

    These numbers come from one tyre on a smooth indoor floor. Rough roads, and tyres of other widths and constructions, give other values; the relationship with pressure is what carries over.

  5. Kyle CR, Berto F (2001). The mechanical efficiency of bicycle derailleur and hub-gear transmissions. Human Power 52:3–11. Lezen

    Laboratory dynamometer study · Eleven transmissions, including a Shimano 27-speed derailleur drive and eight hub gears, driven by a motor at 75 rpm and 50–370 W, chains oiled. Not riders. · Door ons gelezen: Full text (open access)

    Efficiency rose with power for every transmission. A derailleur drive went from about 91% at 50 W to over 97% at 370 W as measured; corrected for the test rig's own losses (2 to 2.5%), it was over 98% at the highest load, in line with earlier work that found over 98% with a 52/15 at 200 W.

    • Hub gears were generally about 2% less efficient than derailleur gears.
    • Adjacent gears often differed by 1–3%, up to 4% in the 27-speed, so a poor gear choice can cost about 2%.
    • Average efficiency fell as the gear ratio rose.

Lees meer: Koersstrategie voor een granfondo: waar je je watts uitgeeft

Gelijkmatig vermogen is niet de snelste weg over een heuvelachtig of winderig parcours. Iets harder bergop en tegen de wind, rustiger waar snelheid goedkoop is.

Voor je koers

Koersplanning: deze natuurkunde op je eigen parcours, met de wind en lucht van de wedstrijddag

Meer rekenhulpen

Alle rekenhulpen