¿Cómo es la Geometría de una Bicicleta?

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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, sus diferencias están relacionadas con su rendimiento y calidad. Muchas de las diferencias están directamente relacionadas con las medidas del cuadro, medidas que conforman la geometría de una bicicleta.

geometría de una bicicleta
Cuando vas a comprar una bicicleta nueva, la mayoría de los ciclistas saben la importancia de encontrar el cuadro del tamaño correcto. Aunque muchos desconocemos el significado de las medidas que aparecen en la tabla que nos muestra el vendedor o que encontramos en Internet, medidas que definen la geometría de la bicicleta. Voy a explicarte cada medida y en que afecta al comportamiento de la bicicleta y a la biomecánica del ciclista.

Longitud del tubo de sillín (Seat Tube Lenght)

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 suelen 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 suelen utilizar en los tubos para añadir los puntos de unión de la bieleta.

Existen dos medidas para el ST,

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

De todos modos, 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, estas dos medidas las veremos más adelante.

Ángulo de sillín (Seat Tube Angle)

Es la medida que representa el ángulo formado entre el ST (Seat Tube) y el plano horizontal (Suelo). El rango que los fabricantes solían trabajar estaba entre 69 ° y 74 ° dependiendo de la modalidad. Pero la evolución de la geometría de la bicicleta, la aparición de nuevas modalidades y la implementación de los nuevos tamaños de rueda como de la biomecánica las medidas dieron un gran giro y en concreto el ángulo de sillín (Seat Tube Angle – STA).
La tija de sillín muy vertical nos obligará a tomar una posición más efectiva sobre el BB (eje de pedalier) ayudando a mantener una cadencia más alta, el punto más extremo de esta medida se puede observar en las bicicletas de contrareloj o triatlon donde se usan ángulos de hasta 77º dependiendo del fabricante. Por ende, un tubo de sillín (Seat Tube) con un ángulo más cerrado implica estar sentado en una posición más atrasada con respecto al BB (Bottom Bracket). Esta posición generará más potencia sobre los pedales.
En otras modalidades los rangos actuales suelen ser:
  • Carretera: Entre 73º y 76º
  • Triatlon o Contrarreloj: Entre 76º y 78º
  • Ciclocross: Entre 72º y 75º
  • Gravel: Entre 73º y 74º
  • XC: Entre 73º y 75º
  • Maratón o Trail: Sobre 73º y 74º es lo más común
  • Enduro: Varía entre 74º y 76º
  • Descenso: Podemos encontrar medidas muy dispares, desde 73º hasta 78º.
Los ángulos varían en función del fabricante y las tallas dentro del mismo modelo de bicicleta. Pero para que te hagas una idea, estos son los rangos en los que se trabaja esta medida.

Longitud del tubo de dirección (Head Tube Lenght)

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.

Un Head Tube corto hará que el ciclista vaya más reclinado sobre el manillar adoptando una posición más aerodinámica en las bicicletas de carretera y mejorando el centro de gravedad y reparto de pesos sobre las ruedas. Esta segunda opción se está dando mucho en las bicicletas de montaña de 29″ donde en ocasiones se usan potencias con angulación negativa para mejorar el reparto de pesos.
En una bicicleta de carretera, cuando el tubo de dirección es largo se busca una posición más elevada del ciclista. Esto ayuda a que la posición sea más vertical y más cómoda. Actualmente, se está usando en bicicletas Gravel o de Gran Fondo, diseñadas para pasar largos periodos de tiempo sobre ellas, por lo que se demanda una posición más relajada. Igualmente en bicicletas de montaña. Se puede observar que los fabricantes la están implementado en bicicletas de trail o largo recorrido donde la posición del ciclista tiene que ser más elevada para disponer de una mejor manejabilidad y reactividad de la rueda delantera, junto con otros factores como el ángulo de dirección, longitud de la potencia y anchura del manillar.
No hay medidas establecidas o medidas estándar, cada fabricante y cada talla usa medidas diferentes.

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). 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.

Los ángulos de dirección varían entre los fabricantes y las modalidades de ciclismo, pero podemos considerar que lo común está dentro de estas medidas, aproximadamente:
  • Carretera: Entre 70º y 74º
  • Triatlón o Contrarreloj: Entre 70º y 72º
  • Ciclocross: Entre 69º y 73º
  • Gravel: Entre 70º y 73º
  • XC: Entre 68º y 69º
  • Maratón o Trail: Sobre 66º y 68º es lo más común
  • Enduro: Varía entre 63º y 64.5º
  • Descenso: Podemos encontrar medidas muy dispares, desde 61º hasta 63º.
angulo dirección bicicleta
Al igual que sucede con el ángulo del tubo de sillín (STA), estas medidas varían con respecto a los fabricantes y las tallas dentro de cada modelo, aunque no tanto como lo hace el STA. Donde más diferencias hay de esta medida es en las distintas tallas de las bicicletas de carretera, donde puede haber una variación de 1º-1.5º de la talla más pequeña con respecto a la más grande.
En la actualidad, existen direcciones de bicicleta de montaña diseñadas para modificar el ángulo de dirección y así poder cambiar el comportamiento de la misma. El ángulo de dirección está muy influenciada por el “trail”, medida que veremos más adelante.

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 de HT a centro de ST. Su valor varía con respecto a la talla de la bicicleta, siendo mas largo cuando mas 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 ciclocross, 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 hacen que mejore 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.

Un factor importante se que implantó hace tiempo fue el sloping para lograr que los cuadros fueran más compactos y rígidos. En las bicicletas de carretera no es tan pronunciado con en las de montaña. En estas últimas, el uso de tijas telescópicas ayuda a cubrir mejor los rangos de tallas.
En la fabricación de bicicletas a medida se usan dos valores para el tubo principal:
  • Top Tube Center-Center. Medida tomada desde el centro de HT o Head Tube (tubo de dirección) hasta el centro del ST o Seat Tube (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 continúan usando, que consiste en apoyar 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, el cual 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. Determinar 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. La bicicleta transmitirá mayor seguridad.
  • Altura de pedalier alta. Conseguiremos que la bicicleta sea más reactiva, pero al mismo tiempo más inestable.
Esta medida varía dependiendo del tipo de modalidad de la bicicleta, incluso con la evolución de las bicicletas se están variando de manera bastante radical. Algunos estándares de altura de pedalier de las diferentes modalidades serían los siguientes:
  • XC: Entre 29cm y 31cm.
  • Maratón o Trail: Unos 31 cm a 33 cm es lo más común.
  • Enduro: Varía entre 33 y 35 cm.
  • Descenso: Podemos encontrar desde 35 cm hasta 36 cm.
  • Carretera: Oscila entre 26 y 27 cm.
  • Triatlón o Contrarreloj: Lo más común suele ser 26 cm.
  • Ciclocross: Entre 28 y 29 cm.
  • Gravel: Entre 27-28 cm.
Como podrás observar, en las bicicletas de carretera, gravel y ciclocross esta medida no es determinante ya que no van necesitar superar obstáculos en los cuales podamos golpear la caja de pedalier. Y al mismo tiempo necesitan un centro de gravedad algo más bajo para aportar estabilidad.

Caída del pedalier (Bottom Bracket Drop)

Puede parecer que es una medida que va relacionada con la altura de la caja de pedalier, pero no, es totalmente independiente. Distancia que se toma entre la línea horizontal imaginaria que une los ejes de las ruedas y el punto central del eje de pedalier.El valor vertical que hay entre estos dos puntos es el BB Drop (Caída del pedalier).

Le 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.

Si visitamos los catálogos de los fabricantes de bicicletas podemos observar medidas dispares en el mismo tipo de bicicletas. Incluso dentro del mismo modelo de una marca, dependiendo de la talla pueden existir variaciones de 0.5 cm. Puede parecer irrisorio, pero pocos milímetros determinan el comportamiento de la bicicleta.
Antes decía que la caída de la caja de pedalier no tenía nada que ver con la altura de esta con respecto al suelo, pero no es exactamente así. Van unidas de la mano siempre y cuando nos basemos en la misma configuración de bicicleta y componentes. Cuando modificamos el Bottom Bracket Drop, irremediablemente la caída de la caja de pedalier va a verse afectada.
En esta animación lo puedes ver claramente

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 dá 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. Longitud que hará que la bicicleta sea más o menos estable al mismo tiempo que rápida o lenta en subidas y bajadas.

Como el resto de medidas, también ha ido evolucionado 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.

Como en otras medidas de la geometría de la bicicleta, en algunos modelos la talla determina la longitud de vainas. Estos son los rangos más usados en las diferentes modalidades:
  • XC: Entre 42 cm y 44 cm.
  • Maratón o Trail: De 43 cm a 44 cm es lo más común.
  • Enduro: Varía entre 44 y 45 cm.
  • Descenso: Podemos encontrar desde 44 cm hasta 46 cm.
  • Carretera: Entre 41 y 42 cm.
  • Triatlón y Contrarreloj: Lo más común ronda los 40-42 cm.
  • Ciclocross: Entre 43 y 44 cm.
  • Gravel: Entre 42-44 cm.

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.
Esta medida, junto con el Stack que veremos más adelante, forman 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
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.
Si observamos la geometría de las bicicleta, 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, el cual mejorará la aerodinámica.
Te dejo una representación de las dos medidas, Stack y Reach, para que veas cómo forman un cuadrado perfecto, el cual determina el espacio donde debe acomodarse el ciclista y como varía la posición de éste con cambios de medida.
Animación de la diferencia stack y reach

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

Quiero saber cuál es mi 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 de tubo de dirección. La diferencia de distancia entre una y otra es el Ofsset.

Es difícil de entender al leerlo, pero ya veras como viendo esta imagen lo entiendes mucho mejor.
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:
¿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 como realizando diferentes variaciones en ángulo de dirección, offset de la horquilla, tamaño de rueda y otras combinaciones, el trail varía significativament
diferencia trail y offset
Diferencia entre Trail y Offset de una bicicleta

¿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 tiene un trail elevado.

Para que la dirección sea más nerviosa y responda antes al movimientos 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.
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, no es lo mismo. Similar y relacionado. Sí. El rake afecta al comportamiento de la dirección, y a características como la agilidad, estabilidad, maniobrabilidad, etc…
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 grados 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.

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 el que todos los valores se ajustan y se adaptan como un guante a tus necesidades.
Un cuadro artesanal satisface las necesidades de diferenciación, 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 satisfaga sus necesidades biomecánicas. A esto hay que añadirle 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 del cuadro. Con ello se consigue una geometría y diseño personalizado, que terminará con la bicicleta que te acompañará toda la vida.

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2 comentarios en «¿Cómo es la Geometría de una Bicicleta?»

  1. Buenas tardes, muchísimas gracias por toda la información que ofrecen sobre la geometría de la bicicleta. Me gustaría saber si es posible conocer la fuente de donde han sacado toda esta información, libro, artículo, alguna referencia bibliográfica al respecto. Se lo agradecería.
    Un saludo

    Responder

    • Hola!!
      Toda la información sale de muchas horas de estudio, de infinidad de dibujos, de probar cientos de bicicletas, y de leer. Desconozco si existen referencias bibliográficas al respecto.

      Responder

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