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Publicado el Carlos Geometría de la bicicleta

Fundamentos técnicos de la geometría de una bicicleta

Todos los detalles de la geometría de una bicicleta

Desde que se inventaron las bicicletas, su diseño se ha desarrollado con un fin: satisfacer las necesidades del usuario y mejorar su rendimiento independientemente de la disciplina en la que se emplee. Actualmente, hay muchos tipos de bicicletas para diferentes estilos de conducción y sus diferencias están relacionadas con su rendimiento y calidad. Muchas de esas diferencias están directamente relacionadas con las medidas del cuadro, medidas que conforman la geometría de una bicicleta.

Geometría de una bicicleta artesanal

Longitud del tubo de sillín (Seat Tube Length)

Es la distancia desde el centro del eje de pedalier (Bottom Bracket, BB en adelante) hasta el punto más alto del tubo. Esta medida suele definir la talla de la bicicleta; dependiendo del fabricante, se suele expresar en centímetros o en pulgadas. En bicicletas de doble suspensión también se representa una medida virtual de la longitud del tubo de sillín (Seat Tube, ST en adelante), porque la longitud real no representa la talla debido a las formas que se utilizan en los tubos para añadir los puntos de unión de la bieleta.

Existen dos medidas para el ST:

  • Centro-Top (ST C-T, representado en la imagen con la medida de 513 mm). Se usa para el tamaño del cuadro.
  • Centro-Centro (ST C-C, representado en la imagen con la medida de 474 mm). Se usa para la fabricación y para determinar la caída o sloping del tubo superior (Top Tube).

De unos años hacia la actualidad se suele determinar la talla de la bicicleta con unas medidas más exactas como son el stack y el reach, dos medidas que veremos más adelante.

Longitud del tubo de sillín en dos tallas

Ángulo de sillín (Seat Tube Angle)

Ángulo del tubo de sillín
  • Carretera: entre 73° y 76°.
  • Triatlón o contrarreloj: entre 76° y 78°.
  • Ciclocrós: entre 72° y 75°.
  • Gravel: entre 73° y 74°.
  • XC: entre 73° y 75°.
  • Maratón o trail: en torno a 73°-74° es lo más común.
  • Enduro: varía entre 74° y 76°.
  • Descenso: podemos encontrar medidas muy dispares, desde 73° hasta 78°.

Longitud del tubo de dirección (Head Tube Length)

Esta es una de las medidas que indica las instrucciones ergonómicas del cuadro. La longitud del tubo de dirección (Head Tube Length, HTL) nos va a proporcionar la altura de la parte delantera de la bicicleta haciendo que varíe la posición del ciclista.

Longitud del tubo de dirección

Ángulo del tubo de dirección (Head Tube Angle)

Es el ángulo que forma el tubo de dirección (Head Tube) con respecto al plano horizontal (suelo). Influye directamente en el comportamiento de la bicicleta. Un ángulo de dirección muy abierto ayudará a mejorar las subidas y será estable en los tramos llanos, con una posición y manejabilidad más cómoda; también provoca que la bicicleta tenga un comportamiento direccional más directo, nervioso e inestable en las bajadas. Un ángulo de dirección cerrado se emplea en bicicletas de enduro y descenso, donde necesitamos que la bicicleta sea estable y ataque muy bien los obstáculos.

  • Carretera: entre 70° y 74°.
  • Triatlón o contrarreloj: entre 70° y 72°.
  • Ciclocrós: entre 69° y 73°.
  • Gravel: entre 70° y 73°.
  • XC: entre 68° y 69°.
  • Maratón o trail: en torno a 66°-68° es lo más común.
  • Enduro: varía entre 63° y 64,5°.
  • Descenso: podemos encontrar medidas muy dispares, desde 61° hasta 63°.
Ángulo de dirección de la bicicleta

Tubo superior (Top Tube)

Es el tubo que une el head tube (tubo de dirección) y el seat tube (tubo de sillín). Su medida determina la distancia que hay desde el centro del HT al centro del ST. Su valor varía con respecto a la talla de la bicicleta, siendo más largo cuanto más grande sea esta.

Actualmente, la medida del top tube (tubo superior) ha ido aumentando; donde más lo podemos ver es en las bicicletas de montaña, gravel y ciclocrós, aunque ya se deja ver en algunas bicicletas de carretera. Este aumento de longitud nos ayudará a que el peso del cuerpo sobre la bicicleta esté más equilibrado, eso sí, precisa usar potencias más cortas. Estos cambios mejoran el rendimiento de pedaleo y el apoyo de la rueda delantera en curvas, consiguiendo, además del aumento de la distancia entre ejes, aumentar la estabilidad.

Longitud del tubo superior
  • Top Tube Center-Center: medida tomada desde el centro del HT (tubo de dirección) hasta el centro del ST (tubo del sillín). Esta cota representa la longitud del tubo para la fabricación del cuadro.
  • Top Tube Horizontal: antiguamente nos guiaba a la hora de elegir bicicleta porque determinaba la talla. Todos recordamos esa medida, que aún se sigue usando, que consiste en apoyar el codo sobre la punta del sillín y extender los dedos para tocar el centro del tubo de dirección. Hoy en día esta medida apenas se usa, ya que existe el reach, que veremos más adelante y determina mejor la talla de la bicicleta.

Altura de pedalier (Bottom Bracket Height)

Es la distancia vertical desde el centro del eje pedalier al suelo. Determina el espacio que tendrá la bicicleta para superar obstáculos sin golpear con el cuadro o los platos. Espacio determinante para la estabilidad y maniobrabilidad de la bicicleta que afecta de la siguiente manera:

  • Altura de pedalier baja: la bicicleta es más estable, ya que su centro de gravedad es más bajo, y transmitirá mayor seguridad.
  • Altura de pedalier alta: conseguiremos que la bicicleta sea más reactiva, pero al mismo tiempo más inestable.

Valores comunes:

  • XC: entre 29 y 31 cm.
  • Maratón o trail: unos 31-33 cm es lo más común.
  • Enduro: varía entre 33 y 35 cm.
  • Descenso: desde 35 hasta 36 cm.
  • Carretera: oscila entre 26 y 27 cm.
  • Triatlón o contrarreloj: lo más común suele ser 26 cm.
  • Ciclocrós: entre 28 y 29 cm.
  • Gravel: entre 27 y 28 cm.
Altura de la caja de pedalier Altura de la caja de pedalier en gravel

Caída del pedalier (Bottom Bracket Drop)

Caída del pedalier

La evolución del diseño de las bicicletas está influyendo en el cambio general de las medidas de la geometría, y este parámetro no iba a ser menos. El tamaño de las cubiertas, por ejemplo, ha sido uno de los factores importantes, junto con los nuevos estudios basados en la biomecánica del ciclista.

Animación de la caída del pedalier

Entendiendo el funcionamiento de la geometría de una bicicleta, podrás imaginar que modificar esta medida afecta a la mayoría de dimensiones del cuadro. Pero esto no solo sucede con el bottom bracket drop (caída de la caja de pedalier); esta particularidad se da con muchas cotas. Incluso algunas de ellas van determinadas por el resto.

Longitud de vainas (Chain Stay Length)

Es la longitud que existe entre el centro del eje de pedalier y el centro del eje de la rueda trasera. Una longitud que hará que la bicicleta sea más o menos estable y, al mismo tiempo, más rápida o lenta en subidas y bajadas.

Como el resto de medidas, también ha ido evolucionando con el tiempo. Vainas cortas provocan la reducción de la estabilidad a la vez que logran mejor reactividad y capacidad de la bicicleta a la hora de afrontar subidas. Por el contrario, las vainas largas harán que la bicicleta sea mucho más estable, aunque más lenta y menos reactiva en las subidas técnicas.

  • XC: entre 42 y 44 cm.
  • Maratón o trail: de 43 a 44 cm es lo más común.
  • Enduro: varía entre 44 y 45 cm.
  • Descenso: desde 44 hasta 46 cm.
  • Carretera: entre 41 y 42 cm.
  • Triatlón y contrarreloj: lo más común ronda los 40-42 cm.
  • Ciclocrós: entre 43 y 44 cm.
  • Gravel: entre 42 y 44 cm.
Longitud de vainas

Reach

Imaginemos una línea vertical que cruza el centro del eje de pedalier. El reach es la distancia horizontal desde esta línea hasta la parte superior del centro del tubo de dirección.

¿Recuerdas cuando hablaba de la medida top tube horizontal?

Top Tube Horizontal… Hoy en día esta medida apenas se usa ya que existe el reach, el cual veremos más adelante y determina mejor la talla de la bicicleta.

Reach de la bicicleta

Esta medida, junto con el stack que veremos más adelante, forma el conjunto del cockpit. Las dos van relacionadas entre sí. Por ejemplo, a mayor distancia del reach, la posición del ciclista sobre la bici será más estirada.

Reach de la bicicleta animado

Pero como digo, esto solo ha sido un ejemplo, ya que intervienen más factores como la longitud de la potencia, el seat tube angle (ángulo del tubo de sillín), etc.

Stack

El stack, o altura del cuadro, es la distancia vertical que existe entre el centro del eje de pedalier y la parte superior del centro del tubo de dirección.

Como decía anteriormente con referencia al reach:

…junto con el stack…forman el conjunto del cockpit. Las dos van relacionadas entre sí.

Son las medidas que mejor definen actualmente la talla de un cuadro. Esto es debido a la aparición del tan nombrado sloping del tubo superior, donde antiguamente este tubo era una línea recta que unía tubo de dirección y tubo de sillín. Ahora, cuanto mayor sloping tenemos, más corto es el seat tube y hace pensar a muchos usuarios que la bicicleta es de una talla pequeña. El valor se puede modificar, o adaptarlo, cambiando la angulación de la potencia o modificando la altura de los espaciadores de la dirección.

Stack de la bicicleta

Si observamos la geometría de las bicicletas, podemos ver que una bicicleta de carretera pensada para competición o gran fondo tiene un reach mayor que una de pista. Esto hará que el ciclista tenga una posición más estirada, creando un perfil más bajo, lo que mejorará la aerodinámica.

Te dejo una representación de las dos medidas, stack y reach, para que veas cómo forman un cuadrado perfecto que determina el espacio donde debe acomodarse el ciclista y cómo varía la posición de este con cambios de medida.

Animación del stack y reach

Si quieres conocer más en profundidad estas dos medidas, puedes leer la publicación donde lo explico en detalle, e incluso te enseño a calcular tu stack y reach.

Offset

Esta es una de las medidas que más confusión produce en la geometría de la bicicleta junto con el trail. El offset se mide trazando una línea vertical en el eje de la rueda delantera y otra prolongando la línea imaginaria del tubo de dirección. La diferencia de distancia entre una y otra es el offset.

Es difícil de entender al leerlo, pero ya verás cómo viendo esta imagen lo entiendes mucho mejor.

Offset de la horquilla

Te preguntarás en qué afecta el offset al comportamiento de la bicicleta. Un mayor offset hace que la bicicleta tenga mayor estabilidad y viceversa.

Trail

A simple vista podría parecer la misma medida, pero no se parecen en nada. El trail de una horquilla es la distancia entre el punto de contacto de la cubierta con el suelo y donde la línea imaginaria del head tube hace contacto con el suelo.

Veamos el gráfico:

Trail de la horquilla

¿Has tenido un cortocircuito? No te preocupes, es normal: a todos nos sucedió la primera vez. Te dejo otro gráfico donde lo vas a entender mucho mejor. Aquí puedes ver cómo, realizando diferentes variaciones en ángulo de dirección, offset de la horquilla, tamaño de rueda y otras combinaciones, el trail varía significativamente.

Diferencia entre trail y offset

¿Y ahora qué? El trail se confunde con el avance de la horquilla. Es una medida fundamental de la geometría de una bicicleta, ya que afecta a la maniobrabilidad de la rueda delantera. Cuanto mayor sea el trail, hará que la dirección sea más lenta y más estable a altas velocidades, pero al mismo tiempo, al afrontar curvas cerradas la bicicleta será más torpe y mayor la dificultad de hacerla girar. Por ejemplo, las bicicletas de descenso tienen un trail elevado.

Para que la dirección sea más nerviosa y responda antes al movimiento, con el consiguiente aumento de la manejabilidad, debemos reducir el trail.

Distancia entre ejes (Wheel Base)

En el mundo de la automoción esta medida se conoce como batalla. Cuando hablamos de la geometría de la bicicleta es la distancia que existe entre el centro de los ejes de las ruedas. El wheel base varía mucho el comportamiento de la bicicleta tanto en estabilidad como en capacidad de reacción. A menor distancia entre ejes, más rápida de reacción y ágil es la bicicleta, pero a la vez reduce su estabilidad y, sobre todo, la seguridad a altas velocidades. Cuando aumentamos la distancia, la bicicleta es más lenta o torpe en los giros rápidos, pero será mucho más estable y segura a velocidades elevadas.

Distancia entre ejes

Es una medida que está relacionada con la longitud de vainas y el offset de la horquilla. A mayor o menor longitud de vainas, la distancia entre ejes varía, al igual que lo haría con un diferente offset en la horquilla. Pero ahora entra en juego el rake de la horquilla.

Rake

El rake de una horquilla es el avance del eje de la rueda sobre la línea del tubo de dirección. Dirás que es lo mismo que el offset, pero no lo es: similar y relacionado, sí. El rake afecta al comportamiento de la dirección y a características como la agilidad, estabilidad o maniobrabilidad.

En resumen, rake, offset y trail van cogidos de la mano. Donde más se usa el rake es en las horquillas de montaña. Actualmente los valores más comunes de rake en horquillas de suspensión son 46 y 51 mm, aunque existen horquillas rígidas con 44 y 52 mm. Lo inició Gary Fisher y lo llamó G2: consiste en alargar los cuadros y acortar el offset, resultando que la diferencia entre estos dos ejes se refleja en el trail. Los fabricantes en head tubes con menos de 69-68,5° recurren a un offset más pequeño, ya que la idea del offset es compensar los ángulos demasiado relajados. Si pretendes comprar una horquilla de carretera, estas suelen tener un rake de 43, 45 o 50 mm. Algunos fabricantes solo cuentan con una medida y otros con varias, incluso dentro del mismo modelo, pero como digo, depende del fabricante y del modelo de horquilla.

Distancia entre ejes con rake de 46 mm Distancia entre ejes con rake de 51 mm

Conclusión

La geometría de la bicicleta es una estructura compleja compuesta por múltiples medidas, todas relacionadas entre sí. La variación que se introduzca en alguna repercutirá en el resto y, por ende, en su comportamiento.

Las grandes marcas y fabricantes de bicicletas en serie no tienen en cuenta la biomecánica de cada usuario, las capacidades técnicas o sus necesidades concretas. Aquí está el beneficio de comprar una bicicleta de acero a medida, en la que todos los valores se ajustan y se adaptan como un guante a tus necesidades.

Un cuadro artesanal satisface las necesidades de diferenciación de tener una bicicleta exclusiva, especialmente diseñada para ti. Los cuadros de acero fabricados a mano se consideran obras de arte y, gracias a no seguir las tendencias del mercado, se llega a un público que busca calidad de diseño a la vez que satisface sus necesidades biomecánicas. A esto hay que añadir que será una pieza única, diferente al resto de bicicletas de fábrica que utiliza el gran público.

Un constructor de bicicletas de acero se centra en conseguir la mejor geometría para el ciclista, logrando además que tu bicicleta sea lo más eficiente y funcional que encuentres en el mercado.

Cuando decides comprar un cuadro de acero te involucras en todo el proceso de fabricación. Con ello se consigue una geometría y un diseño personalizado, que terminará en la bicicleta que te acompañará toda la vida.

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