¿Qué es el efecto shimmy?

Coronas la subida y comienzas el descenso. 

Te dejas caer tranquilamente sin apenas dar pedales. Te agarras al manillar y colocas los dedos en las manetas de freno. La velocidad va en aumento, mientras acompañas a la bicicleta en las curvas y sientes el aire en tu rostro.

Pero de repente sientes que la bicicleta empieza a vibrar, en cuestión de segundos aumenta violentamente. Haces todo lo posible por mantenerte erguido y controlar la bicicleta. Tras unos segundos aterrorizado viéndote en el suelo logras frenar en el arcén y poner los pies en el suelo. En ese momento sientes un gran alivio.

Vuelves a retomar la marcha, pero mucho más lento que antes. El efecto shimmy es uno de las cosas más aterradoras que suceden sobre la bicicleta.

En esta entrada te voy a explicar que es el efecto shimmy, por qué se produce y cómo evitarlo.

Efecto Shimmy en Bicicleta

¿Qué es el efecto shimmy?

El Speed Wobble o Shimmy puede definirse como «una vibración del manillar de la bicicleta con frecuencias demasiado altas para que el conductor pueda responder con eficazia». Es un fenómeno que también se produce en las motocicletas, los monopatines, los carros de la compra y los trenes de aterrizaje de los aviones.

En las bicicletas, la vibración comienza cuando algo hace que la rueda delantera se acelere hacia un lado. Puede ser algo tan simple como que el ciclista tiemble en una bajada fría, que estornude, una ráfaga de viento, un bache en la carretera o incluso una rueda que no esté bien centrada.

Cuando se produce el «efecto shimmy», el conjunto de bicicleta y ciclista vibra a su «frecuencia de resonancia», es decir, la frecuencia natural de vibración del sistema, que viene determinada por los parámetros físicos del mismo. Ale, ¿cómo te has quedado? Yo muy a gusto y tú no te has enterado de nada.

Piensa en el sonido que hace una copa de cristal cuando pasas el dedo mojado por el borde, este es un ejemplo de un sistema que vibra a su frecuencia de resonancia.

Esta vibración, o efecto shimmy, es más común en las bicicletas que no son rígidas o no están bien diseñadas. Esa es una de las razones por las que el efecto shimmy es más frecuente en una bicicleta de carretera que en una de montaña. Las MTB tienen la suspensión que ayuda a controlar las oscilaciones no deseadas antes de que se conviertan en un problema.

Por suerte, estas oscilaciones tienen lo que se llama un «ciclo límite estable», lo que significa que las oscilaciones siempre tendrán una amplitud de frecuencia máxima en cada lado del punto central. Esto evita, por suerte, que las vibraciones vayan en aumento hasta que incluso el piloto más experimentado salga despedido de su bicicleta.

Hoy en día hay muchas menos posibilidades de que se produzca el efecto shimmy que hace unas décadas.

La mayoría de cuadros de bicicleta son lo suficiente rígidos como para que el shimmy apenas sea conocido, y como cada vez son menos los ciclistas que se enfrentan a él, la necesidad de conocerlo y controlarlo también ha disminuido. Las bicicletas actuales, peso a su rigidez, siguen siendo capaces de generar el efecto shimmy, solo que a velocidades muy elevadas.

La revista Tour Magazine publicaba una pruebas de laboratorio donde estima que un cuadro con una rigidez superior a 75 Nm es capaz de evitar las sacudidas (eso es rigidez del tubo de dirección, o rigidez torsional). Los cuadros de los años 70 y 80 solían estar cerca de esa cifra o incluso por debajo. Los cuadros actuales rondan los 90 a 100 Nm. El más rígido que se conoce es de 140 Nm, pero a ese nivel se resienten otros aspectos de la calidad de marcha.

Resumen de ¿Qué es el efecto shimmy en una bicicleta?

El efecto Shimmy son vibraciones que se produce en la bicicleta debido a las tensiones creadas por la fuerza giroscópica de la rueda delantera. Éstas se producen al rodar y pasar por una grieta en el asfalto, las turbulencias aerodinámicas debidas a una mala geometría de la bicicleta, la deformación, los cambios bruscos de posición de la bicicleta o las condiciones ambientales externas. Estas vibraciones pueden hacer que la bici derrape, lo que en los casos más extremos puede provocar un accidente.

El efecto Shimmy, o estas pequeñas turbulencias, se producen en el cuadro o la horquilla, pero acaban propagándose por todos los componentes hasta llegar al manillar, que es el punto más crítico donde las vibraciones son más perceptibles, y el punto donde puede producirse un accidente. De hecho, técnicamente hablando, el efecto del Shimmy en una bicicleta es que estas vibraciones llegan al tubo de dirección y hacen que el manillar y la rueda delantera se muevan.

efecto weave
Efecto Weave (Wikimedia Commons)
efecto shimmy
Efecto Shimmy (Wikimedia Commons)

En estas dos animaciones puedes ver los dos efectos más comunes, el efecto weave y el efecto shimmy.

En el efecto weave la dirección y la parte trasera se mueven oscilando en sentido contrario el uno del otro. No existe torsión o flexión del cuadro. Pero en el efecto shimmy, cuando alcanza la frecuencia de vibración todo se complica. Las oscilaciones en la zona delantera de la bicicleta aumenta y disminuye en la zona trasera. Esto tiene sentido: el conjunto delantero de la bicicleta (la potencia, la horquilla y la rueda) es la parte con más libertad de movimiento.

Cuando la parte delantera de la bicicleta acelera en una dirección durante la oscilación, la parte trasera de la bicicleta acelera en la dirección opuesta, girando la bicicleta debajo de ti. Mientras tanto, la horquilla gira hacia arriba en la dirección en la que mira la rueda durante el movimiento. El manillar gira hacia abajo en la misma dirección, creando torsión en el conjunto de dirección delantera. En el siguiente dibujo lo puedes ver fácil.

 

efecto shimmy grafico

¿Qué características de la bicicleta producen el efecto shimmy?

Este efecto empezó a tener sentido en las bicicletas cuando se comenzó a mezclar materiales con diferentes propiedades. La fibra de carbono (que tiene el mayor módulo de elasticidad) y el aluminio (que tiene el menor módulo de elasticidad). Aunque este fenómeno se producía con cierta frecuencia en el pasado, también ha ocurrido con cuadros de carbono equipados con horquillas de carbono con tubo de aluminio, y con cuadros de aluminio con horquillas de carbono. La gran diferencia de módulo elástico/rigidez entre el cuadro y la horquilla provocará cierta incompatibilidad en su capacidad para amortiguar la resonancia.

Ángulo de dirección

Como bien sabes, el ángulo de dirección afecta al comportamiento de la bicicleta en todas las situaciones. Una horquilla con un Rake inferior a 45mm y un ángulo de dirección superior a 74º, al frenar, la horquilla tiende a buscar una posición más vertical y produce micro rebotes que se convierten en el efecto shimmy.
En la actualidad estas medidas no son habituales en las bicicletas y por lo tanto no debes preocuparte.

Centrado o aparaguado de las ruedas

Es muy importante que las dos ruedas estén alineadas entre sí, bien centradas y aparaguadas. De no ser así, a altas velocidades la bicicleta puede llegar a sufrir el efecto shimmy.

Otro aspecto a tener en cuenta para evitar el efecto shimmy en la bicicleta es el tipo de radiado de la rueda delantera. Cuando se usan pocos radios y se montan rectos es necesaria una tensión mayor. Esto hace que la rueda sea más rígida y las vibraciones se transmitan con mayor facilidad.

Cubiertas en mal estado

Las cubiertas cuarteadas por tener demasiado tiempo, o cuadradas del uso también provocan el efecto shimmy. Al alcanzar altas velocidades el efecto negativo que producen las ruedas al contacto con el asfalto produce vibraciones, incluso en la rueda trasera que transmite el efecto de resonancia a la dirección.

También afecta la falta de presión en la rueda trasera.

cubierta bicicleta desgastada

Holgura en la dirección de la bicicleta

Como he comentado antes, el efecto shimmy afecta a la dirección de la bicicleta. Si la dirección de nuestra bicicleta presenta holgura es más que probable que nos veamos perjudicados por el efecto shimmy.

Si bien es cierto que en las direcciones modernas ahead es menos habitual que en las antiguas de 1″ existan holguras, se puede dar el caso de que suceda, por lo que siempre es aconsejable revisar la holgura de la dirección y el estado de los rodamientos en las visitas de mantenimiento a nuestro taller favorito.

Aerodinámica

Ir tras un vehículo más grande que tú o hacer un descenso en pelotón protegido por los compañeros afecta a la aerodinámica. Estás dentro de un túnel donde apenas existe rozamiento con el aire.

El problema llega cuando te sales de ese túnel, o rebufo, y entras en zona de turbulencias. La dirección recibe tal golpe que puede llegar a degenerar en el efecto shimmy. Esto se produce por la pérdida de sustentación sobre el asfalto, es lo que estás pensando, la bici inicia una secuencia de despegue, como los aviones, y la primera que se ve afectada es la dirección.

Pero tranquilo, esto no significa que vayas a despegar y salir volando, apenas se separa la cubierta del asfalto.

Esta es una de las razones por las que en los descensos rápidos es conveniente cargar peso sobre la rueda delantera y adoptar una posición lo más aerodinámica posible. 

El dichoso imán

Algunos ciclistas aún conviven con el imán en la rueda delantera de su bicicleta. De ser este tu caso, recuerda que lo debes instalar en el lado opuesto a la válvula. Si bien las ruedas están fabricadas para compensar el aumento de peso de la válvula en ese punto concreto, lo ideal sería instalar un imán lo más pequeño posible para evitar la descompensación de pesos creadas por este. 

iman bicicleta

¿Cómo evitar el efecto shimmy en la bici?

Lo primero que debes hacer para eliminar el efecto shimmy de nuestra bicicleta es corregir todos los puntos mecánicos mencionados antes. 

Pero si te ves sorprendido por el temido efecto shimmy te explico la mejor forma de controlarlo. 
 

En primer lugar, intenta que no cunda el pánico. Aunque la experiencia puede ser aterradora, es fácil volver a controlar la bicicleta. Para ello, tendrás que actuar sobre todo el sistema.

Si las vibraciones se producen al quitar las manos del manillar, vuelve a ponerlas con cuidado. Esto debería detener el temblor.

Si se inicia mientras tus manos están en el manillar, resiste la tentación de apretar el manillar con fuerza – eso solo puede empeorar la situación. Debes sujetar al manillar con firmeza, pero sin apretarlo demasiado y al mismo tiempo junta las rodillas contra el tubo superior. Esto hará que la vibración amortigüe en el cuerpo.

Al pegar las rodillas con el tubo superior logras que hacer el sistema más rígido, por lo que aumenta la frecuencia de resonancia del sistema y el efecto shimmy se detiene. Esto significa que se necesitan velocidades más altas para aumentar la vibración. En la práctica, esto es bueno, porque no estás conduciendo a esa alta velocidad, estás pilotando a una velocidad inferior por lo que la vibración se detiene.

Es importante no utilizar el freno delantero, debes utilizar el trasero con mucho cuidado. También puedes adoptar una posición más erguida para que el cuerpo haga de freno contra el aire; al aumentar la resistencia aerodinámica disminuirá la velocidad.

Debes resistir la tentación de saltar de la bicicleta, es lo peor que puedes hacer en esta situación. Únicamente trata de controlar la bicicleta, no caerte, no chocar con otros vehículos ni salirte de la carretera hasta que logres disminuir la velocidad. El umbral de desaparición del efecto shimmy en una bicicleta suele empezar por debajo de los 50 km/h.

En carreteras con muchas curvas te va a resultar una tarea bastante difícil, ya que no puedes usar los frenos como deberías, pero la clave es mantener la calma y actuar con los métodos descritos para detener la vibración y reducir la velocidad de manera segura.

Si logras hacerlo, todo quedará en un gran susto.

 

 

Referencias:
Wikipedia – Ciclismo a fondo – Cycling Tips

 

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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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