Cuando se trata de la selección de marchas, ¿hay alguna diferencia si eliges plato grande/piñón grande o pequeño/pequeño?
En estos días de grupos de 11 velocidades, es fácil suponer que tienes la opción de 22 marchas diferentes para facilitar tu viaje por colinas y valles. De hecho, si tiene una configuración estándar de platos 53/39 en la parte delantera y un casete 11-25 en la parte trasera, entonces dos de las relaciones son idénticas (53/19, 39/14, ambas dan una relación de 2.79:1) y 14 de los engranajes se superponen, lo que significa que en realidad solo ocho de los 22 engranajes no tienen una opción casi duplicada cuando pasas al otro plato.
Entonces, para los engranajes que se superponen, queríamos saber si pedalear de anillo grande a piñón grande (digamos 53-19) es lo mismo que de pequeño a pequeño (39-14) o, dada la elección, ¿es mejor errar hacia uno? ¿Y serías realmente capaz de notarlo desde la silla de montar? Ciclista consultó a los expertos.
A lo grande
Stuart Burgess es profesor de diseño de ingeniería en la Universidad de Bristol y es una de las principales autoridades británicas en transmisiones por cadena. “He publicado artículos que muestran que puede haber una ventaja de una mayor eficiencia con ruedas dentadas más grandes, pero las diferencias en la eficiencia son tan pequeñas que un ciclista no puede sentirlas”, dice. "Si un ciclista puede sentir una diferencia [entre piñones grandes y pequeños con la misma relación], normalmente algo anda mal, como que la cadena está demasiado floja o demasiado apretada".
Scott McLaughlin, director global de desarrollo de transmisión de SRAM, dice que la tensión de la cadena también es relevante. “Montar en un plato y piñón más grandes da como resultado una tensión de cadena más baja que un plato y piñón más pequeños con una relación de transmisión idéntica y una carga de pedal idéntica”, dice. “La menor tensión de la cadena puede hacer que la bicicleta se sienta más rígida y receptiva a una entrada de pedal dada, y también debería haber una mejora extremadamente pequeña en la eficiencia.
‘La sensación de mayor capacidad de respuesta proviene de la menor tensión de la cadena, lo que da como resultado una menor flexión del cuadro, ya que la cadena está significativamente desplazada de la línea central del cuadro”, añade. “Una vez más, esto da una “sensación” o sensación de respuesta a la entrada del pedal, pero en realidad no proporciona ningún aumento en la eficiencia (o solo un aumento en la eficiencia que es mínimamente pequeño).
El consenso, entonces, parece ser que realmente no se puede sentir la diferencia entre grande-grande y pequeño-pequeño, pero hay una pequeña mejora en la eficiencia. Siendo ciclistas pedantes, por supuesto, queríamos saber la escala de este beneficio y por qué ocurre.
El profesor Burgess cita un estudio realizado en un sistema de desviador de bicicleta en condiciones de laboratorio utilizando un eje de entrada con un plato de 52 dientes conectado a un eje de salida con piñones de diferentes tamaños, de 12 a 21 dientes.
Los resultados del estudio son reveladores. Para una velocidad de manivela de 60 rpm y una potencia de entrada de 100 W, una combinación de ruedas dentadas 52/11 tenía una eficiencia de 91.1%, un 52/15 dio un 92,3% y esa cifra aumentó a un 93,8% para la combinación 52/21, lo que indica claramente que un mayor número de dientes conduce a una mayor eficiencia en la práctica. (Se han registrado cifras de hasta el 98,6 % de eficiencia en experimentos separados, pero esto fue entre dos ruedas dentadas sin que la cadena pasara por un mecanismo de cambio trasero).
Entonces, si las ruedas dentadas más grandes son un poco más eficientes, la pregunta sigue siendo: ¿por qué?
Polígono pero no olvidado
Racine Su es directora de I+D de las cadenas KMC. “Las cadenas funcionan más suavemente en ruedas dentadas más grandes que en las más pequeñas debido al efecto poligonal, lo que significa menos vibración de la cadena o movimientos verticales durante el enganche de la cadena y la rueda dentada”, dice. ‘En ruedas dentadas más grandes, esto reduce las pérdidas de transmisión de potencia. En otras palabras, proporciona una mayor eficiencia de la cadena.’
El "efecto polígono" del que habla se refiere al concepto de que cada rueda dentada puede verse como un polígono con el mismo número de lados que de dientes. Las esquinas (también conocidas como vértices) del polígono se encuentran en el centro de los espacios entre los dientes, donde se asienta el centro de los pasadores de eslabón de la cadena. Cuando cada eslabón de la cadena engrana con la rueda dentada giratoria, se eleva a medida que la esquina del polígono alcanza su punto más alto y luego vuelve a caer a medida que el polígono continúa girando. En efecto, esto significa que el radio de la rueda dentada fluctúa, lo que hace que toda la cadena suba y baje a medida que se acopla cada eslabón. Esto da como resultado pérdida de energía e ineficiencia y, lo que es más importante, las pérdidas son mayores en las ruedas dentadas más pequeñas porque las esquinas de los polígonos con menos lados son más nítidas.
La articulación de la cadena (cuánto se dobla cada eslabón cuando se enrolla alrededor de la rueda dentada) también se suma a las pérdidas por fricción, y esto también aumenta a medida que disminuye el tamaño de la rueda dentada. Entonces, en esta etapa, parece bastante claro: dada la opción, el funcionamiento con ruedas dentadas más grandes es un poco más eficiente.
Pero no termina ahí. Tal vez en contra de la intuición, las pruebas de laboratorio también encontraron que la eficiencia en la transmisión de potencia de una bicicleta aumentó proporcionalmente con el aumento de la tensión en la cadena. En otras palabras, cuanto más pise los pedales, más eficientemente se transmite la potencia de las ruedas dentadas delanteras a las traseras. Su dice: “Una mayor tensión de la cadena inducirá mayores pérdidas por fricción. Pero reduce la pérdida de energía entre enlaces durante la transmisión de energía. En resumen, la mayor tensión de la cadena mejora la eficiencia”, dice.
Dado que Scott McLaughlin de SRAM nos dijo anteriormente que poner la misma carga a través de los pedales usando piñones más pequeños aumentará la tensión en la cadena, la elección entre piñones grandes o pequeños se vuelve menos complicada.
Ir al grano
Claramente es hora de salir rápidamente del laboratorio y obtener una vista desde la carretera, donde realmente importa.
Michael Hutchinson, tres veces campeón nacional de contrarreloj y escritor técnico sobre ciclismo, dice: 'Es un poco más eficiente andar con ruedas dentadas más grandes, aunque no sé si para la mayoría de la gente la diferencia es de infarto. Si la diferencia fuera tan llamativa, todos usaríamos platos de 95 dientes en la parte delantera y de 35 en la parte trasera”.
Y McLaughlin está de acuerdo en que, en términos prácticos, el tamaño de las ruedas dentadas no se encuentra en la ruta crítica cuando se trata de eficiencia. “Muchos más factores entran en juego aquí. El encadenamiento cruzado extremo, por ejemplo, reducirá la eficiencia y aumentará el desgaste.'
Y ese parece ser el mensaje. El funcionamiento con ruedas dentadas grandes aumentará ligeramente la eficiencia y reducirá el desgaste de la cadena porque las cargas se distribuyen en una mayor longitud de la cadena, pero cualquier pequeña ganancia será más que eliminada por las ineficiencias y el mayor desgaste causado por una cadena mal mantenida o una cadena extrema. lineas.
Dicho esto, en igualdad de condiciones, piensa en grande.
