Rask VS Treg syklist – betydning av aerodynamikk

«Tempo/trisykkel, tempohjelm og platehjul er kun nødvendig for de som holder over 40 km/t i gjennomsnitt fordi luftmotstanden er betydelig høyere enn hvis du bare har 30 km/t i snitt.»

Dette er en klassisk missoppfatning, og noe jeg selv trodde på før jeg var i vindtunnelen og begynte å gå begrepet aerodynamikk nærmere i sømmene. Nå har jeg hatt min egen ministudie av det utrolig spennende emnet, og regnet på hvor mye triatleter og syklister vinner/taper på god/dårlig aerodynamikk.

Luftmotstanden øker dobbelt så mye som hastigheten, og luftmotstanden ved 40 km/t vil være 4 ganger så høy som ved 20 km/t og det krever 8 ganger(!) så høy watt for å holde farten. Derfor der det nærliggende å tro at god aerodynamikk har større betydning for raske syklister enn for tregere syklister. Siden luftmotstanden er høyere ved høy hastighet vil en bedring i aerodynamikken gi høyere fartsøkning ved 40 km/t enn ved 30 km/t, så hvordan jeg kan påstå at god aerodynamikk har større betydning for tregere syklister?

La oss regne på eksempler ved de forskjellige hastighetene. Forutsetingen er en redusert aerodynamsik motstand fra 0,30 til 0,25 CdA (til sammenligning var min beste motstand i vindtunnelen 0,21 CdA), som er en faktor for aerodynamisk motstand og er uavhengig av fart.

Med denne sittestillingen og utstyret oppnådde jeg en CdA på 0,212 

Med denne sittestillingen og utstyret oppnådde jeg en CdA på 0,282 

Triatleten som tidligere ville syklet i 40 km/t vil ved å bedre aerodynamikken tilsvarende tallene over økes farten med 2,36 km/t til 42,36 km/t. På 180 km vil denne fartsøkningen gi 15 min og 3 sek bedre tid. Effekten som trengs er 307 watt så vi snakker om et nivå med den øvre verdenselite. Totaltiden vil være hhv 4:30:00 og 4:14:57 før og etter forbedringen.

Triatleten som syklet i 30 km/t vil øke hastigheten med 1,69 km/t til 31,69 km/t. Mindre fartsøkning enn eksempelet over, men tidsbesparelsen over 180 km blir hele 19 min og 12 sek siden tiden som brukes på distansen er lengre. Effekten som trengs for dette mindre enn halvparten enn for den raske triatleten, med 145 watt. Totaltiden vil være hhv 6:00:00 og 5:40:48 før og etter forbedringen.

Hvis vi regner med enda større ytterpunkter i hastighet så vil en syklist med bare 20 km/t i snitt kun øke farten med 1 km/t og redusere de opprinlige 9 timene han/hun ville ha brukt med 25 min og 43 sek med en effekt på 56 watt. Selv om ingen sykler så hurtig på en Ironman så ville en triatlet med 50 km/t i snitt ha økt farten med 3 km/t og redusert den teoretiske tiden på 3 t og 36 min med 12 min og 16 sek. Effekten som måtte til for å ha oppnådd det måtte vært umulige 566 watt.

Nå er en forbedring av aerodynamikken fra 0,30 til 0,25 CdA en svært stor forbedring, men når jeg ser på sittestilling, hjelm og øvrig bekledning og utstyr på den jevne triatleten så er det i mange tilfeller ikke en urealistisk potensiell forbedring.

Så hvor vil jeg med dette blogginnlegget? Ønsker jeg å presse triatleter til å ruinere seg på supersykler og høyprofilshjulsett? Det ønsker jeg slettes ikke, men myten om at aerodynamikk er mindre viktig for trege triatleter måtte slås i hjel. Personlig så ser jeg ingen grunn til at mindre raske triatleter skal ha et aerodynamisk handikap i forhold til raskere triatleter. Er begrunnelsen da at de er så trege at det ikke betyr noe hvor lang tid de bruker? Selvsagt kan det bety minst like mye for noen å komme under 13 timer, som det betyr for meg å komme under 9 timer. Hvor dyrt og fancy aeroutstyr du har er primært avhengig av interesse og prioritering. Dessuten så mener jeg at med riktig sittestilling (uavhengig om det er TT-sykkel eller racer med clip-on), tempohjelm og tettsittende klær så tar du ut 85 – 90 % av det aerodynamiske potensialle, og det er ikke nødvendigvis kostbart. Det er derfor ingen grunn til å neglisjere betydningen av god aerodynamikk eller la være å kjøpe deg mer aerodynamisk utstyr hvis du ønsker, uavhengig hvor rask du er.

Du trenger absolutt ikke å ha utstyr for 80 000 kr ++ som jeg har for å få en svært god aerodynamikk.

Bytter du ut sykkelen min med en Specialized Shiv Elite så får du nesten samme aerodynamikk til under en sjettedel av prisen om sittestilling, hjelm og bekledning er den samme.

*Forutsetningen for beregningene var ryttervekt på 75 kg, sykkelvekt på 8 kg, rullemotstand på 0,005 Crr, lufttrykk på 1,226 kg/m3 og 0 % stigning så om noen ønsker å gå verifisere beregningene mine så er det bare å slå seg løs 😉

Published by

triallan

Jeg er en 31 år gammel triatlonentusiast som prøver å bli så rask som mulig til å svømme, sykle og løpe. Treningen, konkurransene og utstyrsmanien blir godt dokumentert på bloggen min.

26 thoughts on “Rask VS Treg syklist – betydning av aerodynamikk

  1. Hei og takk for fin lesing!
    Jeg er selv en tri-utøver men også seilflyger og seilfly instruktør. Om man tar en titt på noen seilfly så blir man overasket hvor aerodynamiske de. Vi vasker og polerer flyene nesten før hver tur også – for å bedre de aerodynamiske forutsetningene, «alle monner drar» heter det seg!
    Jeg støtter ditt innlegg her fult ut og beregninger ser riktige ut.

    1. Seilfly har tydelig en svært god CdA og definitiv noe vi triatleter kan lære noe av. Både den glatt overflaten og måten potensiell turbulens blir bøyd av/rettet ut før den forlater flyet. Aerodynamikk er i motsetning til vekt en svært betydelig faktor for triatleters prestasjon.

  2. Dette kan jeg bekrefte. Jeg er fremdeles i stakkarslig form og under opptrening etter 20 år med røyking og sofasliting. På Norseman var jeg en av de aller aller treigeste opp Måbudalen, jeg tapte 70 plasseringer opp til Dyranut, men allerede ved Maurset var det litt motvind og jeg begynte å ta igjen folk i slakk oppoverbakke. Fra Dyranut til Geilo tok jeg inn ca 20 plasser. Og selv om jeg sprakk fullstendig på Imingsfjellet så vet jeg at jeg hadde ikke kommet meg over med den motvinden hadde det ikke vært for aeroposituren min.
    Bakerst i feltet ser man mye rart, oppreiste kropper i motvind, vindjakker som er så full i luft at de ligner michelinmannen, åpne store refleksvester, rett og slett grusom aerodynamikk. Jeg kan ennå bli mye bedre selv, men med litt fysiske begrensinger med stive muskler osv, så holder jeg ganske bra aeroposisjon. Det vinner jeg mange plasseringer på.
    Jeg sykler på en racer, men svært aggressiv til racer å være, med Clip-on, tempohjelm og tettsittende klær. Triller forbi feltet i nedoverbakkene, uten å bruke en eneste ekstra kalori på det.

    1. Du har noen år med forfall å rette opp i Magnus, men jeg ser ikke hvorfor du skal ha et større handikap med dårlig aerodynamikk for å gjøre det enda vanskeligere.

      Om du ser mye rart bak i feltet så kan jeg si at jeg ser mye rart fremme i feltet også. Flagrende refleksvester og løse jakker. Min egen regnjakke fra Specialized er tight, men ikke tight nok og jeg fikk økt min aerodynamiske motstand mye når jeg tok den på. Likevel så var jeg så kald at det totalt sett fra prestasjonsfremmende, men en skinntight regnjakke ville vært mye bedre.

      Spesielt tempohjelm er noe som tilsynelatende er forbeholdt de raskeste, men det er en av de billigste måtene å bedre aerodynamikken på og noe alle som bryr seg om tiden de bruker burde få seg.

  3. Hei Allan! Jeg har noen noen spørsmål om vindtunneltestingen din. Testet du med/uten sykkelhansker (korte/lange) og med/uten cover til skoene? Det blir vel noen sekunder med alle småting som stikker ut i fra kroppen? Hva med høyprofil. 50mm/80mm, bakhjul i forhold til platehjul? Jeg «føler» meg iallfall litt raskere når jeg bruker platehjul kontra 50mm bak, så lenge det ikke er for mye bakker såklart! På forhånd takk for svar! 🙂

    1. Jeg testet uten sykkelhansker eller cover til skoene. Jeg testet heller ikke med tempodrakt (hadde det med, men fikk ikke tid til å teste det) men en stram sykkeldrakt fra HumanSpeed. Det er sannsynlig at jeg ville fått mindre motstand med å bruke alt dette, men siden det ikke er aktuelt å bruke tempodrakt i triatlon så vurderte jeg det som ikke-relevant å bruke dette i vindtunnelen. Poenget var ikke nødvendigvis å å lavest mulig motstand, men lavest mulig motstand med det utstyret som er aktuelt å bruke. Jeg skulle veldig gjerne testet med tridrakten min, men hadde ikke fått den på tidspunktet for testingen.

      Når det gjelder hjulsett så hadde jeg egentlig ikke tenkt å røpe dette før bladet Landevei kommer ut i midten av september (der det kommer en 6 siders artikkel om vindtunneltestingen), men kan si at mellom Zipp 808 bakhjul og Zipp sub 9 var forskjellen 38 sek i løpet av 180 km i min test. Jeg kommer derfor aldri til å kjøpe meg en disk, men det er trolig at forskjellene mellom 50 mm hjul og plate er større. Har du wattmåler så er det jo lett å teste å se om du finner en betydelig forskjell.

      1. Åpenbart at aerodynamikken er vesentlig. Også for sofagriser. Men den største forbedringen er dog å hente på sittestillingen. Og da tenker jeg snarere på at de/vi ligger i bøylen, fremfor at de sitter mye oppreist. Det er (nok) mer å hente der fremfor valg av hjelm. Men det er en treningssak, det også.

      2. Du har helt rett med at det er mest å hente på sittestillingen, og det med ganske god margin. I vindtunnelen så var jeg faktisk 70-80 % mindre aerodynamsik i oppreist enn i aeroposisjon (og jeg har en relativt flat oppreist stilling om det er mulig å si det slik) så sittestilling må være pri 1 for å bedre aerodynamikken, mens platehjul bør være absolutt siste på prioriteringen. Selv kjører jeg ikke med platehjul selv om jeg kunne ha lånt et hjul gratis.

  4. Har lest i en Triathlonbok at det er absolutt mest å hente på høyprofilhjul foran. Kan det da være et poeng å bruke det og lavprofil klatrehjul bak i konkuranser med mange høydemeter?

    1. Hei,

      Jeg vet ikke hvilke bok du refererer til og hvilke tester de har utført. Om du har et par klatrehjul og et par høyprofilshjul så er det en mulighet, men om lavprofilhjul bak skal være raskere enn høyprofil så må det være veldig mange høydemeter og med tekniske nedkjøringer som f.eks. på Axtri. I et fremtidig blogginnlegg så skal jeg skrive om betydningen av vekt, men e de aller fleste tilfellene så trumfer god aerodynamikk lav vekt med en god margin.

    1. Det var en stk flott sykkel ja! I utgangspunktet så trodde Stephen Roche (bikefitter og vindtunneltester) at jeg skulle teste Shiven mot Baum-en uten at jeg skulle sitte oppå. Han var ikke veldig gira på at jeg skulle sykle på den helt nye sykkelen, men jeg fikk heldigvis viljen min 🙂

  5. Heisann,

    Et spørsmål fra en som nylig oppdaget syklingens gleder. Hvordan kan man sørge for at man har den mest aerodynamiske, og energieffektive, sittestillingen? Er det standarder man kan måle seg frem til i forhold til egen lengde, vekt, lengde på armer/ben etc? Eller er det så individuelt at man må teste wattproduksjonen i vindtunnel og skru sete og styre til man finner noe som virker optimalt?

    1. Hei Petter.

      Det er nok ingen standard måter som sikrer best aerodynamikk og energieffektivitet. Det er i stor grad individuelle forskjeller og fleksibilitet/corestyrke spiller inn.

      Du kan lese en del om sykkelinnstilling for triatlon f.eks. her: http://www.slowtwitch.com/mainheadings/techctr/bikefit.html

      Det finnes flere gode bikefittere i Norge som også har peiling på triatlon, som f.eks. Tom Remman eller Emil Unaas. De bruker hver sine systemer som utgangspunkt, men min erfaring er at Bike fitting er like mye et håndverk som en vitenskap.

      Det er på ingen måte nødvendig med vindtunneltesting for å finne en nær optimal sittestilling (Rasmus Henning har f.eks. aldri vært i vindtunnel), men for å få det helt perfekt så må nok det til. Når det er sagt så kommer det langt ned på prioriterinslisten over ting som bedrer din prestasjon.

  6. Jeg er av den trege sorten og har tenkt at jeg må bli raskere før jeg drar nytte av og kvalifiserer til bruk av tempohjelm feks. Men nå må jeg jo revurdere den tankegangen. For jeg ønsket jeg meg litt mer aerodynamikk under Norseman. Og litt mer tyngde. Tenkte mye på tung vs. lett/liten vs. stor de timene jeg satt på sykkelen – om det ville gjøre utslag eller gå opp-i-opp. Jeg fanger jo ikke mye vind, men blåste nesten av veien flere ganger, og følte jeg tråkket og tråkket uten å få fart. Jeg har lite å dra på i oppoverbakkene – tok mange i oppoverbakkene, men ble forbikjørt av de samme nedover…. Mye man tenker på 🙂
    Uansett – en inspirerende og motiverende blogg !

    1. Jeg har også trodd at god aerodynamikk er forbeholdt de raske fordi det ikke var like mye å hente ved saktere sykling. Du kjenner opplagt en større aerodynamisk motstand når du sykler i 40 km/t sammenlignet med 20 km/t, så det har vært helt naturlig å tro at det var mer å hente i høyere hastighet. Dette stemmer jo ikke, og spesielt under årets Norseman med tøffe vindforhold så var det ekstra mye å hente på god aerodynamikk. Det er bare å jobbe med sittestillingen 🙂 Hvis du ble forbisyklet nedover så skyldes det gjerne at du har lavere vekt, men kanskje også delvis mer forsiktig sykling? Jenter generelt er ofte litt mer forsiktige nedover enn gutta, og kan nok ofte ha potensiale i å øve seg på teknisk sykling nedover.

      I motsetning til deg så ble jeg syklet fra oppover og tok de igjen nedover.

  7. Når du fikk målt de forskjellige sittestillingene som ga mest aero utnyttelse, var dette linket opp mot Watten du kunne genere. Regner med at du ikke produserer like mye watt i den mest aero posisjonen som i oppreist, men at minsket luftmotstand oppveier dette. Regner også med at dette brytningspunktet vil endre seg ettersom man blir vant til å sitte i en mere aero posisjon og at man må til nye tester etterhvert.

    Uansett en tankevekker for meg da jeg var overbevist om at luftmotstanden var neglisjerbar ved lavere hastigheter og derfor ingen relevans

    1. Hei,

      Det du sier er helt riktig og veldig vesentlig. Hovedregelen er at jo lavere styret er (flatere ryggen er) desto mer aerodynamisk er du, men i en ekstremt lav posisjon ala Bjørn Andersson så klarer de fleste ikke å produsere så mye watt over tid. Du vil derfor se at f.eks. Lance Armstrong syklet ganske oppreist, og selv om det garantert ikke var den mest aerodynamiske sittestillingen så var det garantert den sittestillingen som var raskest. Lance brukte mye tid på å optimalisere alle aspekteret med sin prestasjon (både lovelige og ulovelige) og var mye i vindtunnel.

      Jeg derimot var et spesielt tilfelle, fordi min mulighet til å senke styret langt ned var begrenset av min Specialized Shiv, som har en høy front. Nå er Specialized sin design veldig fornuftig for over 99 % av triatlene av den opplagte grunnen til at det er så få som er i stand til å sykle bra i en superlav stilling i 90/180 km. Det er nok ikke så sannsynlig at jeg hadde hatt styret lavere om det hadde vært mulig, men jeg har vært vant til en svært lav sittestilling fra jeg kjøpt min Scott Plasma i 2009 (den var brukt av proffsyklist Stian Remme og jeg kopierte hans sittestilling). Bildet av den gamle sittestillingen er her: http://imageshack.us/a/img444/8827/20x30ccbq3171.jpg

      Når jeg fikk my nye Argon 18 E-118 i fjor så hevet vi styret ca. 2 cm (av eget valg, ikke sykkeldesign), og når vi satt styret på Shiv-en i laveste positsjon så ble styret hevet enda 1 cm. Av den grunn så følte jeg at sittestillingen på Shiv-en var veldig komfortable selv i laveste posisjon, og en sittestilling jeg viste jeg kunne holde i 180 km, siden jeg hadde holdt lavere sittestillinger så lenge tidligere. Derfor så prøvde vi heller ikke å heve styret i vindtunnelen fordi det garantert ikke ville gitt bedre aerodynamikk (for det merket jeg lett ved å heve kroppen eller hodet noen cm). Selv med en ekstra time i vindtunnelen så går tiden utrolig raskt og jeg valgte å optimalisere sittestillingen i den laveste posisjonen og teste forskjellige hjelmer og hjulsett.

      Jeg forstår godt at du trodde at luftmotstanden var neglisjerbar i lav hastighet, fordi det er det «alle» tror, og det «alle» sier til deg. Jeg måtte noen runder med meg selv før jeg kunne forstå at det faktisk er de som sykler saktest som taper mest tid på aerodynamikken.

    2. Som du også sier så endrer gjerne brytningspunktet seg når du blir vant til sittestillingen, og diverse styrke og fleksibilitetsøvelser kan gjøre at du er i stand til å holde en bedre sittestilling.

      Min fleksibilitet var til min store overraskelse slettes ikke ille (men jeg har ikke nubbsjans til å ta meg på tærne med strake bein), men med hvis jeg jobbet med å bli enda mer fleksibel (med f.eks. Yoga) i et halvt års tid så kunne det være at setet kunne heves hele 5 mm. Personlig syntes jeg det hørtes marginalt ut, men bikefitter og testeskjef Stephen Roche mente at det var betydelig. Med å heve setet så ble ryggen enda flatere mao enda bedre aerodynamikk. Grunnen til at vi ikke satt setet 5 mm høyere med en gang var noe begrenset fleksibilitet slik jeg ikke klarte å holde hoftene rolig med høyere setet og ble liggende å gynge litt.

      Både bikefitting og aerodynamikk er komplekse temaer og det er mange faktorer som spiller inn, men jeg tror det er mulig å gjøre det meste riktig med langt enklere og billigere grep.

  8. Hei,
    Om en tar utgångspunkt i full distanse, vil det lønne seg i forhold til gjennomsnittsfart og brukt energi og oppgradere hjulsettet til et «aero» hjulsett i forhold til et «vanlig race» hjulsett selv om aero-hjulsettet er betydelig tyngre? Hvor mye tyngre kan det i så fall være før det ikke lønner seg lengre?
    Eks. aero-hjulsett 1800 gr. vs vanlig race-hjulsett 1300 gr.

    mvh,
    Rolf, som har tatt lodd i årets norseman 🙂

    1. Hei Rolf,

      Et generelt råd er at aerodynamikk trumfer vekt. Nå er det et generelt råd og vil f.eks. ikke stemme i svært kupperte løyper.

      På en flat løype så har vekt svært liten betydning. På 180 km vil en vektøkning på 0,5 kg (som er svært mye på et hjulsett) bare gi en tidsstraff på 12 sek hvis aerodynamikken er den samme. Fra dårlig til god aerodynamikk på et hjulsett kan forskjellene være på 2-5 min. Dette vil altså være gjeldene i en flat løype. I oppoverbakke vil forskjellene være mindre til fordel for lettere vekt. I 5 % stining vil 0,5 kg økning koste 1,2 sek per km. Dette er mine egne beregninger.

      For å finne ut hva som er raskest må vi altså løypens profil, men det vil svært sjelden være vekt som er viktigst. Jeg valgte selv lettvektshjul på Swissman pga løypeprofilen men er langt ifra sikker på om det var raskere enn f.eks. Zipp 808 eller Unaas SS-80.

      Dette må jeg skrive mer om i et eget innlegg, men jeg håper du fikk noen svar.

      Du kan lese mer om det på Cervelo sine hjemmesider. F.eks. her: http://www.cervelo.com/en/engineering/thinking-and-processes/weight-vs-aero.html

      Lykke til med årets loddtrekning 🙂

  9. Takk for rask tilbakemelding Allan,
    Kan vind bli ett problem med zipp 808/404 over Hardangervidda? Går aerofordelen opp i røyk ved sterk vind? Er lettere racinghjul da ett bedre valg i en en slik løype som den i norseman?
    Siden jeg i dag har tunge hjul blir ett nytt sett lettere uansett om det er aero eller ikke. Derfor går jeg trolig for et «aero» hjulsett av ett eller annet slag, siden jeg da får litt av begge deler, lavere vekt + mer aerodynamikk :-).
    Som en kommentar til trappeløpingen din på forsiden kan det nevnes at på Troll A ( var der for noen år siden) er det 1600 trinn…Bør prøves om muligheten byr seg 🙂
    Ellers blir det clip-on bøyler, nye sko og pedaler og nytt sete i nærmeste fremtid.
    Komfort skal ikke undervurderes!

    1. Du merker sterke sidevind, spesielt ujevn sidevind. Generelt så vil du merke det mer med dypere fremhjul (merker lite til dybden på bakhjulet). Nå er det forskjell på hjul også og Zipp sin Firecrest profil (som er lik på Unaas SS-80/55) er bred og har buet profil i stedet for den vanlige V-profilen. Personlig syntes jeg derfor at Zipp 808 og Unaas SS-80 (hhv 82/80mm) er lettere å håndtere i sidevind enn mine gamle Easton EC90 som var 56 mm høye. Om du øver på å sykle litt i sidevind så er det ingen problem etter min mening. Jeg brukte 80 mm fremme både på Hawaii i fjor og Norseman i år med sterk vind. Jeg skal ikke si at jeg ikke merket noe til det, men det gikk greit uten videre dramatikk.

      Clip-on, sko og sete er viktig! Som du sier så skal ikke komfort undervurderes 🙂

  10. hei! lurte på om du har lyst å dele noen meninger om forskjellige posisjoner.

    armstrong/ullrich kullet hadde fokus på flat rygg og hode i ett og lave armer. veldig lik type cadel evans sin stilling. men ser man på de beste temporytterne i dag som wiggins og taylor phinney spesielt så har de egentlig veldig høyt styre og får hodet mellom skuldrene og ekstremt smale albuer. (http://www.cyclingnews.com/news/gallery-wind-tunnel-testing-with-taylor-phinney)

    jeg har ambisjoner om å sykle haugesund i år med 40km/t i snitt, og er ganske høy. hva ville du lagt fokus på, høyt styre og egentlig kunne hvile hodet i underarmene eller prøve og jobbe med å få ryggen og hode mest i ett?

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s