La rigidez en una bicicleta de carretera es esencial, pero también debe equilibrarse con la comodidad, el peso y el costo. Investigamos cómo
Busque en Internet usando el término "rigidez" y no llegará muy lejos antes de ver anuncios que venden soluciones farmacéuticas para los problemas de los caballeros. Las bicicletas y los dormitorios, al parecer, comparten una paranoia inquebrantable sobre el rendimiento flojo, lo que explica por qué el marketing que acompaña a cada bicicleta nueva está invariablemente salpicado de afirmaciones sobre cómo el cuadro ahora es súper rígido, además de ser más liviano y cómodo. Pero, al menos en teoría, las tres cualidades están en conflicto, y los diseñadores de bicicletas intentan continuamente encontrar el punto óptimo entre ellas jugando con las dimensiones de los tubos y la ciencia de los materiales.
Pedalear al carbón
Cuando los ingenieros hablan sobre la rigidez del cuadro, en realidad se refieren a dos áreas diferentes del rendimiento de una bicicleta. El primero se relaciona con tener suficiente rigidez lateral para permitir que la entrada de pedaleo de un ciclista se transfiera de la manera más eficiente posible a la carretera. El segundo se refiere a la previsibilidad y estabilidad del manejo de una bicicleta.
En términos de rigidez lateral, cada vez que su pie pisa el pedal crea tensiones laterales sustanciales (de lado a lado) junto con fuerzas de torsión (torsión), que se combinan para hacer palanca en la parte inferior del marco. de alineación Cada milímetro de movimiento del cuadro absorbe energía preciosa que podría canalizarse hacia la carretera, por lo que minimizar esta flexión maximiza efectivamente la eficiencia del pedaleo, de ahí el enfoque implacable en la rigidez de los cuadros.
'La forma en que obtienes la energía que pasas de las bielas a la rueda trasera tiene que ver con el soporte inferior, las vainas, las punteras y la rigidez de la rueda', dice Gerard Vroomen, cofundador de Open bicycles y anteriormente co- propietario de Cervélo. Este desafío se complica por el tren motriz de un solo lado de una bicicleta, que crea una carga desigual en la parte trasera de la bicicleta. La necesidad de resistir las mayores fuerzas en el lado derecho del cuadro es la razón por la que muchas bicicletas optan por un diseño asimétrico de vainas y tubos de sillín.
Pero como nos recuerda Ben Coates, director de productos de carretera de Trek, lo que haces en un área de la bicicleta impacta directamente en otra: Puedes aumentar la rigidez en el pedalier, por ejemplo, agregando laminado al lado inferior del tubo de dirección, pero cada pieza de laminado afecta a toda la bicicleta. Corre el riesgo de sufrir efectos adversos si no comprende cómo la adición o el pulido de materiales afecta a las otras partes de la bicicleta.
‘Podemos hacer bicicletas más rígidas de lo que quieren incluso los ciclistas más grandes y exigentes del mundo, pero hacerlas más rígidas o más livianas no es necesariamente una receta para una bicicleta mejor. La conversación debe comenzar con cómo quieres que ande la bicicleta, no con dónde quieres que esté rígida.'
Rigidez de ingeniería
¿Cómo endurecen los diseñadores un marco en los lugares correctos? La respuesta está en el diámetro de la sección transversal de los tubos, así como en su longitud y, en el caso de las bicicletas de carbono, en las múltiples capas de fibra de carbono
utilizados en su construcción.
‘Cuanto mayor sea el diámetro de un tubo, más rígido será,’ dice Adam Wais, CEO y fundador del fabricante de bicicletas de carbono hechas a mano Rolo. 'Y eso es incluso antes de que comiences a buscar materiales'.
Esto explica la tendencia en el diseño de bicicletas hacia tubos diagonales, uniones de pedalier y vainas de gran tamaño. Los avances en la fibra de carbono han permitido a los fabricantes reducir el grosor de las paredes de los tubos, dándoles la libertad de crear tubos de aspecto gigantesco sin añadir peso.
Entonces, si se utilizan enormes tubos diagonales y soportes inferiores para canalizar cada vatio de potencia del ciclista hacia la carretera, ¿por qué no seguir la misma filosofía en el tubo superior y el tubo de dirección para resistir las fuerzas de las curvas y garantizar una dirección precisa?
Cuando apoyas una bicicleta en una esquina, convergen tres grandes fuerzas: la gravedad, que empuja verticalmente hacia abajo; la energía cinética, que te mantiene en movimiento hacia adelante, y la fuerza centrípeta, que te empuja hacia afuera, hacia la izquierda cuando giras a la derecha y viceversa. Si el cuadro es demasiado flexible, estas fuerzas pueden desalinear las ruedas y el tubo de dirección, lo que provoca una dirección imprecisa.
'Necesitas que las ruedas sigan, y cuanto mejor se muevan de adelante hacia atrás, más predecibles serán en una curva', dice Thomas McDaniel, gerente de producto de BMC. “Digamos que estás pasando por una curva en la que has montado mil veces, para que tengas confianza y lleves mucha velocidad, pero un día encuentras una roca enorme justo en el medio de la línea que siempre tomas. ¿Qué tan bien puede la moto aceptar tu necesidad de hacer un cambio en medio de una curva? Ahí es donde entra en juego la rigidez de la parte delantera.'
Resulta que si una bicicleta es demasiado rígida en la parte delantera, se vuelve difícil inclinarla, lo que crea un tipo diferente de problema de manejo. Chris D'Aluisio, director creativo de Specialized, retoma la historia al recordar el momento en que el Tarmac SL4 de la compañía reemplazó al SL3. Anteriormente, cuando Specialized desarrollaba una nueva bicicleta, usaba el tamaño del cuadro de 56 cm como punto de referencia para un nuevo conjunto de objetivos, incluida la rigidez. Una vez que se alcanzaban los objetivos, se escalaba el marco, con tubos ligeramente más pequeños para los marcos más pequeños y tubos más grandes para los marcos más grandes.
‘Con el SL4, hicimos el 56 más rígido y liviano, y los ciclistas más altos, de tamaño 56 y superior, dijeron: “¡Guau! Es mucho mejor. Pero con mi talla, 52, cabalgaba peor”, dice D’Aluisio con refrescante franqueza. “Fue demasiado duro, no solo verticalmente sino también cuando te inclinaste en una esquina. Tenía demasiada rigidez en la parte delantera y no permitía que la bicicleta en tamaños más pequeños se adaptara a la mitad de la carretera, por lo que hacía que la parte delantera vibrara, especialmente sobre una superficie de carretera llena de baches, lo que podría ser desconcertante..'
Resultó que los ajustes realizados al escalar la bicicleta no habían ido lo suficientemente lejos, y que los cuadros más pequeños, con tubos de una sección transversal similar y una disposición de carbono de hasta 56 cm, eran increíblemente rígidos porque esos los tubos eran más cortos.
'Las bicicletas pequeñas eran proporcionalmente mucho más rígidas que las bicicletas más grandes, lo cual es completamente opuesto a lo que necesita el ciclista', dice D'Aluisio. “El ciclista más alto, con una tija de sillín más larga y un centro de gravedad más alto, requiere que la bicicleta haga mucho más trabajo. Cuando le pides a la bicicleta que se mueva de derecha a izquierda en una maniobra, esa bicicleta está haciendo todo el trabajo para mover el peso del ciclista de un lado al otro y evitar que se caiga. Tenemos que recuperar la tracción a medida que el ciclista gira”.
Como resultado, Specialized decidió que necesitaba tratar de manera efectiva cada tamaño de cuadro diferente como si fuera su propio proyecto personalizado por separado, un proceso que llama Rider First Engineering.
Esto ayuda a explicar por qué los ingenieros no están simplemente haciendo que toda la bicicleta sea lo más rígida posible, sino que también hay otra razón: la comodidad, también conocida como conformidad, que es la capacidad del cuadro para lidiar con las imperfecciones de la carretera. superficie y absorber las vibraciones del asf alto.
Después de haber creado la Cervélo R3, una bicicleta que disfrutó de posiciones de podio sobre los brutales adoquines de Paris-Roubaix durante siete años consecutivos, Vroomen sabe lo que se necesita para una bicicleta que puede brindar potencia a la rueda trasera mientras protege al ciclista de la peor de las superficies.
'Idealmente, desea la menor rigidez vertical posible para obtener algo de comodidad y cumplimiento,' dice. “Pero el tubo que agrandas para obtener rigidez en torsión también se vuelve más grande verticalmente y más rígido verticalmente, y no es fácil desacoplar esos dos factores. En ese sentido, siempre será un compromiso: la bicicleta más cómoda será imposible de manejar porque es muy flexible en todas las direcciones, y la bicicleta más rígida posible también será imposible de manejar porque es terriblemente rígida, lo que no solo es incómodo sino también más lento. Necesitas algún tipo de cumplimiento para eliminar las asperezas del camino.'
Los neumáticos hacen gran parte de este trabajo, pero los diseñadores también introducen un grado de flexión en el cuadro, particularmente en el tubo del asiento y a través de tirantes muy delgados o aplanados, como un medio para disipar los impactos de la carretera que suben por la parte trasera de la bicicleta al ciclista.
Posiblemente, el mejor ejemplo de cómo la flexibilidad vertical puede divorciarse de la rigidez del eje de pedalier y del tubo de dirección es la Trek Domane, la bicicleta afinada para la carrera que llevó a Fabian Cancellara al escalón más alto del podio en el Tour de Flandes y París-Roubaix. El tubo del sillín de la Domane está "desacoplado" del tubo superior, lo que permite que el tubo del sillín se flexione casi independientemente del cuadro sin sacrificar la rigidez. El nuevo desacoplador IsoSpeed en la última Domane SLR incluso tiene "comformidad ajustable", para que el ciclista pueda personalizar el nivel de rigidez.
‘El rango de ajuste de la Domane comienza aproximadamente con el mismo nivel de adaptabilidad vertical que la Madone [equipo aerodinámico de carreras de Trek] y sube hasta un 35 % más de adaptabilidad sin afectar la rigidez del pedaleo”, dice Coates.
Marcos del futuro
La búsqueda incesante de armazones más rígidos, livianos y cómodos no muestra signos de disminuir, con los fabricantes en una búsqueda continua para explorar nuevos materiales y tecnologías. La marca británica de bicicletas Dassi, por ejemplo, está investigando las posibilidades del grafeno, la maravillosa sustancia que tiene un potencial extraordinario si los fabricantes pueden encontrar formas de aprovechar sus capacidades.
‘El grafeno exhibe propiedades que superan con creces los carbonos tradicionales que se colocan en el cuadro de una bicicleta’, dice Stuart Abbott, ex ingeniero de diseño aeroespacial que fundó Dassi hace seis años. Existe una oportunidad mística para crear un cuadro que pueda pesar tan solo 300 g, porque el grafeno es mucho más liviano y más fuerte que tienes la oportunidad de reemplazar áreas de carbono que pueden tener 2 mm o 3 mm de espesor en ciertos lugares en el marco, particularmente alrededor del eje de pedalier, con algo que es 100 veces más ligero y una milésima parte del grosor.'
Por ahora, sin embargo, cualquier persona que esté a punto de comprar una bicicleta nueva debe hacer una revisión rápida de la realidad. El ciclismo no es como la Fórmula Uno, donde el mejor auto siempre gana, independientemente del conductor. Muchas de las principales carreras de este año, incluidas la París-Roubaix, el Tour de Flandes, Milán-San Remo, París-Niza y el Tour de Romandía, han sido ganadas por ciclistas en diferentes bicicletas. En otras palabras, el máximo rendimiento depende del ciclista, no de la bicicleta, y no existe un nivel de rigidez "correcto" objetivo en un cuadro, solo el nivel adecuado para ti.
Las 10 bicicletas más rígidas
¿Cómo se mide la rigidez de una bicicleta? Lamentablemente, no tenemos un laboratorio para realizar las pruebas de flexión, pero conocemos un lugar que lo hace. Nuestros amigos de la revista ciclista alemana Tour son famosos por su enfoque científico de las pruebas de bicicletas, que incluye someter cada cuadro desnudo a una rigurosa batería de pruebas de banco para determinar los valores de rigidez.
Una ecuación basada en la puntuación de rigidez que alcanza el cuadro en el tubo de dirección (medida en Nm/°), dividida por la masa total del cuadro (en kg), proporciona un índice de rigidez-peso que le da a Tour su clasificación para los cuadros más rígidos…
| Bicicleta | Fecha | Rigidez al peso |
| 1. Cervelo Rca | ene 2015 | 142Nm/°/kg |
| 2. Asf alto especializado SL4 | diciembre de 2011 | 141,2 Nm/°/kg |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | septiembre de 2011 | 139,2 Nm/°/kg |
| 4. Canyon Ultimate CF SLX | ene 2016 | 131,5 Nm/°/kg |
| 5. Caminata Emonda | diciembre de 2014 | 131,3 Nm/°/kg |
| 6. Foco Izalco Max | julio de 2013 | 127,1 Nm/°/kg |
| 7. Sentí F1 | diciembre de 2011 | 125,3 Nm/°/kg |
| 8. AXE Ligereza Vial Evo | ene 2015 | 125,1 Nm/°/kg |
| 9. Storck Aernario | octubre de 2015 | 123,9 Nm/°/kg |
| 10. Equipo Rose X-Lite 8000 | diciembre de 2014 | 123,7 Nm/°/kg |
Jerga del carbono: ¿qué significa todo esto?
