Vermogen versus Sprinttijden en Topsnelheid

English
Foekema-Kreidler 50cc-Racing
Latest update Sept 24, 2008
Sprinttijd en topsnelheid versus vermogen
Het is handig om voordat je gaat bouwen aan een sprinter te weten waar je aan toe bent. Uiteindelijk is het bij het sprinten de bedoeling om de snelste tijd te rijden. Ik heb al bij meerdere gelegenheden geschreven dat het gewicht bijna net zo belangrijk is als motorvermogen. Als er geen rol- en luchtweerstand zou bestaan dan waren ze zelfs even belangrijk. Hoe dan ook als je wilt winnen dan is een super licht gewicht fiets een voorwaarde. Het motorvermogen gaat meestal, mits je een volhouder bent in de loop der jaren toch wel vooruit. Je persoonlijk gewicht heb je natuurlijk maar ten dele in de hand, maar wat kilogrammen eraf trainen scheelt al snel enkele tienden van seconden, dus met een goede discipline is daar wel iets te winnen. Natuurlijk moet een fiets veilig blijven, maar bij velen wordt dat wel behoorlijk overdreven. De stijheid voor het gehele frame hoeft niet zo hoog te zijn als van een wegracer voor goed bochtenwerk. Alleen waar de motor zijn krachten kwijt moet is wel van belang. Ik heb vaak gelezen dat mijn frames zouden sturen als elastiek, nu ik kan je verzekeren, dat het geenzins het geval is. Goed doorrekenen van de krachten op de diverse delen van het frame is tegenwoordig ook niet meer zo'n groot probleem. Vroeger deden we het geheel op ons timmermans oog en toen lukte het ook aardig. Dus weet je het gewicht en het vermogen dan kun je de tijd en de eindsnelheid vrij redelijk nauwkeurig aflezen in de tabel. De nauwkeurigheid is afhankelijk van enkele factoren, die hierna beschreven worden.

Tabel voor standaard sprinters
Voor de tabel zijn de volgende factoren van belang:
1. gewicht
2. vermogen
3. koppeling
4. schakeltijd
5. rol- en luchtweerstand

Gewicht
Het gewicht van de machine is gesteld op 80kg wat ongeveer gelijk is aan het gewicht van een standaard Kreidler. Het gewicht van de man staat boven elke kolom. Het gaat natuurlijk om het totale gewicht en het maakt niet uit of het gewicht nu in de man of in de machine zit. Wat in de tabel duidelijk naar voren komt is het belang van het gewicht. Velen zijn wel erg actief om meer vermogen te krijgen, terwijl gewichtverlaging bijna net zoveel resultaat oplevert. Een belangrijke stelling hierbij is
" laat weg wat niet echt nodig is "
Op de 50cc sprinter van Jan de Vries, zat bvb geen radiateur en de motor was toch watergekoeld.
Op de 150m sprint is een halvering van het gewicht gelijk aan 47% van het vermogen. Op de 1/4 mile is dat ondanks de hogere snelheid, waardoor meer luchtweerstand, nog steeds 43%.

Vermogen
Hoewel het gemiddelde vermogen bij de sprint belangrijker is dan het piekvermogen, is in de hierbij afgebeelde tabel toch het piekvermogen aangehouden. Omdat de meesten alleen dit getal van de testbank onthouden. Het simulatieprogramma werkt met de gemiddelde torq, omgerekend naar gemiddeld vermogen. In de tabel is het piekvermogen 1.3 x het gemiddelde vermogen. Deze factor is een gemiddelde waarde, maar is tevens een van de redenen dat de tabel een benadering is. Want bij een hele vlakke vermogens curve dan kun je voor de te behalen tijd bij een lager piekvermogen kijken. Het maakt echt niets uit of de torqwaarde nu hoog of laag is, het gaat in tegenstelling tot vaak beweerd wordt om het vermogen. Wel is het zo dat een hoge torqwaarde het voor velen wat gemakkelijker maakt bij de start, wat waarschijnlijk de verklaring is voor genoemde mening. Maar als je een 16.000rpm draaiende racer gewend bent maakt ook dat niets uit. De gearing is hier de nivellerende factor. Heb je deze goed aangepast, dan is het gebruik van de koppeling exact gelijk voor een hoogtoerige (lage torqwaarde) of een laagtoerige (hoge torqwaarde) draaiende motor.

Koppeling
De slip van de koppeling bij de start kan nog aardige verschillen in de eindtijd veroorzaken. Ook hierbij is uitgegaan van een gemiddelde waarde waarbij het verlies op 10% is gesteld. Dit betekent dat je de koppeling vrij gemakkelijk bijna in een beweging kunt loslaten.

G-kracht
De gemiddelde G-kracht in de 1e en 2e versnelling is hierbj ook gegeven. Deze zijn gebaseerd op een standaard 1e versnelling, volgas, zonder slip van de koppeling, zonder wielspin en niet achteroverslaan. Voor een standaard Kreidler is een maximale G-waarde bij de start dus beperkt door een van de genoemde factoren. Op het moment dat volgas starten onmogelijk wordt, dan is een aanpassing aan de machine noodzakelijk. Een bredere achterband en/of lagere bandenspanning een de ene kant en aan de andere kant een wheelybar. Indien beide niet kunnen of niet worden uitgevoerd, dan is een hogere gearing of gewoon minder gasgeven bij de start de enige oplossing.
Belangrijk voor een goede start,
" kies de gearing zo dat volgas starten met minimale slip van de koppeling, zonder enig voorbehoud mogelijk is"
Dit kan voor een standaard versnellingsbak, met een zeer korte 1e versnelling, wel eens betekenen, dat het zelfs beter is om in de 2e versnelling te starten. Elke situatie is via een simulatie goed te beoordelen en daarmee te optimaliseren.


Schakelen of variomatic
De tabel is gebaseerd op een schakelsprinter, waarbij de schakeltijd is gesteld op 0.1 sec. Maar ondanks dat een variomatic niet hoeft te schakelen, zal deze niet veel beter presteren dan de tijden in de tabel. Het verlies bij de start door de automatische koppeling en/of het begrenzen van de maximale topsnelheid door het bereik van de variomatic, levert ook verlies op. De bediening van alleen gas en rem is wel veel eenvoudiger, zodat fouten meer worden uitgesloten en je sneller naar de optimaal haalbare tijd kunt rijden.

Lucht- en rol-weerstand
Deze spelen op de 150 meter een ondergeschikte rol en is daarom voor alle kolommen gelijkgehouden. Strikt genomen zou deze voor de zwaardere gewichten ook iets moeten toenemen. Maar de verschillen zijn echter heel klein en een iets hardere achterband heft een deel alweer op.
De invloed op de maximaal haalbare topsnelheid is veel groter, bij recordmachines is het zelfs de belangrijkste factor. Bij recordmachines kan een klein verschil in aerodynamica een groot verschil in topsnelheid betekenen, zie grafiek. Je zou kunnen stellen wat het gewicht bij het sprinten betekent is gelijk aan de aerodynamica voor de topsnelheid.

Absolute topsnelheid
De vermelde topsnelheden in de laatste kolom horen bij de vermogens in de kolom voor een persoon met het postuur van iemand van ca 80kg in optimale racehouding.
De invloed van het gewicht zelf beperkt zich tot:
1. meer druk op de banden waardoor een grotere rolweerstand.
2. postuur van de rijder heeft ook invloed op aerodynamica, of wel de hoeveelheid luchtweerstand.
Buiten deze 2 factoren bestaat er [b]niets[/b] dat in relatie tot het gewicht nog invloed heeft op de haalbare topsnelheid. Oh ja alleen de tijd die nodig is om de topsnelheid te halen is anders, maar dan kom je op het terrein van de acceleratie, dus zoals bij het sprinten, waar gewicht een hoofdrol speelt. Bij een hoge Gewicht/CD-waardeverhouding, (hoe meer gewicht en hoe lager de cd-waarde) zoals bij recordmachines, is ook een zeer lange 'aanloop' nodig om de maximale top eruit te halen. De zware recordmachines zoals de 210 km/h 50cc van Kreidler in 1965 en later de Plompen recordmachine bewijzen deze stelling, hoog gewicht maar zeer lage CD-waardes en een zeer lange aanloop.

Computerprogramma
De door ons toegepaste sprintsimulatie is gebaseerd op het wetenschappelijke computerprogramma MatLab, dat op alle TU's voor wetenschappelijk onderzoek wordt gebruikt. Met dit progamma is het mogelijk op basis van een aantal gegevens de exacte tijd en snelheid te berekenen voor elke afstand. Dus ook om bijvoorbeeld uit te rekenen wat de recordsnelheid zal worden van een nieuw ontwikkelde recordmachine.

Tabel controle
De tabel is getoetst aan meerdere sprintresultaten van sprintkampioenen. Uiteraard zullen kleine afwijkingen van beter en minder presterenden kunnen voorkomen. Grotere afwijkingen van een mindere prestatie moet gezien worden als nog niet effici�nt genoeg sprinten, zie de hiervoor beschreven mogelijkheden.


Hoofdstukken over simulatie en tuning
Gearingtabellen Kreidler
Simulatie
Tuning
Expansie uitlaat
Verbrandingskamer
Inlaatsystemen
Ontsteking
Roterende inlaat maten
Versnellingsbak
Kreidler 6V raceblok




PK - Gewicht - Tijd - km/h bij 150 meter en abosolut haalbare topsnelheid, voor standaard machines


Vermogen vs 150m tijd voor een Standaard Kreidler 135kg en 160kg


Minimaal voordeel van een stroomlijn op de 150 meter sprint, extra gewicht hiervoor niet meegerekend


Benodigde vermogen voor topsnelheden, met en zonder stroonlijn


Invloed rol- en luchtweerstand
100% = standaard Kreidler met rijder in optimale racehouding - 50% is classic 50cc wegracer
25% is recordmachine zoals de Plompen uit 1981


1958 Motom record met 4,5pk over 24 uur gemiddeld 88.8 kmh


Start op het vliegveld van Drachten in 2001 de sprinttrack van "Explosion"
Foto: Albertus Nieuwenhuis freelance fotograaf en 250cc sprinter
Indien een NL versie nog niet gereed is wordt u automatisch met een Engelse versie verbonden
Home Nieuws Evenementen Gallery Sprinten Wegrace Records Classic-racing Techniek Sponsors Links
Hosted by www.Geocities.ws

1