EO

Tijdswinst voor wielrenner achter motor veel groter dan gedacht

27 juni 2019 om 14:00 uur

Opstelling van een wielrenner achter een motor in de windtunnel van de TU Eindhoven. Foto: Bart van Overbeeke.

In wielerwedstrijden rijden veel motoren mee, bijvoorbeeld met cameramannen. Renners in de windluwte achter motoren kunnen flinke tijdswinst behalen. Voor het eerst is wetenschappelijk onderzocht hoe groot dit voordeel precies is – en het blijkt nog veel groter dan gedacht.


Met computersimulaties en windtunnelmetingen bracht hoogleraar Bert Blocken van de TU Eindhoven en de KU Leuven dit in kaart, samen met softwarebedrijf Ansys. Uit zijn studie blijkt dat een motor op 30 meter voor de wielrenner de luchtweerstand met 12% reduceert. Een wielrenner die 1 minuut zo rijdt, kan 2,6 seconden winnen.


De afgelopen jaren klaagden veel wielerteams, wielrenners en commentatoren dat de motoren de wedstrijden beïnvloeden, en soms zelfs de uitslag bepalen. Hoe groot het voordeel precies is voor een wielrenner die achter een motor rijdt, was echter niet eerder onderzocht. Het is niet ongewoon dat motorrijders minutenlang op twintig tot dertig meter voor een enkele renner of een groepje renners blijven rijden. Ook afstanden van enkele meters komen kortstondig voor.


Hoogleraar bouwfysica Bert Blocken is verbaasd over de enorme tijdswinst die uit zijn onderzoek naar voren komt: "Zelfs al rijdt een motorrijder maar gedurende enkele seconden vóór de renners, toch is er zelfs dan al een aanzienlijk tijdsvoordeel te behalen. Een wielrenner die 10 seconden lang op 2,5 m achter een motor rijdt, heeft al een tijdswinst van meer dan 2 seconden."

 


 

Lees ook



 

Bepalend voor winst of verlies

Blocken onderzocht de luchtweerstand met behulp van twee methoden die onafhankelijk van elkaar dezelfde resultaten laten zien: computersimulaties en metingen in de windtunnel van de TU/e. Een wielrenner die op ongeveer 2,5 meter afstand van een motorrijder rijdt ervaart tot 48% minder luchtweerstand. Als een renner zonder motor in de buurt 54 km/u rijdt, rijdt die met motor op 2,5 m afstand ongeveer 67 km/u. Dit geeft een tijdswinst van 14.1 s per minuut. Dit voordeel wordt kleiner naarmate de afstand tussen renner en motor groter wordt, maar op 50 meter is de reductie nog steeds 7%. Dit komt neer op een tijdswinst van 1,4 seconde per minuut bij een referentiesnelheid van 54 km/u. Bij referentiesnelheden hoger dan 54 km/u neemt de tijdswinst nog verder toe.


tDe afname in luchtweerstand, snelheidstoename en tijdswinst per minuut voor elke gemeten tussenafstand tussen renner en motorrijder. Aanname: renner zonder motor in de buurt rijdt een referentiesnelheid van 54 km/u. Bron: Bert Blocken


"We hebben de windtunnelmetingen en berekeningen enkele weken na de eerste tests opnieuw uitgevoerd omdat ik de enorme effecten bijna niet kon geloven. Maar we vonden steeds dezelfde resultaten. Omdat wedstrijden soms beslist worden op secondes, kunnen deze verschillen bepalen over winst of verlies. De vaak gehoorde klacht dat motoren de uitkomst van wedstrijden kunnen beïnvloeden, is dus terecht", aldus Blocken.

 

rComputersimulatie van een wielrenner op 10 meter afstand van een motorrijder. De groene en gele kleuren vóór de renner laten zien dat de luchtsnelheid hier aanzienlijk lager is dan vóór de motor. Foto: Bert Blocken


Bovenstaande tijdswinsten zijn berekend en gemeten zonder tegenwind, rugwind of zijwind. Blocken: "Als er tegenwind is, zijn de winsten groter. Als er rugwind of zijwind is, zijn de winsten lager. Hoe sterker de zijwind, hoe moeilijker het is voor een renner om nog in de windluwte achter de motor plaats te nemen."

 

Richtlijnen ontoereikend en niet afgedwongen

De Internationale Wielerunie UCI heeft in 2017 nog nieuwe richtlijnen uitgevaardigd voor motorrijders (PDF, 31 MB). Blocken laat in zijn onderzoek zien dat deze niet toereikend zijn om tijdswinst voor de renners te voorkomen. Bovendien worden deze regels niet afgedwongen tijdens de wedstrijd, waardoor motoren in werkelijkheid veel dichter op de renners rijden.

 

Zone bepalen

Fred Grappe, Performance Director bij het UCI World Tour Team Groupama-FDJ vindt dat de studie van Blocken gevolgen moet hebben. "Het is nodig om een soort van ‘vrije zone' te definiëren rond de renner waarin geen enkel motorvoertuig zich zou mogen bevinden gedurende meer dan enkele seconden. De studie biedt de kennis om zo'n zone effectief te gaan bepalen. Gezien de invloed van zelfs één luttele seconde op een klassement, is het onaanvaardbaar om deze kennis en haar belang nog te ontkennen."

 

Supercomputer voor complexe berekeningen

Blocken presenteerde eerder al studies naar tijdswinsten van motorrijders die naast of achter wielrenners rijden. Dat hij niet eerder de motorrijder vóór de wielrenner onderzocht komt door de lastig te voorspellen en sterk wisselende luchtstroming tussen de motorrijder en de wielrenner, zeker bij grotere tussenafstanden. Blocken: "Dat maakt de berekening zo complex dat standaardrekenmodellen niet meer volstonden." Vanwege de intensieve berekeningen werd er gebruik gemaakt van de Nederlandse nationale supercomputer Cartesius bij Surf en van de Ansys Cloud.

 

Gerelateerd nieuws

Geautomatiseerd kunstwerken tekenen in het zand

Geautomatiseerd kunstwerken tekenen in het zand

Als onderdeel van hun diplomaproject bij HTL Salzburg ontwikkelden Jakob Größlinger, Filip Okic, Christoph Praschl en Lukas Steinbichler een numeriek bestuurde zandplotter. De jonge ingenieurs werden daarbij…

Europees netwerk stimuleert industriële toepassing lignine

Europees netwerk stimuleert industriële toepassing lignine

Lignine heeft als natuurlijke lijmstof veel potentie voor tal van toepassingen. Tot nu toe worden de industriële mogelijkheden van lignine echter nog niet optimaal benut. LignoCost, een groot Europees netwerk dat wordt…

Robots spinnen composiet paviljoen zonder mal of hulpconstructie

Robots spinnen composiet paviljoen zonder mal of hulpconstructie

De Duitse ingenieur Jan Knippers heeft robots een paviljoen laten ‘spinnen’ uit glasvezel en koolstof. De vezels zijn nat-in-nat verlijmd en bevinden zich alleen daar waar strikt noodzakelijk. In tegenstelling tot…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MVK Fusion veldbusmodule

... is de uitnodiging tot het standaardiseren van modulaire eenheden en opent de deur naar een één-module-strategie

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 juli 2019, Vianen

Praktijkdag Performance Level (PL) ISO 13849-1

Na de theoriedag PL/SIL of module 4: Ontwerpen besturingstechnische veiligheidsmaatregelen van de...

Meer agendapunten »