• Onderzoek
  • 27/06/2019

Tijdswinst voor wielrenner achter motor veel groter dan gedacht

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/e en de KU Leuven dit in kaart.

door
foto Bart van Overbeeke

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, is er al een aanzienlijk tijdsvoordeel te behalen. Een wielrenner die tien seconden lang op tweeënhalve meter achter een motor rijdt, heeft al een tijdswinst van meer dan twee seconden."

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 procent minder luchtweerstand. Als een renner zonder motor in de buurt 54 kilometer per uur rijdt, rijdt die met motor op 2,5 meter afstand ongeveer 67 kilometer per uur. Dit geeft een tijdswinst van 14,1 seconden 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 procent. Dit komt neer op een tijdswinst van 1,4 seconde per minuut bij een referentiesnelheid van 54 kilometer per uur. Bij referentiesnelheden hoger dan 54 kilometer per uur neemt de tijdswinst nog verder toe.
 

De 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.

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. 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.

Computersimulatie van een wielrenner op tien meter afstand van een motorrijder. De groene en gele kleuren voor de renner laten zien dat de luchtsnelheid hier aanzienlijk lager is dan voor de motor. Afbeelding | Bert Blocken

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 nieuwe wetenschappelijke studie van Bert Blocken in wieleraerodynamica 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.

Deel dit artikel