Tehosta ja tehomittareista

Tehomittaus ja watit ovat pinnalla pyöräilyharjoittelussa. Seuraavassa ajatuksia tehosta, sen mittaamisesta ja mittaamisen tarpeellisuudesta. Ja Garmin Vectoreista.

Pyöräilyharjoittelussa suoritusta voidaan analysoida sykkeen, matkan, nopeuden, keskinopeuden ja ajan lisäksi tehon avulla. Olosuhteiden vaihtelut tuovat toki merkittävän lisähaasteen ilman tehoa tehtävälle rasituksen analysoinnille etenkin ilmanvastuksen ja tuuliolosuhteiden myötä.
Kuten tiedämme, on tehon mittaaminen pyöräilyssä muita kestävyyslajeja helpompaa. Tehomittarit ovatkin olleet ammattilaisten käytössä jo 1980-luvulta asti. Toki edelleen WorldTour -tasollakin on pyöräilijöitä, jotka eivät mittaa tehoa, mutta he ovat katoava luonnonvara. Tehotietojen kerääminen on nimittäin tiimeille tärkeää. Tehomittareita käytetään myös triathlonmaailman huipulla yleisesti.

Syke on edelleen käyttökelpoinen mittari rasituksen määrittämiseen, mutta tehomittauksessa on monia etuja sykkeeseen verrattuna. Sykkeen vaihteluun vaikuttavia tekijöitä on paljon. Lisäksi syke nousee usein loppua kohden pitkän harjoituksen aikana, johtuen mm. nestehukasta ja väsymisestä, vaikka teho samalla laskisikin.
Syke on myös aina tehoa jäljessä. Esimerkkinä 10–30 sekunnin kirivedossa keskiteho voi olla jopa 700–1300W, mutta syke reagoi tehoon merkittävällä viiveellä, joka korostuu usein vedossa kiireenä nostaa syke ns. riittävälle tasolle. Tällöin vedon alkumetreillä tehotaso nousee liian korkealle ja lähtee laskemaan vääjäämättä kesken vetoharjoituksen maitohappojen jyllätessä lihaksissa. Syke ei siis kerro suoraan sitä, mitä parhaillaan tehdään, vaan ainoastaan elimistön reaktion käynnissä olevaan rasitukseen ja senkin viiveellä. Tehomittari toimiikin vetoharjoituksissa käytännössä jarruna, sillä hapenottoa kehittävä veto on aloitettava riittävän rauhallisesti, jotta veto säilyy nousujohteisena loppuun asti.

Tommi Martikaisen blogissa asiaa käsiteltiin jokunen vuosi sitten havainnollisesti. Valitettavasti en löytänyt enää linkkiä Tommin teksteihin.
Oletetaan, että pyöräilijän maksimitehoksi on määritetty 330 wattia. Suositeltava tehoalue vedoille hapenoton parantamista varten olisi siten 270–310 wattia. Ilman tehomittaria vain sykkeeseen luottava pyöräilijä aloittaa helposti vedon liian kovilla tehoilla, jolloin ensimmäisen vedon aikana syke saavuttaa tavoitteellisen yli 90 % lukeman maksimista. Samalla tehoalue on todennäköisesti noussut jopa 400 wattiin, mikä aiheuttaa jalkojen kangistumisen minuutin ajon jälkeen ja tehojen putoamisen vedon aikana.

Esimerkiksi Jussi Veikkanen kertoo tekevänsä kaikki vedot ja tehoharjoitukset tarkasti seuraten watteja, kadenssia ja sykettä. Jussin mielestä syke on tärkeä muuttuja, mutta jos haluaa treenata ja kehittyä kunnolla, niin wattimittari tuo lisää motivaatiota ja tarkkuutta tekemiseen.
Triathlonisti hyötyy mittarista merkittävästi kilpailun aikana, sillä omien kynnysten ja tehoalueiden tunteminen mahdollistaa ajamisen oikealla teholla tuulesta ja maastomuutoksista huolimatta. Toki mäissä tehot nousevat korkeallekin, mutta tehomittari toimii hyvänä jarruna etenkin alkumatkan innostuksessa.

Tehomittari syntyi, kun saksalainen pyöräilijä ja insinööri Ullrich Schoberer kehitti pyörään kiinnitettävän ja kenttäkäyttöön soveltuvan tehomittarin SRM:n, joka julkistettiin 1986. Yksi varhaisista pioneereista tehonmittauksen menestyksekkäässä soveltamisessa 80-luvulla oli moninkertainen Ranskan ympäriajon voittaja Greg Lemond.
SRM mittaa tehon suoraan kammesta, käyttäen kammen, keskiöakselin ja rattaat yhteen liittävässä osassa olevia venymäliuskoja, joiden resistanssi muuttuu metallin (kammen) venyessä. Toisen perinteikkään ja suositun tehomittarin Powertapin tehonmittausyksikkö on puolestaan sijoitettu takavanteen napaan, josta mittaus tapahtuu venymäliuskoja hyödyntäen.
Muita mittareita ovat mm. Quarq, RotorPower, PioneerPower ja Power2Max. Sekä tietenkin Garmin Vector, joka vihdoin julkistettiin viime vuonna.

Itse hankin Vectorit viime jouluna ja kyseessä on ensimmäinen pyörässä oleva tehomittarini. Talvikausi kului vertaillessa Vectoreiden teholukemaa Tacxin Bushido -trainerin lukemaan. Laitteiden välillä on minulla noin 30–50 watin ero. Olen kuullut muilta tahoilta toisen suuntaisista luvuista, mutta oma Bushido näyttää merkittävästi enemmän watteja kuin Vector. Polkimet pääsivät tutustumaan myös Vierumäen juoksurataan sunnuntaisten pyöräilyvuorojen aikana.

Garmin Vector mittaa tehoa polkimien akselien sisäänrakennettujen anturien avulla. Laitteen etuna on siis se, että polkimet ovat siirrettävissä pyörästä toiseen. Vector mittaa polkimen akselin lievää joustoa koko polkemisen ajan. Se mittaa voiman vektorit ja laskee tehon niiden perusteella. Vectoreissa on voimatunnistin molemmissa polkimissa, joten Vector mittaa kummankin jalan tehon erikseen ja ilmoittaa sekä yhteistehon että jalkojen keskinäisen tasapainon. Tasapainoa on ollut hauska vertailla Vierumäen sisäajoradalla, trainerilla ja maantiellä. Lisäksi Vectorit kertovat kadenssin ajon aikana. Vectorit edellyttävät Lookin tai Garminin omien klossien käyttöä. Olen ajanut aiemminkin Lookin polkimilla, joten polkimet ja klossit sopivat minulle mainiosti. Tosin paketin mukana tulleissa klosseissa on kuuden asteen vapaaliike, joka on itselle hieman liikaa.
Vectorien käyttö edellyttää toki myös yhteensopivaa ant+ pyörätietokonetta tai rannelaitetta. Itsellä löytyvät sekä Garminin Edge 510 että Forerunner 910XT.

Tehon seuraaminen on tuonut uuden ulottuvuuden ajamiseen ja esimerkiksi ylämäen ajamisessa tehojen räjähdysmäinen nousu on yllättänyt kokeneenkin pyöräilijän. 400 watin ylitys ylämäessä ei vaadi kummoista kampeamista ja hiemankin tiukempi rutistus nostaa wattitasot 600–700 wattiin. Nyt ymmärrän triathlonistien ylämäkivauhdit aiempaa paremmin.
Vectorit ovat toimineet moitteetta ja niiden siirtäminen pyörästä toiseen on helppoa. Hankin kyllä momenttiavaimen ja polkimien kiristämiseen soveltuvan adapterin, jotta polkimet kiristyvät oikeaan tiukkuuteen. Foorumeilla on raportoitu, että liian löysällä kiristyksellä polkimien lukemat saattavat olla pielessä. Toki liiallista kiristämistä tulee välttää, jotta polkimet säilyvät ehjänä.
Ulkokilometrejä Vectoreilla on kertynyt tähän mennessä vasta vajaat 1000, eikä tänä aikana ole ollut ongelmia. Toki mahdollisten kaatosateiden, hiekan ja iskujen vaikutukset ovat vielä pidemmältä ajalta testaamatta.
Polkimien päivitys on onnistunut moitteetta mukana tulevan Ant+USB-tikun avulla.

Polkimet kannattaa kalibroida ennen jokaista ajoa, onneksi tämä on nopea toiminto, josta on helppo tehdä rutiininomainen toimenpide. Toinen kalibrointi voidaan tehdä ajon aikana milloin tahansa pyörittämällä kampia taaksepäin.
Molemmissa polkimissa on 2032-nappiparisto, jolle luvataan 175 tunnin kesto. Paristo on helppo ja nopea vaihtaa. Paristojen vaihtamisen sekä polkimien toiseen pyörään siirtämisen jälkeen pyörän poljinkulmat tulee määrittää pyöräkohtaiseksi. Tämä tapahtuu helposti seuraamalla laitteen ohjeita ja pyörittämällä polkimia hetken ajan tietyllä kadenssilla.
Omassa käytössä juuri tehomittarin siirrettävyys on tärkeä seikka, sillä kilpailukäytössä on kansi pyörää. Lisäksi vanteeseen sidottu tehomittari on hankala, sillä ajan osan kilpailuista levykiekolla.

Aivan loistava läpileikkaus Vectoreista ja muista tehomittareista löytyy täältä:
http://www.dcrainmaker.com/2013/09/garmin-vector-review.html

Tehon mittauksessa on tärkeää huomioida myös wattia/painokilo -arvo, sillä suhteelliset tehot kertovat enemmän kuin absoluuttiset watit. Teho suhteessa painoon on helppo mitata jakamalla watit painolla. Jos esimerkiksi 65- ja 85-kiloiset pyöräilijät ajavat testissä maksimiwateiksi 350 wattia, on ensimmäisen teho painokiloa kohden 5,38 ja jälkimmäisen 4,11.
Tasamaa-ajossa suhteellinen teho ei korostu, mutta asia on helpoin selittää ylämäen kautta. Oletetaan, että kaksi pyöräilijää, joilla on yhtäläiset kyvyt ja identtiset välineet, ajavat ylämäkeä vierekkäin. Ensimmäinen pyöräilijä painaa 85 kg ja hänen keskimääräiset tehonsa nousussa ovat 450 wattia. Toinen pyöräilijä painaa 65 kg ja hänen keskimääräiset tehonsa nousussa ovat 380 wattia.
Kun katsotaan puhtaasti absoluuttista tehoa, luonnollinen oletus on, että ensimmäinen pyöräilijä voittaa toisen pyöräilijän helposti nousussa, koska hänen tehonsa ovat 70 wattia suuremmat.
Teho ei kuitenkaan ole ainut muuttuja, jota vastaan pyöräilijän täytyy kamppailla noustessaan. Osa pyöräilijän nousutehosta kuluu liikkumiseen horisontaalisesti eteenpäin ja osa painovoiman vaikutuksen voittamiseen liikuttaessa ylöspäin (eli noustaessa mäkeä).

Kun absoluuttisen nousutehon lisäksi otetaan huomioon paino, tulos kummallekin pyöräilijälle on seuraava:
Pyöräilijä 1: P/Kg = 450/85 = 5,29 W/Kg
Pyöräilijä 2: P/Kg = 380/65 = 5,85 W/Kg

Kevyempi pyöräilijä pääsisi näin ollen useimmissa olosuhteissa ensimmäiseksi mäen päälle, vaikka painavampi pyöräilijä tuottaa 18 % enemmän absoluuttista tehoa.
Kun tehoa painokiloa kohden arvoja halutaan parantaa, kannattaa keskittyä sekä tehojen optimoimiseen että tarvittaessa painonhallintaan. Painonpudotus voidaan yleensä saavuttaa luonnollisesti harjoitus- ja kilpailuohjelman avulla.

Mutta millaisilla tehoilla pyöräily- ja triathlonammattilaiset oikein ajavat? Useat tallit ja kilpailijat julkaisevat tehotietoja etappikilpailujen yhteydessä sekä yksittäisten kilpailujen jälkeen.
Vuoden 2013 Havaijin Ironmanista julkaistiin muutamien urheilijoiden pyöräilyn wattitietoja. Konan kakkonen Australian Luke McKenzie ajoi 180 kilometrin matkan keskiwateilla 281. Tämä teho siivitti miehen keskivauhtiin 41,2 km/h. 72,5-kiloisena McKenzien W/kg oli 3,87 ja mies selvitti matkan ajassa 4.22. Vertailun vuoksi esimerkiksi Faris Al-Sultan jäi McKenzielle yli 7 minuuttia, vaikka tuotti keskitehona vain watin vähemmän, eli 280 wattia. Al-Sultan ajoi matkan muuten 80 keskikadenssilla, kun McKenzien kadenssilukema oli 93.
Tulos ei synny siis pelkästään wattien määrällä, vaan iso osuus on myös aerodynaamisella ajoasennolla, onhan pyöräily pääsääntöisesti taistelua ilmanvastusta vastaan. Mahdollisimman matala ja virtaviivainen asento yhdistettynä optimaaliseen voimantuottoon tuo parhaan tuloksen.
Kärkipään naisten pyöräilyteho on noin 3,5 W/kg. Esimerkiksi Havaijin naisten kokonaiskilpailussa seitsemänneksi sijoittunut Meredith Kessler selvitti 180 kilometrin matkan 213 watilla, mikä tekee 3,6 W/kg. Aiemmin Kessler on ajanut Ironmanin jopa niinkin matalalla kadenssilla kuin 74, mutta Konalla keskikadenssi oli 84.
Puolimatkan kilpailujen tehoja en tähän hätään löytänyt, mutta on helppo arvioida, että kärkipään naisilla teho on keskimäärin hieman yli 4 W/kg ja miehillä jopa 4,5 W/kg. McKenzie ja kumppanit ajavat 90 kilometrin osuuden siis noin 325-330 watin tehoilla.

Vertailun vuoksi viime vuoden maantiepyöräilyn MM-kisoissa Tony Martin pisteli vajaan 58 kilometrin tempon keskiteholla 471,4 wattia. Martinin keskinopeus oli 52,9 km/h. Jotain välityksistä kertoo se, että edessä isoimpana rattaana oli 58-piikkinen ja takana pienimpänä 11-piikkinen. Sir Bradley Wiggins ajoi kakkoseksi keskiteholla 445 wattia ja jäi Martinille 46 sekuntia.
Pitkien kilpailujen tehoista voidaan huomioida Saxo-Tinkoffin tanskalainen Christopher Juul Jensen, joka ajoi tämän kevään Tour of Flandersin vajaan 7 tunnin ja 270 kilometrin matkan 280 watin keskiteholla.
Monet pyöräilyammattilaiset julkaisevat omia harjoituslenkkejään julkisesti. Suositussa yhteisöpalvelu Stravassa lenkkinsä julkaisee esimerkiksi Laurens Ten Dam, jolla onkin lähes 45 000 seuraajaa.

Yhteenvetona tehomittarien valikoima on laajentunut ja laajentuu entisestään, joten tehomittarit ovat aiempaa useamman kuntoilijankin ulottuvissa. Tehomittari on arvokas investointi, mutta tarjoaa triathlonistille/pyöräilijälle oleellista tietoa ja apua harjoitteluun sekä kilpailuun.
Tehomittareista on hankala löytää heikkouksia kalliin hinnan lisäksi. Tehomittarit maksavat tuotteesta riippuen n. 800–3700 e. Mahdollinen huolto ja kalibrointi voivat toki aiheuttaa päänvaivaa sekä lisäkustannuksia. Aiheesta voisi kirjoittaa enemmänkin, mutta jatketaan wattien tiimoilta myöhemmin.

May the watts be with you!

Lähteet: Wattbike, Tommi Martikaisen blogi, Aja kovempaa!, Garmin, Joe Friel: The cyclist´s training bible, Joe Friel blogi, Triathlon: Voita itsesi!

Lisää tietoa pyöräilystä: www.ajakovempaa.fi
Lisää tietoa triathlonista: www.voitaitsesi.fi