junio 7, 2012

2.1 Cuadros – Parte 4 – Diferencias

Frame (Cuadro) – Cuarta Parte – Diferencias entre los diferentes cuadros.

Alguna vez se han preguntado: por qué hay bicis que se llaman “de ruta” y otras de “triatlón” si en realidad se ven casi iguales? Tienen razón, son muy similares pero no son iguales y bastante diferentes en sus detalles.

Seguramente tod@s habrán notado que existen varios tipos y formas de bicis, o mejor dicho diferentes estilos de cuadros: ruta, urbano, balonas (como se les llamaba en México a las Klunkerz1), de montaña, dirt, bmx, trials, etc. Aquí trataremos de ilustrar y aclarar esto lo más breve y claro posible.

Existen varias razones para la diferencia de los cuadros, incluso aquellos que se asemejan entre sí (como los de ruta). Deben saber que el desarrollo de la industria ciclista se fue dando de manera empírica, haciendo y deshaciendo, construyendo y destruyendo, hasta ir encontrando poco a poco y paso a paso lo que funciona y lo que no, las explicaciones físicas y matemáticas siempre fueron Post. No fue sino hasta hace algunas décadas que se comenzó el diseño al revés, primero lo científico y luego las pruebas empíricas. El ciclismo de ruta tiene 100s de años en desarrollo constante, mientras que el resto, bueno sigue siendo una industria en su fase de pubertad.

Bici Cruiser Playera – El gusto se rompe en generos ;_)

Hay también razones estéticas que siempre influyen en el diseño y estas a su vez se ven influidas por la época en particular en las que han sido concebidas. En la actualidad hay sin embargo, también razones prácticas y estructurales del por qué hay tantas formas diferentes. Vean: Origen del MTB, para un buen ejemplo.

Algunos de los diferentes tipos de bicis que existen actualmente:

Cantilever:

En un cuadro “Cantilever” los seat stays (ver: componentes de cuadro), no terminan en el poste del asiento, sino que continúan hasta el Head Tube de manera curva. Básicamente no hay un solo tubo que no sea curvo. El nombre proviene del término arquitectónico “Ménsula” (elemento estructural voladizo, por ejemplo usado en puentes o catedrales).

Step-through:

Fueron diseñadas en una época en que la mujer tenía prohibido el uso del pantalón, es así que se le consideraba como bici de mujer.

Su diseño facilita el uso de la bicicleta al utilizar falda o vestido, lo cual de alguna manera realmente hace sentido, no les parece?


Bicis de Ruta: 

Las bicis de ruta están se diseñan pensando en la eficiencia del cuadro, es decir, para maximizar la transferencia de energía en cada pedaleo con el menor peso y por tanto lastre1 posible, para ello son sumamente rígidos (stiff)2 evitando el desperdició de energía por razones estructurales.

Tipos de geometría básicas en las bicis de ruta:

“Clásica”: Es la que nosotros mortales compraríamos, está pensad para el confort sin sacrificar la eficiencia (al menos no mucho).

“Carrera”: La geometría de las bicis de carrera, es similar a la clásica, pero el ángulo del tubo del asiento (STA, por sus siglas en ingles) es mayor haciendo que al ciclista tenga tomar una posición más aerodinámica. Esto significa: maximización de potencia, sacrificando el confort en la zona del asiento.

Existe otra característica fundamental entre una de carreras por ejemplo y una de triatlón: La distancia entre ejes (DEE) o wheelbase.

Una DEE mayor alarga el cuadro volviéndola la bicicleta más estable en altas velocidades, particularmente en curvas (imaginen, las bajadas alpinas en el Tour de France). Mientras que una bici con una DEE menor, es mucho más manejable y maniobrable (por ejemplo en espacios reducidos), más cómoda (pues la espalda no está demasiado extendida) pero sacrificando la estabilidad y por tanto seguridad en altas velocidades.

Comúnmente se utilizan cuadros de carreras viejos para convertirlos en bicis tipo Fixie o Single Speed (lo mismo que una fixie, excepto que esta utiliza free hub y frenos) y rápidamente se están convirtiendo en el transporte urbano predilecto.  Mayor información ver: ¿Qué es una Fixie?.

Triatlón: 

En una bici de ruta el ciclista mantiene el peso de su cuerpo únicamente por medio del uso de su musculatura superior. Por un lado esto es más cómodo para los glúteos del ciclista, pero durante recorridos sumamente largos, produce más estrés en las muñecas, y codos.

Mientras que en la de triatlón, el peso del cuerpo es sostenido sobre todo por el esqueleto mismo del ciclista, ya que la geometría coloca al ciclista “más entre ejes”, vamos, más centrados en la bici. Así mismo aprovechando el uso de aerobars (barras especiales que se añaden al manubrio) el esfuerzo corporal es mucho menor, y el estrés en las muñecas, codos, hombros, cintura es menor – recuerden que en triatlón se comienza nadando, es decir la parte superior ha realizado ya un gran esfuerzo.

Bici: TT – Time Trial, básicamente es lo mismo que una de Triatlón.

La bicicleta de triatlón tiene un DEE menor a una de ruta (carreras) por lo que es sumamente maniobrable, pero como se mencionó anteriormente: “más” inestable, afortunadamente en el triatlón los recorridos en bici suelen no requerir de la estabilidad de una de carreras. Lo que también permite una transición más sencilla de la bici a correr.

Para comprender mejor, visualicen lo siguiente: Apoyarte con los codos y antebrazos en un escritorio versus apoyarte en el escritorio con las manos y los brazos estirados como si fueras a hacer una lagartija. La primera opción es más fácil se los aseguro.

No, por si se lo preguntaban, no basta con tan solo instalar Aerobars en una de carreras, de hecho no solo se pierde confort, sino tiene otras implicaciones físicas importantes3.

Además los Aerobars estan prohibidos en bicis de ruta para competencias oficiales.

BMX 

Fue quizá la primera bicicleta “off road” que existió. BMX proviene de Bike Motocross (MX) y básicamente se utiliza en carreras grupales estilo motocross. Sus diferencias son bastante obvias como pueden ver en la imagen. A lo largo del tiempo se han mantenido en el mercado más por tradición que por practicidad. Chequen esto: Chris Mireles un “bmxero” mexicano con grandes aspiraciones!

Dirt

Las bicis de Dirt son una variación de las Hardtails de XC. Son más cortas (DEE), más pesadas (fuertes), el tubo superior suele tener un declive hacia el asiento para ofrecer mayor espacio de maniobra a las piernas y la suspensión frontal suele ser específica para Dirt.

Las bicis de dirt se utilizan básicamente en competencias donde los participantes realizan trucos y suertes, también llamadas Freestyle (de estilo libre). Existe un tipo de competencia similar al BMX pero utilizando una bici de montaña Dirt; a tipo de competencia se le llama Fourcross (4x)4 pues solo compiten 4 corredores a la vez.

Trials:

Trial en nuestro contexto significa: prueba, pero ya que esta palabra puede resultar ambigua en el español utilizaremos el termino tal cual: Trial.

Estas bicicletas son básicamente una bici de montaña que no tiene ningún tipo de suspensión, y comúnmente tampoco tiene tubo de asiento. Debido a que se usan en competencias también llamadas Trial, y los ciclistas deben estar en movimiento todo el tiempo (no pueden bajar un pie o son descalificados).

Vean este vídeo, les quedará más claro sin tanto rollo:

Como pueden ver estas bicis también son especificas a este tipo de competencias, y básicamente no tienen ninguna otra utilidad, no pueden servir como transporte cotidiano, como una bici de montaña y mucho menos de ruta.

Cada vez son menos los riders que hacen este tipo de ciclismo y no es muy seguido a nivel mundial, pero como show es bastante llamativo y lo que hacen estos tipos es increíble.

Hardtails:

Son bicis de montaña de “cola rígida” (hardtail) es decir que no tienen amortiguador (shock) pero pueden o no tener suspensión frontal.

Estas bicis están diseñadas básicamente como las de ruta, con la eficiencia de pedaleo y el confort en mente. Y son las bicis que comúnmente se utilizan para competencias de Resistencia o Cross country (XC). Se pueden utilizar básicamente en cualquier terreno, pero principalmente en terrenos de rodada fácil con mucho pedaleo.

Gravity Bikes:

Las llamadas bicis de “gravedad” (gravity) son 3 tipos: Freeride, Downhill, SlopeStyle4. Estas bicicletas son diseñadas con la suspensión y fuerza como objetivo, por tanto son quizá las más ineficientes de todas con respecto al pedaleo y transferencia de energía, además de ser las más pesadas. La geometría permite al ciclista balancearse hacia atrás por ejemplo en una bajada muy pronunciada.

Particularmente las de Downhill suelen ser las bicicletas con más ingeniería de todas, ya que deben soportar fuerzas externas extremadamente altas y diversas en un solo instante y en un determinado momento.

¿Un poco más de información? Lean esto: Categorías de ciclismo de montaña

Notas:

1 Arrastre (drag), según Wikipedia: Para un sólido que se mueve por un fluido o gas, el arrastre es la suma de todas las fuerzas aerodinámicas o aerodinámicas en la dirección del flujo del fluido externo. Por tanto, actúa opuestamente al movimiento del objeto, y en un vehículo motorizado.

En nuestro contexto se refiere a la fricción que se produce con el aire al rodar.

2 Rigidez (stiffness), según Wikipedia: En ingeniería, la rigidez es la capacidad de un objeto sólido o elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones o desplazamientos. La rigidez en una bici es importante por principalmente 2 motivos:

a. Como ejemplo al ser una bici de ruta sumamente rígida, particularmente en el área del bottom bracket, el cuadro tendrá poca deformación, al minimizar la deformación se maximiza la transferencia de energía de los pedales a las estrellas (sprockets), estas son a su vez las que realmente mueven producen el movimiento. A mayor eficiencia, menos desperdicio de la fuerza en las piernas de un ciclista.

 b. Particularmente en las bicis de doble suspensión este es un tema central y uno de los más complejos. La cinemática es muy diferente debido al uso del amortiguador y por lo tanto el comportamiento estructural de la bici en conjunto es diferente. La rigidez debe ser lograda tomando en cuenta las características físicas, matemáticas y estructurales del sistema de suspensión en conjunto. Donde afecta más la rigidez en una Fullsus (bici de doble suspensión, Full Suspensión) es en el triangulo trasero.

Por ejemplo, imaginen que toman una curva peraltada muy cerrada y de muy alta velocidad, la posición del cuerpo se adapta inconscientemente e instantáneamente al centro de gravedad del conjunto (rider + bici), comúnmente y en determinados momentos dentro de la curva el pedo (fuerza) será directamente mayor sobre el triangulo trasero.

Brendan Fairclough – Foto: Ian Collins

Si el triangulo trasero es demasiado rígido y el sistema de suspensión agrega un estrés mecánico extra, los tubos del triangulo trasero pueden simplemente: romperse. Por el contrario si la rigidez es muy poca, es decir el triangulo trasero es muy “blando” en la misma curva no se romperá pero la suspensión puede “clavarse” resultando invariablemente en una caída también. Por ello es un tema complejo, pues se requiere forzosamente que la bicicleta tenga rigidez suficiente para soportar todas las fuerzas (incluido el peso del ciclista) pero también se requiere un grado de flexibilidad sin convertir la bici en un spaghetti. La rigidez afecta varias zonas del cuadro, pero creemos que con este ejemplo basta para captar la idea ¿cierto? (si tienen dudas no duden en contactarnos).

Para mayor información sobre la Doble Suspensión vean: Intro a la doble suspensión, en esta sección encontrarán mayor información (artículos) en general sobre el tema.

3 Implicaciones físicas de instalar aerobars en una bici de carreras.

Como ya mencionamos antes, el tan solo instalar aerobars a una bici de carreras para hacerla más cómoda, puede ocasionar algunos problemas que no se ven a simple vista:

“Primeramente al utilizar el aerobar en una bici de ruta, se sobre extiende el torso, provocando dolor en la espalda baja además que debido a la mayor distancia entre el asiento y la posición de las manos, la bici se comporta más inestable. Al mismo tiempo se acerca el torso al tubo superior de la bici acortando la distancia entre el muslo con el pecho al momento de pedalear (cuando la rodilla sube) dificultando la respiración debido a que el diafragma de no se contrae completamente. Adicionalmente existe una mayor flexión de los músculos en los glúteos y el harmstring (músculos isquiotibiales) evitando que se contraigan como normalmente deberían.

Como ven, no solo es subirse a la bici y “a darle”, hay que estar informados por nuestro propio bien.

 4 Ver: Categorías MTB

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Relacionados:

Frame (Cuadro) – Primera Parte – Introducción
Frame (Cuadro) – Segunda Parte -Materiales.
Frame (Cuadro) – Tercera Parte –  Dónde se producen.
Frame (Cuadro) – Quinta Parte –  Como seleccionar.  (14 de Junio 2012)


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