Cómo funciona la dirección de una bicicleta

La dirección de una bicicleta no influye en su ajuste, sí en el manejo y en el comportamiento en las situaciones a las que se enfrenta el ciclista. No me refiero a la dirección como componente individual con sus rodamientos y cazoletas, hablo del conjunto que controla la maniobrabilidad de la bicicleta.

La evolución de la bicicleta y de las geometrías, han traído consigo medidas que afectan en la dirección y el manejo de esta. Estas medidas son el Rake, el Trail o el Wheel Flop.

dirección bicicleta medidas

Claves de la Dirección de una Bicicleta

La construcción de la primera bicicleta, se debió a un acontecimiento natural extraordinario, la erupción del  volcán Tambora, situado en la isla de Sumbawa, Indonesia, que entró en erupción el 10 de abril de 1815. Se trató de la mayor erupción volcánica registrada de la historia.
La erupción provocó grandes anomalías climáticas, lo que provocó el conocido invierno volcánico. A 1816 se le conoce como «el año sin verano», en el hemisferio Norte, en especial Europa junto con América del Norte, sufrieron la peor hambruna del siglo XIX.

En Alemania, el barón Karl von Drais de Sauerbronn fue testigo directo de la muerte de los caballos debido a la falta de alimento. Inspirado por la necesidad, en 1817 creó un caballo mecánico con ruedas. Incorporó una dirección para poder controlar la primera bicicleta de la historia, la Draisina.

draisina

Cuando un ciclista quiere comprar una bicicleta nueva sabe la importancia que tiene elegir la talla adecuada.

Pero hay otros aspectos que no influyen en la talla, pero si en el comportamiento de la bicicleta y con ello afecta directamente al ciclista. Son medidas que repercuten en el manejo la bicicleta, en la seguridad del ciclista e incluso en el rendimiento. Cuando una bicicleta se controla con facilidad, la satisfacción del ciclista aumentará.

La ciencia está en constante desarrollo e investigación en el campo del ciclismo. Los expertos aclararon la dinámica del movimiento sobre dos ruedas e incluso la AAAS (American Association for the Advancement of Science) llevó a cabo un estudio en 2011 donde determinó los requisitos para que una bicicleta fuera autoestable.

Una bicicleta sin ciclista puede dirigirse automáticamente para recuperarse de los giros y evitar las caídas.
La opinión común es que esta autodirección es causada por la precesión giroscópica de la rueda delantera o por el contacto de la rueda que se arrastra como una rueda detrás del eje de dirección.

Mostramos que ninguno de los efectos es necesario para la autoestabilidad. Utilizando cálculos de estabilidad linealizados como guía, construimos una bicicleta con ruedas adicionales que giran en sentido contrario (cancelando el momento angular de giro de la rueda) y con su contacto con el suelo de la rueda delantera hacia adelante del eje de dirección (lo que hace que la distancia de seguimiento sea negativa).

Cuando se le golpea lateralmente al rodar en línea recta, esta bicicleta se recupera automáticamente para volver a posición vertical. Nuestros resultados muestran que varias variables de diseño, como la ubicación de la masa delantera y la inclinación del eje de dirección, contribuyen a la estabilidad de formas complejas de interacción.

Los avances científicos han logrado que los fabricantes adopten los parámetros básicos que dictan el comportamiento de la bicicleta. Algunos tienen un mayor impacto que otros, pero todos llevan al mismo componente, la dirección de la bicicleta. Esta es la que nos ayuda a mantener el equilibrio y a manejarla.

En este video extraído de la revista NewScientist se puede ver como la bicicleta se autoestabiliza, junto con un artilugio que anula el efecto giroscópico con discos que giran en dirección contraria a las ruedas.

Puedes ver el artículo completo en el siguiente enlace,

Reinventing the wheel: designing an ‘impossible’ bike

¿Qué es la dirección de una bicicleta?

La dirección se sitúa en la parte delantera de la bicicleta y es lo que nos permite maniobrar y dirigirla a nuestro antojo. La dirección de una bicicleta está compuesta por el manillar, la potencia, la horquilla y la dirección o «headset».

En publicaciones anteriores detallé cómo afecta la potencia al comportamiento de la bicicleta. Ahí mismo hablaba del Rake, el Trail y el ángulo de dirección. Pero no debemos de olvidar el Offset o avance de la horquilla y el Wheel Flop.

Todos los componentes que componen la dirección de la bicicleta participan en su comportamiento, pero hay medidas y datos que desconocemos, pero que son de suma importancia al diseñar una bicicleta.

Gracias a los avances en las últimas décadas se han ido incorporando nuevas medidas al diseño de las geometrías para mejorar el comportamiento y maniobrabilidad de las bicicletas. La primera medida que se tuvo en consideración fue el ángulo de dirección, pero…

¿Cómo funciona la dirección de una bicicleta?

Casi todos recordamos nuestros primeros paseos en bici y los sofocos que suponía que la rueda delantera se desviase. Cuando esto sucedía, por muchos intentos que hiciéramos de girar el manillar para mantener la rueda recta resultaba inútil, la bicicleta siempre volcaba. Aquello sucedía porque nosotros dejábamos caer nuestro cuerpo hacia el mismo lado que la rueda.

Se solucionó el día que aprendimos a controlar la distribución de pesos y la dinámica del movimiento.

En la animación puedes ver un modelo generado por ordenador de una bicicleta y un ciclista pasivo, que demuestra un serpenteo incontrolado pero estable. (Fuente: Wikipedia)

Es similar a cuando ponemos el palo de la escoba sobre la mano e intentamos mantenerlo en equilibrio, cuando va a caer movemos la mano hacia el lado que cae.

Al montar en bicicleta existen momentos donde necesitamos inclinarnos junto a esta, como pueden ser afrontar las curvas. En estas situaciones la dirección es fundamental para que el ciclista pueda controlar la caída y llevar la bicicleta a la posición vertical.

dinamica de la bicicleta
Fuente: Wikipedia
ciclista tomando curva

Por lo tanto, la dirección juega un papel muy importante para que el ciclista tenga bajo control la bicicleta.

Se puede ver cuando una bicicleta hace movimientos laterales a baja velocidad, en estos momentos, el ciclista lucha por controlar la dirección para mantener la bicicleta vertical. De hecho, cada vez que un ciclista tiene problemas para controlar la bicicleta, da por seguro que está tratando de no caerse.

¿Cómo conducir una bicicleta?

Hay dos puntos importantes para conducir una bicicleta.

El primero es el control desde el manillar. Por lógica intuitiva y por lo expuesto antes, una bicicleta sin dirección no se podría conducir, algo que todos comprendemos. Montar en bicicleta es algo que todos aprendemos de forma práctica, y se convierte en un proceso subconsciente tanto para guiar la bicicleta como para mantener el equilibrio.

El segundo punto de control es el sillín. ¿Alguna vez has caminado junto a una bicicleta sujetándola sólo por el sillín?, en esta práctica, si inclinas el sillín hacia un lado, el manillar cae en la misma dirección. Sucede igual que cuando montamos en bicicleta sin manos, nuestras piernas al abrirse a un lado o a otro controlan la dirección del manillar.

equilibrio bicicleta

Cuando la velocidad es baja, controlar la bicicleta desde el manillar es fundamental; pero a altas velocidades, el control de la dirección es más importante desde el sillín, aunque ninguno de los dos es excluyente.

La práctica mejora toda habilidad y los estudios así lo demuestran. En este caso, la revista científica PLOS ONE nos proporciona un estudio sobre la habilidad de mantener el equilibrio mientras se monta en bicicleta, «On the Skill of Balancing While Riding a Bicycle«. Te dejo la traducción del resumen del estudio.

Los seres humanos han montado en bicicleta durante más de 200 años, sin embargo, no existen medidas continuas de cómo la habilidad difiere entre principiantes y expertos.

Para abordar esta brecha de conocimiento, medimos la dinámica de la bicicleta humana en 14 sujetos, la mitad de los cuales eran expertos y la otra mitad eran novatos. Cada sujeto montó una bicicleta instrumentada sobre rodillos de entrenamiento a velocidades que iban de 1 a 7 m/s. Se midieron el ángulo y la velocidad de la dirección, el par de dirección, la velocidad de la bicicleta y el ángulo y la velocidad de balanceo de la bicicleta y se calculó la potencia de dirección.

Una plataforma de fuerza debajo del conjunto de rodillos midió la fuerza neta y el momento que la bicicleta, el ciclista y los rodillos ejercieron sobre el suelo, lo que permitió calcular las posiciones laterales de los centros de masa y presión del sistema.

El rendimiento del equilibrio se cuantificó mediante la correlación cruzada de las posiciones laterales de los centros de masa y presión. Los resultados muestran que todos los ciclistas exhibieron un rendimiento de equilibrio similar a la velocidad más lenta. Sin embargo, a velocidades más altas, los ciclistas expertos lograron un rendimiento de equilibrio superior al emplear más control de inclinación del ciclista (cuantificado mediante la correlación cruzada del ángulo de inclinación del ciclista y el ángulo de balanceo de la bicicleta) y menos control de la dirección (cuantificado mediante la correlación cruzada de la velocidad de giro y la velocidad de balanceo de la bicicleta) que hicieron ciclistas novatos.

Los ciclistas expertos también utilizaron una entrada de control de dirección más pequeña con menos variación (medida por la potencia de dirección positiva promedio y las desviaciones estándar del ángulo de dirección y la velocidad) y menos variación del ángulo de inclinación del ciclista (medida por la desviación estándar del ángulo de inclinación del ciclista) independientemente de la velocidad.

Stephen M. Cain ,James A. Ashton-Miller,Noel C. Perkins

¿Cómo afecta la dirección a la geometría de la bicicleta?

Nos hemos cerciorado que, la dirección es una parte fundamental en el comportamiento de la bicicleta y, no menos, en su geometría. Teniendo gran impacto sobre el manejo.

El ángulo de dirección, la caída de la rueda, el rake y el trail de la horquilla, junto con la longitud de la potencia, el ancho del manillar y el balón de la cubierta cumplen un papel importante en la respuesta de la rueda delantera al interactuar el ciclista sobre la dirección.

Hay otras medidas que también afectan al comportamiento de la bicicleta y se relacionan con la dirección. La caída del eje de pedalier, la distancia entre ejes o el ángulo del tubo de sillín determinan la distribución del peso del conjunto ciclista-bicicleta. Es por ello que al diseñar una geometría se deben de tener en cuenta todos estos parámetros de forma conjunta

¿Qué es el ángulo de dirección de una bicicleta?

angulo dirección bicicleta

Es el ángulo que forma el tubo de dirección (Head Tube) con respecto al plano horizontal (Suelo). Influyen directamente en el comportamiento de la bicicleta. Un ángulo de dirección muy abierto ayudará a mejorar las subidas y 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.

Extracto de…

Este es el más fácil de entender. El ángulo de dirección dicta cuánto esfuerzo se requiere para girar la rueda delantera. A medida que aumenta el ángulo de dirección, es más fácil girar la rueda.

La dirección de una bicicleta es algo más que un simple tubo en ángulo, traza la norma para el control de la bicicleta.

¿Qué es el Trail y el Rake de una horquilla?

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 tubo de dirección entra en contacto con el suelo.

Es importante que el Trail esté situado tras la línea imaginaria de la horquilla para tener un mayor control de la bicicleta. A velocidades altas ayuda a que la rueda permanezca estable sin la interacción del ciclista. Sin embargo, si el Trail es demasiado grande, la bicicleta será difícil de pilotar.

diferencia trail y offset
El Trail se suele confundir con el avance de la horquilla. Es fundamental en el diseño de la geometría de la bicicleta, porque afecta a la maniobrabilidad de la rueda delantera. Cuanto mayor sea el trail la dirección será más lenta y más estable a altas velocidades. Aunque al afrontar curvas cerradas la bicicleta será más pesada y será más difícil hacerla girar. Por ejemplo, las bicicletas de descenso tienen un trail elevado.
Para conseguir una dirección más nerviosa que responda al movimiento más rápido con el consiguiente aumento de la manejabilidad, hay que reducir el trail.
 

El Trail depende de tres factores, el ángulo de dirección, el Rake (avance) de la horquilla y el tamaño de la rueda.

Si mantienes constante el Rake y el tamaño de la rueda, pero se cierra el ángulo de dirección, el Trail aumenta. También sucede con el Rake, si lo reduces, el Trail y el ángulo de dirección aumentan.

Entonces, al disminuir el ángulo del tubo de dirección el punto de contacto de la rueda con el suelo se alejará del eje de dirección. Esto hará que la rueda sea más fácil de que se autocentre. Un ejemplo son las Stayer Bikes, con un Rake negativo aumenta el Trail, lo que hace que gane estabilidad a altas velocidades.

En la siguiente imagen puedes ver cómo manteniendo el Rake y aumentando el Trail el ángulo de dirección disminuye.

trail_y_rake
Fuente: cyclingtips.com

Al aumentar el Rake, el Trail disminuye, por lo que será más difícil que la rueda delantera se mantenga en línea con la bicicleta por si sola. Si aumentamos aún más el Rake, el Trail será casi inapreciable, incluso que llegase a ser negativo; en este caso la dirección será muy sensible llegando al punto de ser incontrolable a bajas velocidades.

¿Qúe es una Stayer Bike?
Eran bicicletas de carreras para velódromo, más concretamente para las carreras que requerían hacer tras-moto.

A principios del siglo pasado, las Stayer Bikes debían cumplir ciertos requisitos. La rueda delantera debía ser más pequeña (24") y la horquilla tenía que ser invertida.

Estas peculiaridades hacía que el ciclista se acercara un poco más a la moto, pero con el manillar alto para facilitar la máxima respiración sin perder la aerodinámica del túnel de aire (draft) que provocaba la moto. El ángulo del tubo de sillín y la posición del ciclista se adelantaba sobre el eje de pedalier. El manillar también se adelantaba con el aumento de la longitud de la potencia.

Estos ajustes conseguían hacer que el ciclista estuviese más adelantado y aplicaba más peso sobre la rueda delantera.

Debido a las posiciones forzadas de los componentes y las fuerzas ejercidas por los ciclistas, estas bicicletas requerían refuerzos para evitar las flexiones y con ello las roturas inesperadas.

Estas bicicletas alcanzaban velocidades de 60-70 km/h con puntas de hasta 100 km/h.

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¿Qúe es el Wheel Flop o caída de la rueda?

El Wheel Flop de la rueda es similar al trail, ya que se establece mediante el Rake de la horquilla y el ángulo del tubo de dirección. Sin embargo, la principal diferencia es cómo cambia la posición del eje delantero cuando un ciclista gira el manillar. En la gran mayoría de geometrías, la altura del eje disminuye a medida que se gira el manillar. Este fenómeno es más prominente en un tubo de dirección más holgado, así como en horquillas con menos inclinación.

En la siguiente gráfica puedes ver cómo a mayor Rake, disminuye el Wheel Flop y aumenta el ángulo de dirección.

flop vs rake
Fuente: cyclingtips.com

Esto significa que la caída de las ruedas permite que una bicicleta gire con menos esfuerzo a baja velocidad. Una bicicleta con más Wheel Wlop hará que un giro brusco sea mucho más fácil a baja velocidad que una con menos flop. El wheel flop de rueda óptimo es, por tanto, el que está en equilibrio con el Trail. Si bien mejora la maniobrabilidad, demasiado Wheel Flop hace una bicicleta difícil de mantener en línea recta.

En la siguiente imagen puedes ver cómo varía el Wheel Flop con diferentes ángulos de dirección y Rake. Está extraída de la web Rodfordbuilt donde Rob explican cómo afecta el Wheel Flop a las bicicletas de carga. Deja bien claro que en una bicicleta de carga es necesario disponer de un ángulo de dirección pronunciado (78,69º) y un trail casi nulo para lograr el mejor compromiso entre manejo con y sin carga.

wheel flop
Fuente: http://www.rodfordbuilt.co.uk

Para que lo veas mucho más fácil, observa la siguiente imagen.

Cuando la rueda trasera está más elevada que la delantera, la dirección será más reacia a girar porque hay muy poco Wheel Flop. Sin embargo, conforme vayamos elevando la rueda delantera, se necesita menos esfuerzo y será imposible mantener la dirección centrada.

simulación wheel flop

El Wheel Flop contrarresta el Trail, no existe opción de que no vayan unidos. A medida que uno aumenta, también lo hace el otro. No es posible crear una bicicleta con mucho Trail y poco wheel flop.

Algunas combinaciones comunes de ángulo de dirección y Rake, por ejemplo, 71º-55 mm, 72º-49 mm, 73º-43 mm o 74º-37 mm, producen un trail de 59mm con una cubierta de 700×25, pero la cantidad de Wheel Flop va disminuyendo constantemente de los 18 mm a los 16 mm.

¿Por qué una bicicleta no se cae en las curvas?

Sucede gracias al efecto giroscópico.

Si cogemos una rueda con las dos manos por el eje y la hacemos girar al tiempo que la inclinamos sentiremos una fuerza que nos empuja para enderezar la rueda. Este efecto hace que la rueda, cuando está inclinada en una curva nos ayude a enderezar la bicicleta.

Esta fuerza ayuda a mantener la estabilidad de la bicicleta a altas velocidades. Aunque la estabilidad no siempre es deseable. Un ejemplo son las ruedas de bajo peso, todos buscamos ruedas ligeras y reactivas para ganar agilidad, pero con la consiguiente pérdida de estabilidad.

¿Cómo afecta la longitud de la potencia a la dirección de una bicicleta?

La longitud de la potencia aporta un comportamiento similar al del Rake de la horquilla. Esta puede modificar la respuesta de la dirección, pero a menor escala.

Voy a tratar los puntos más concretos, ya que puedes ver todo con mucho más detalle en el artículo que escribí sobre la potencia de la bicicleta. Te dejo el enlace en el siguiente botón.

Empezamos con la siguiente imagen, el arco de dirección. Este depende de la longitud de la potencia. Cuanto más corta es la potencia más sensible es la dirección al movimiento de la mano y el brazo, y viceversa.

angulo-giro-potencia

La longitud de la potencia también afecta al peso del ciclista que cae sobre la rueda delantera. Un ejemplo claro serían estas dos situaciones,

  • Un cuadro corto con una potencia larga.
  • Un cuadro largo con una potencia corta.

Con la potencia larga, una mayor parte del peso del ciclista recae sobre la rueda delantera con el resultado de que está será más lenta de movimiento.

Con la potencia corta, una mayor parte del peso del ciclista caerá sobre el centro y parte trasera de la bicicleta, por lo que la rueda delantera será más rápida de movimiento.

Esto no sirve de mucho si el ángulo de dirección es muy cerrado o la horquilla tiene mucho Trail. En la actualidad, las bicicletas de MTB han ido aumentando su longitud e instaurando el uso de potencias cortas.

¿Cómo afecta el ancho del manillar al comportamiento de la bicicleta?

Con el ancho del manillar sucede igual que con la longitud de la potencia. Un manillar ancho separa las manos del centro del manillar y esto aumenta el tamaño del arco de dirección. Y al contrario, un manillar estrecho crea un arco pequeño y en definitiva una dirección más rápida y sensible. Esto mejora la maniobrabilidad, pero si usamos una potencia corta la dirección puede volver demasiado nerviosa.

Los manillares de carretera con mayor o menor drop, o los de montaña con menor o mayor elevación, también afectan a este comportamiento sobre el arco de la dirección.

¿Has probado alguna vez a bajar de la bicicleta con las manos apoyadas en la potencia? El manillar también ayuda a estabilizar el cuerpo del ciclista.

ancho manillar carretera

¿Cómo afecta el ancho de la cubierta a la dirección de la bicicleta?

El diámetro de la rueda aumenta con el ancho de la cubierta, lo que a su vez aumenta el Trail. Cambiar de una cubierta de 700×23 a 700×32 nos aumenta 2mm el Trail, mientras que una de 700×45 lo hará en 4mm.

Estas diferencias también se verán afectadas por el ancho interno de la llanta, hará que nos aporte más o menos volumen de neumático.

trail con cubierta 700x23
trail con cubierta 700x32
trail con cubierta 700x45

En menor medida, pero sucede lo mismo con el Wheel Flop.

wheel flop con cubierta 700x23
wheel flop con cubierta 700x32

También existe la zona de contacto del neumático con el suelo que actúa en contra de cualquier fuerza ejercida en la dirección. El punto en el cual la cubierta está en contacto con el suelo hace que este aumente su tamaño, esto ayudará a que la rueda se mantenga alineada con la dirección y favorezca que vuelva a su posición después de tomar una curva.

Esto explica por qué en una cubierta de carretera este efecto apenas se percibe, en cambio en una cubierta de MTB mucho más ancha la bicicleta y la dirección se ralentiza y la hará más estable a altas velocidades. Por el contrario, la dirección será mucho más nerviosa y precisa a bajas velocidades.

¿Cómo afecta la caída del eje de pedalier a la dirección de la bicicleta?

Aunque parezca irrelevante, y ciertamente lo es, tiene un papel sobre la posición del ciclista y el centro de gravedad.

Un eje de pedalier bajo coloca el peso del conjunto más cerca del suelo, por lo que ayudará a aumentar la estabilidad de la bicicleta.

Esta distancia se puede medir de dos formas, la caída con respecto al eje de las ruedas, o la distancia del centro del pedalier con respecto al suelo. Siendo la primera medida la que nos ayuda a determinar el centro de gravedad.

caída pedalier bicicleta

También es de suma importancia como reparte el ciclista el peso sobre las ruedas. La distancia entre ejes y la medida centro de pedalier a centro de rueda delantera son medidas muy importantes en esta situación.

Puedes leer mucho más sobre estas medidas y en cómo afecta al comportamiento de la bicicleta y del ciclista en la publicación que hice sobre la geometría de la bicicleta.

Distancia entre ejes de una bicicleta

Todos sabemos qué significa la distancia entre ejes. Esta medida está determinada, en mayor parte, por la longitud del cuadro.

La distancia entre ejes marca la estabilidad y la maniobrabilidad de la bicicleta, pero existe un factor muy importante que también influye en el comportamiento, la distribución del peso del ciclista. Este puede oscilar entre la rueda delantera y la trasera dependiendo de donde esté ubicada la caja de pedalier.

La distancia entre el centro de la caja de pedalier y el eje delantero siempre suele ser mayor que la del centro de caja de pedalier con respecto al eje trasero (60/40) debido a que la rueda delantera necesita espacio para girar lateralmente, al tiempo que influye en el reparto de pesos sobre esta rueda. En el reparto de pesos también participa el ángulo de dirección y el Rake de la horquilla, ya que estas dos medidas varían la distancia entre centro de caja de pedalier y eje delantero.

Por el contrario, la distancia del centro de la caja de pedalier al eje trasero solo se ve afectado por la longitud de vainas.

Esta diferencia de longitud (60/40) hace que en la rueda trasera tengamos mayor peso siempre y cuando el ciclista tenga una posición neutra sobre el sillín. En las bicicletas de triatlon o contrareloj se usan acoples de manillar, aparte de ayudar a la mejora aerodinámica ofrecen un aumento del peso sobre la rueda delantera por lo que mejorará la estabilidad y evitará oscilaciones a altas velocidades, por el contrario, las correcciones sobre la dirección serán más difíciles y menos precisas.

Como he explicado antes, reducir el peso en la rueda delantera implica una dirección más reactiva y nerviosa. Esta situación aumenta el riesgo de sobreviraje o reducción de agarre del neumático. Una bicicleta bajo estas condiciones será muy inestable a altas velocidades y con un comportamiento muy difícil de controlar donde se requiera más esfuerzo y concentración.

Un ejemplo claro serían las bicicletas para viajes. Cuando se incorporan alforjas traseras, la rueda delantera tiende a desviarse a bajas velocidades, aunque a altas velocidades será aún más persistente. En este tipo de bicicletas siempre es recomendable usar alforjas delanteras o una bolsa de manillar para aumentar el peso sobre la rueda delantera y no disminuir las capacidades de maniobrabilidad.

bicicleta con alforjas

En definitiva, encontrar el equilibrio en la distribución de pesos depende de muchos factores que hay que tener en cuenta a la hora de fabricar una bicicleta. Realizar un ajuste adecuado hará que el ciclista pueda disfrutar de los beneficios de una bicicleta equilibrada. En algunos casos se opta por modificar las proporciones que se entienden como estandarizadas (60/40) sustituyendo la potencia o la posición del sillín. Pero esta opción no es recomendable, siempre y cuando no sean ajustes milimétricos, ya que se modifica el comportamiento por completo de la dirección a la vez que tú posición sobre la bicicleta.

Por ejemplo, en una bici de carretera, modificar la posición horizontal del sillín puede afectar a la efectividad del pedaleo.

Este es uno de los puntos clave de la fabricación de bicicletas a medida, la optimización del reparto de pesos para lograr un producto refinado y exclusivo.

¿Cómo afecta el comportamiento del ciclista al de la bicicleta?

La distribución del peso es muy relativa, ya que el ciclista, dependiendo de la situación, irá variando el peso hacia una u otra rueda, incluso hacia un lateral y otro. Serán movimientos involuntarios en respuesta al comportamiento de la bicicleta y al terreno.

El tipo de bicicleta y la experiencia/habilidad del ciclista puede llegar a determinar la estabilidad y la maniobrabilidad de la bicicleta. Un ciclista novato con una bicicleta con ángulo de dirección abierto y un trail corto sufrirá para lograr controlar la dirección, en cambio un ciclista experimentado no tendrá problema alguno para controlarla.

peter sagan cabriola

En todos estos aspectos también influye la situación, el tipo de terreno y la disciplina de ciclismo. No es lo mismo dar un paseo por un parque que adentrarse en un bosque a altas velocidades o esquivar el tráfico en New York.

Los hábitos del ciclista determinarán en gran medida la conducción y el control que tiene sobre la bicicleta. Al mismo tiempo que la capacidad sensorial de cada persona es diferente, ese umbral será distinto para cada ciclista, por lo que se comportarán de diferente manera en situaciones similares.

Y cómo es lógico, el uso de la bicicleta aportará experiencia y mejoras en la conducción, maniobrabilidad y estabilidad del ciclista sobre esta.

La batidora de medidas

¿Cómo unimos todos estos parámetros para entender el comportamiento de la dirección de una bicicleta?

No hay respuesta fácil. Se han estudiado los comportamientos de las bicicletas con diferentes medidas y situaciones, pero el principal problema es el ciclista, una masa que se sale de las ecuaciones de estos estudios.

Jodi Kooijman realizó un estudio sobre el «Modelling the cyclist» donde estudió en diferentes situaciones a diferentes individuos. Puedes descargar el estudio completo en este enlace. También te dejo un pequeño extracto del resumen,

Con este fin, se han realizado experimentos de observación para descubrir qué acciones de control realiza un ciclista en una bicicleta y luego se han implementado los movimientos observados del ciclista en un modelo de ciclista pasivo. Además, se ha demostrado experimentalmente que los requisitos casi universalmente aceptados para la autoestabilidad de la bicicleta del momento angular de giro (efecto giroscópico) y la pista no son necesarios.

En definitiva, las pruebas empíricas son las que desde hace algo más de doscientos años han ido mejorando el comportamiento de la bicicleta. El desarrollo industrial y la ciencia ayudó a que nuestra comprensión de los datos fuera más eficaz. Los comentarios de los ciclistas se lograron interpretar para desarrollar el tipo de bicicleta y comportamiento de la dirección que conocemos hoy en día.

Existen miles de datos de estas pruebas, pero no dilucidan nada, ya que se derivan de asociaciones causa y efecto. Hemos comprendido lo que funciona y lo que no, pero desconocemos el por qué.

Se puede construir una bicicleta con una amplia gama de ángulos, pero si revisamos las tablas de geometrías del 100% de fabricantes y comparamos modelos de la misma disciplina podemos concluir que todos adoptan los mismos rangos de medidas.

Existen ciertos matices que resultan de variaciones que implementan los fabricantes y que muchas veces son inapreciablesAunque cuando estas variaciones son creadas por necesidades del usuario, el resultado puede ser muy satisfactorio. Los fabricantes de cuadros a medida han logrado refinar el arte de adaptar la geometría al ciclista sin centrarse en lo que dicten las modas, estándares o valores establecidos por la industria.

La geometría debe nacer basándonos en al ajuste, la biomecánica y antropometría del ciclista, el estilo de pilotaje, la experiencia y la modalidad de ciclismo.e

Conclusiones

El comportamiento de la bicicleta se ha ido desarrollando año tras año durante dos siglos, la evolución nos ha ido aportando datos que nunca antes se habían conocido.

Ensayos y pruebas de campo están logrando que los nuevos diseños de geometría de la bicicleta y de horquillas influyan en la dirección y el manejo de esta. Pero más aún cuando los ensayos y pruebas se han enfocado en parámetros como el ángulo de dirección, el Trail o el Rake. Estos han demostrado tener un mayor impacto en el comportamiento de la dirección de una bicicleta que otros, pero sin olvidar que todos juntos son necesarios para obtener un resultado satisfactorio

Siempre he estado en contra de los que critican a la princesa del cuento de «La princesa y el guisante», era capaz de sentir un guisante debajo de una pila de colchones, yo lo aplico a la experiencia y sensaciones que aportan los diferentes materiales y las medidas en una bicicleta. 

Después de todo lo que has leído, te digo que aún hay quien dice que variar unos milímetros la longitud de las vainas o reducir un grado el ángulo de la dirección no se puede percibir en el comportamiento de la bicicleta. Incluso que no existe diferencia entre las sensaciones que aportan dos manillares de diferentes materiales, sin entrar a hablar de longitudes.

Es por eso por lo que pienso que aunque la geometría junto al comportamiento de la bicicleta sigue siendo algo misteriosoabrir la mente y conectar los sentidos al montar en bici nos ayudará a experimentar evaluar algunos matices de su manejo. Será la única forma de educarnos y aprender más sobre la variedad de experiencias que se pueden tener con pequeños cambios en la geometría de la dirección y de la bicicleta en general.

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Carlos - Oxia Cycles
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Pongo toda mi pasión y conocimiento en un solo objetivo: hacerte feliz cada vez que montas en bicicleta.

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