Waarom heeft een tijdritfiets geen ronde buizen en je racefiets wel?

Je hebt het misschien weleens gezien: naast elkaar staan een gewone racefiets en een tijdritfiets, en het lijkt bijna alsof ze uit verschillende sporten komen. De racefiets heeft relatief slanke buizen, terwijl de tijdritfiets brede, platte en soms bijna vleugelachtige framebuizen heeft. Waarom eigenlijk? Als een ronde buis sterk, licht en simpel is, waarom zou je dan een frame bouwen dat eruitziet alsof het door de wind is gevormd?

>>> Wil je op de hoogte blijven van het belangrijkste fietsnieuws? Schrijf je dan hier in voor onze wekelijkse nieuwsbrief met maandagochtend om 09.00 de top 5 artikelen.

Het korte antwoord: een ronde buis is niet de snelste vorm door de lucht. Een tijdritfiets is juist ontworpen om zo weinig mogelijk luchtweerstand te hebben. En dat verschil wordt steeds belangrijker naarmate je harder rijdt.

Een ronde buis is aerodynamisch helemaal niet zo goed

Een ronde buis lijkt op het eerste gezicht een logische keuze. Hij is sterk, relatief eenvoudig te produceren en kan krachten vanuit verschillende richtingen goed verwerken. Voor een fietsframe is dat jarenlang een uitstekende oplossing geweest. Maar de lucht denkt daar anders over. Wanneer lucht tegen een ronde buis botst, stroomt die eerst netjes langs de voorkant. Aan de achterkant laat de lucht de buis echter relatief vroeg los. Daardoor ontstaan wervelingen en een zog achter de buis. Dat verstoorde gebied kost energie en zorgt voor extra luchtweerstand. Een druppelvormige of afgeplatte buis kan de luchtstroom veel langer begeleiden. Daardoor ontstaat er achter de buis een kleiner en gunstiger zog. De UCI beschrijft hetzelfde principe bij aerodynamische fietsen: een druppelvormig profiel is aanzienlijk aerodynamischer dan een ronde buis.

Dat is precies de reden waarom je op een moderne tijdritfiets nauwelijks nog klassieke ronde framebuizen ziet.

Maar waarom heeft mijn racefiets dan nog steeds ronde buizen?

Hier zit de interessante nuance: moderne racefietsen hebben steeds minder vaak écht ronde buizen.Kijk maar eens goed naar een moderne aerobike. De onderbuis, zitbuis en voorvork zijn vaak al breed en afgeplat. Fabrikanten proberen de luchtstroom steeds beter rond het frame te geleiden. Bicycling schreef eerder al over de opkomst van de aerobike, waarbij platte, brede en druppelvormige buizen juist een van de belangrijkste kenmerken zijn. Lees ook: Wat is een aerobike racefiets en waarom kiezen wielrenners hiervoor? Toch is een gewone racefiets nog altijd minder extreem dan een tijdritfiets. Dat heeft alles te maken met waarvoor de fiets bedoeld is. Een racefiets moet namelijk veel meer kunnen dan alleen zo snel mogelijk rechtdoor rijden.

Een racefiets moet kunnen sturen, remmen, klimmen en koersen

Een tijdrit is in essentie een wedstrijd tegen de klok. Je rijdt grotendeels alleen en probeert zo efficiënt mogelijk van A naar B te komen. Een wegwedstrijd is totaal anders. Je rijdt in een peloton, moet regelmatig van richting veranderen, remmen, optrekken, uit het zadel komen, klimmen en soms over slechte wegen rijden. Bovendien moet de fiets praktisch blijven voor een lange wedstrijddag. Daarom is bij een racefiets een compromis nodig. Je wilt wel aerodynamica, maar niet ten koste van alles. Een extreem aero frame kan bijvoorbeeld zwaarder, stijver of lastiger te hanteren worden. Ook moeten de onderdelen bestand zijn tegen de krachten die ontstaan tijdens sprinten, klimmen en agressief sturen. Bij een tijdritfiets mag de balans veel sterker richting aerodynamica verschuiven. Dat zie je niet alleen aan de framebuizen, maar aan vrijwel de hele fiets. Zoals we eerder uitlegden in ons artikel: Wat is een tijdritfiets en waarom ga je er makkelijk sneller mee?, zijn ook de diepe zitpositie en het ligstuur essentieel voor de snelheid.

De grootste aerodynamische winst zit namelijk niet in het frame

Hier zit misschien wel de grootste misvatting. Je zou kunnen denken dat de dikke, platte buizen het belangrijkste onderdeel van een tijdritfiets zijn. In werkelijkheid is de renner zelf het grootste obstakel voor de lucht. Je lichaam is vele malen groter dan een framebuis en verstoort daardoor veel meer lucht. Een aerodynamisch frame heeft dus pas echt zin wanneer het samenwerkt met een aerodynamische rijpositie. Dat verklaart ook waarom een tijdritfiets zo'n extreem ligstuur heeft. Je armen komen dicht bij elkaar, je bovenlichaam komt laag te liggen en je maakt jezelf als het ware smaller voor de rijwind. Bicycling schreef eerder dat het lichaam van de renner verantwoordelijk is voor ongeveer 80 procent van de totale luchtweerstand. Een betere positie kan daardoor meer opleveren dan simpelweg een duurder frame kopen. Wat we vaak verkeerd inschatten bij aerodynamische upgrades

Wil je weten waarom professionele renners tegenwoordig steeds verder naar voren en lager op hun fiets zitten? Lees dan ook hoe aerodynamica de rijpositie van racefietsen verandert.

Waarom zijn tijdritbuizen zo extreem afgeplat?

Omdat de luchtstroom bij een tijdritfiets relatief voorspelbaar is. Dat klinkt ingewikkeld, maar het principe is simpel. Tijdens een tijdrit rijdt de renner voornamelijk vooruit en blijft hij langere tijd in dezelfde positie. Ingenieurs kunnen daardoor heel gericht testen welke framevorm bij verschillende windrichtingen het beste werkt. Een druppelvormig profiel kan de luchtstroom gecontroleerder rond het frame leiden dan een ronde buis. Bij hoge snelheden kan dat behoorlijk wat weerstand schelen. En hoge snelheid is precies waar aerodynamica belangrijk wordt. Bicycling schreef eerder dat luchtweerstand bij snelheden boven ongeveer 30 km/u een dominante tegenstander wordt in het artikel: Vanaf welke snelheid wordt aerodynamica belangrijk voor wielrenners?

Daarom zie je op een tijdritfiets vrijwel overal aandacht voor de luchtstroom: van de voorvork en framebuizen tot de zadelpen, cockpit, wielen en zelfs de bidonoplossing.

Waarom maakt niet iedere racefiets dan gewoon enorme vleugelbuizen?

Omdat groter niet automatisch sneller betekent. Een extreem diepe buis kan op papier heel aerodynamisch zijn, maar een fiets moet ook licht, sterk en bestuurbaar blijven. Bovendien verandert de luchtstroom zodra je rekening houdt met de benen van de renner, de draaiende wielen en zijwind. De voorvork is daar een mooi voorbeeld van. Moderne racefietsen gebruiken steeds vaker bredere vorken met aerodynamische profielen om de turbulente lucht rond het voorwiel beter te controleren. Hier lees je meer over in: Waarom een bredere voorvork sneller maakt

Daarom ontwerpen fabrikanten tegenwoordig niet simpelweg een zo dik mogelijke buis. Ze proberen de hele fiets als één aerodynamisch systeem te laten functioneren.

En dan is er nog een belangrijke reden: de UCI

Als je je afvraagt waarom een tijdritfiets er niet uitziet als een volledig gestroomlijnde ligfiets, is het antwoord deels: regels. Fietsontwerpers kunnen niet onbeperkt grote vleugelprofielen en stroomlijnkappen toevoegen. De UCI stelt technische eisen aan wedstrijdmateriaal. De exacte regelgeving verandert bovendien regelmatig. Dat zie je ook aan recente wijzigingen voor race- en tijdritmateriaal. De UCI heeft bijvoorbeeld aparte regels en ontwikkelingen rond tijdritsturen en aerodynamische uitrusting.

De vorm van een tijdritfiets is dus het resultaat van een voortdurende zoektocht naar de optimale combinatie van aerodynamica, gewicht, stijfheid, veiligheid en reglementen.

Waarom zie je op een racefiets nog wél ronde buizen?

Omdat een ronde buis soms gewoon een goede keuze is. Niet iedere framebuis vangt evenveel lucht. Sommige onderdelen hebben vooral een structurele functie en leveren aerodynamisch relatief weinig op. Daar kan een eenvoudiger profiel interessanter zijn. Bovendien moet een racefiets niet alleen snel zijn op een vlakke tijdrit. Hij moet ook prettig functioneren tijdens lange ritten, beklimmingen en wedstrijden waarin de omstandigheden voortdurend veranderen. En vergeet het gewicht niet. Een aerodynamische vorm is niet gratis. Meer materiaal of complexere constructies kunnen gewicht toevoegen. Bij een tijdrit over vlak terrein is een paar honderd gram extra misschien minder belangrijk dan aerodynamische winst. Op een lange klim kan de afweging anders uitpakken. Dat is ook waarom de keuze tussen een lichte racefiets en een aero racefiets niet zo zwart-wit is als de marketing soms doet vermoeden.

Dus: is een tijdritfiets altijd sneller dan een racefiets?

Tijdens een vlakke, snelle tijdrit meestal wel. Maar dat betekent niet dat je op ieder parcours automatisch sneller bent. Bochtige wegen, steile beklimmingen, slecht asfalt, harde zijwind en technische afdalingen kunnen het voordeel van een tijdritfiets kleiner maken. Daarnaast moet je de positie daadwerkelijk kunnen volhouden. Een theoretisch extreem aerodynamische houding waar je na tien minuten uit moet komen, kan in de praktijk minder snel zijn dan een iets minder agressieve positie die je een uur lang comfortabel kunt vasthouden. Dat is een belangrijk punt: aerodynamica is niet alleen een kwestie van materiaal. Het gaat om het totale systeem van renner, fiets en omstandigheden.

Zoals Bicycling eerder schreef: aerodynamica kan gratis snelheid opleveren, maar er zit een belangrijke kanttekening aan.

De volgende keer dat je naar je frame kijkt...

Dus waarom heeft een tijdritfiets geen ronde buizen en je racefiets wel? Omdat de twee fietsen verschillende problemen proberen op te lossen. Een tijdritfiets is bijna obsessief gericht op één doel: zo weinig mogelijk luchtweerstand bij hoge snelheid. Daarom krijgen de framebuizen vleugelachtige profielen en wordt ook de rijpositie extreem aerodynamisch gemaakt.

Een gewone racefiets moet ondertussen een veel bredere taak aankunnen. Hij moet aerodynamisch genoeg zijn om snel te zijn, maar ook licht, bestuurbaar, comfortabel, praktisch en geschikt voor een wedstrijd waarin je niet voortdurend alleen maar rechtdoor rijdt.

En misschien is dat wel de belangrijkste les: een ronde buis is niet ouderwets omdat fietsontwerpers aerodynamica vergeten zijn. Hij is er omdat een racefiets veel meer moet kunnen dan alleen een tijdrit winnen. Wil je zelf sneller worden zonder meteen een nieuwe fiets te kopen? Begin dan niet bij het frame. Je houding, kleding en de manier waarop je de lucht door je fiets laat stromen kunnen veel belangrijker zijn dan je denkt. En soms kost die winst helemaal niets.