La rigidesa en una bicicleta de carretera és essencial, però també s'ha d'equilibrar amb la comoditat, el pes i el cost. Investiguem com
Cerqueu a Internet utilitzant el terme "rigidesa" i no arribareu gaire lluny abans de veure anuncis que ofereixen solucions farmacèutiques per a problemes de senyors. Sembla que les bicicletes i els dormitoris comparteixen una paranoia inquebrantable sobre el rendiment coixí, la qual cosa explica per què el bumf de màrqueting que acompanya cada bicicleta nova està invariablement ple d'afirmacions sobre com ara el quadre és súper rígid, a més de ser més lleuger i còmode. Però, almenys en teoria, les tres qualitats estan en conflicte, i els dissenyadors de bicicletes intenten contínuament trobar el punt dolç entre elles jugant amb les dimensions del tub i la ciència dels materials.
Pedaleu al carboni
Quan els enginyers parlen de rigidesa del quadre, realment aborden dues àrees diferents del rendiment d'una bicicleta. El primer es refereix a tenir una rigidesa lateral suficient per permetre que l'entrada de pedaleig d'un ciclista es transfereixi de la manera més eficient possible a la carretera. El segon es refereix a la predictibilitat i l'estabilitat del maneig d'una bicicleta.
En termes de rigidesa lateral, cada vegada que el peu trepitja el pedal, creeu esforços laterals substancials (de costat a costat) juntament amb forces de torsió (torsió), que es combinen per treure la part inferior del marc. d'alineació. Cada mil·límetre de moviment del quadre absorbeix una energia preciosa que es podria canalitzar a la carretera, de manera que la minimització d'aquesta flexió maximitza eficaçment l'eficiència del pedaleig, d'aquí l'enfocament implacable en la rigidesa dels quadres.
"La forma d'aconseguir l'energia que esteu passant a través de les bielas a la roda del darrere és realment sobre el pedalier, les bandes de cadena, les puntes i la rigidesa de les rodes", diu Gerard Vroomen, cofundador d'Open bicycles i anteriorment co- propietari de Cervélo. Aquest repte es complica amb la transmissió d'un sol costat d'una bicicleta, que crea una càrrega desigual a la part posterior de la bicicleta. La necessitat de resistir les forces més grans al costat dret del quadre és el motiu pel qual moltes bicicletes opten per un disseny asimètric de bagues i tubs de seient.
Però com ens recorda Ben Coates, director de productes de carretera de Trek, el que feu a una zona d'una bicicleta afecta directament una altra: Podeu augmentar la rigidesa del pedalier, per exemple, afegint laminat a la la part inferior del tub de direcció, però cada peça de laminat afecta tota la bicicleta. Correu el risc d'efectes adversos si no enteneu com l'afegit o el poliment de materials afecta les altres parts de la bicicleta.
‘Podem fer bicicletes més rígides del que volen fins i tot els ciclistes més grans i exigents del món, però només fer-les més rígides, o més lleugeres, no és necessàriament una recepta per a una bicicleta millor. La conversa ha de començar amb com voleu que la bicicleta vagi, no on voleu que estigui rígida.’
Rigidesa d'enginyeria
Com poden els dissenyadors endurir un marc als llocs adequats? La resposta rau en el diàmetre de la secció transversal dels tubs, així com la seva longitud i, en el cas de les bicicletes de carboni, les múltiples capes de fibra de carboni
utilitzat en la seva construcció.
"Com més gran sigui el diàmetre d'un tub, més rígid serà", diu Adam Wais, CEO i fundador del fabricant de bicicletes de carboni fetes a mà Rolo. "I això és abans que comencis a mirar els materials."
Això explica la tendència en el disseny de bicicletes cap a tubs inferiors de grans dimensions, unions de pedalier i fuses. Els avenços en fibra de carboni han permès als fabricants reduir el gruix de les parets dels tubs, donant-los la llibertat de crear tubs d'aspecte gigantesco sense afegir pes.
Així que si s'utilitzen grans tubs inferiors i suports inferiors per canalitzar cada watt de potència del conductor a la carretera, per què no seguiu la mateixa filosofia al tub superior i al tub de direcció per resistir les forces de les corbes i garantir una direcció precisa?
A mesura que inclines una bicicleta cap a una cantonada, convergeixen tres grans forces: la gravetat, que tira verticalment cap avall; l'energia cinètica, que et fa avançar, i la força centrípeta, que t'empeny cap a l'exterior, cap a l'esquerra en girar a la dreta i viceversa. Si el bastidor és massa flexible, aquestes forces poden empènyer les rodes i el tub de direcció fora d'alineació, provocant una direcció imprecisa.
"Necessites les rodes per fer el seguiment, i com millor segueixen de davant a darrere, més previsibles són a través d'una cantonada", diu Thomas McDaniel, gerent de producte de BMC. ‘Digues que estàs passant per una cantonada que has fet mil vegades, perquè tinguis confiança i portis molta velocitat, però un dia et trobes una roca massiva just al mig de la línia que sempre agafes. Què tan bé pot acceptar la bicicleta la teva necessitat de fer un canvi enmig d'una corba? Aquí és on entra en joc la rigidesa frontal.’
Resulta que si una bicicleta és massa rígida a la part davantera es fa difícil d'inclinar-se, la qual cosa crea un altre tipus de problema de maneig. Chris D'Aluisio, director creatiu d'Specialized, reprèn la història recordant el moment en què el Tarmac SL4 de la companyia va substituir el SL3. Anteriorment, quan Specialized va desenvolupar una bicicleta nova, utilitzaria la mida del quadre de 56 cm com a referència per a un nou conjunt d'objectius, inclosa la rigidesa. Un cop colpejats els objectius, el marc s'escalaria, amb tubs una mica més petits per als marcs més petits i tubs més grans per als marcs més grans.
‘Amb l'SL4 vam fer que el 56 sigui més rígid i lleuger, i els pilots més alts (talla 56 o superior) van dir: "Wow! És molt millor." Però a la meva mida, 52 anys, va anar pitjor ", diu D'Aluisio amb una sinceritat refrescant. "Va ser massa dur, no només verticalment, sinó també quan et vas inclinar cap a una cantonada. Tenia massa rigidesa a la part davantera i no permetia que la bicicleta de mides més petites s'ajustés a la carretera a la meitat de la cantonada, de manera que faria que la part davantera parlotejava, especialment sobre una superfície accidentada de la carretera, cosa que podria ser inquietant..’
Va resultar que els ajustos fets per escalar la bicicleta no havien anat prou lluny, i que els quadres més petits, amb tubs de secció transversal similar i una disposició de carboni fins als 56 cm, eren increïblement rígids perquè aquells els tubs eren més curts.
"Les bicicletes petites eren proporcionalment molt més rígides que les bicicletes més grans, cosa que és completament oposada al que necessita el pilot", diu D'Aluisio. "El ciclista més alt, amb una tija de seient més llarga i un centre de gravetat més alt, requereix que la bicicleta faci molt més treball. Quan demaneu a la bicicleta que es mogui de dreta a esquerra en una maniobra, aquesta bicicleta està fent tot el treball per moure el pes d'aquest genet d'un costat a l' altre i atrapar-lo perquè caigui. Hem de recuperar la tracció mentre el genet gira.’
Com a resultat, Specialized va decidir que havia de tractar de manera efectiva cada mida de marc diferent com si fos el seu propi projecte personalitzat, un procés que anomena Rider First Engineering.
Això ajuda a explicar per què els enginyers no simplement fan que tota la bicicleta sigui tan rígida com sigui possible, sinó que també hi ha una altra raó: la comoditat, també coneguda com a conformitat, que és la capacitat del quadre de fer front a les imperfeccions de la carretera. superfície i absorbir les vibracions de l'asf alt.
Després d'haver creat la Cervélo R3, una bicicleta que va gaudir de posicions de podi sobre els brutals llambordes de París-Roubaix durant set anys consecutius, Vroomen sap què es necessita per a una bicicleta que pugui oferir potència a la roda del darrere alhora que protegeix el pilot. de la pitjor de les superfícies.
"L'ideal és que voleu la menor rigidesa vertical possible per obtenir una mica de comoditat i conformitat", diu. "Però el tub que amplieu per obtenir rigidesa a la torsió també es fa més gran verticalment i més rígid verticalment, i no és fàcil desacoblar aquests dos factors. En aquest sentit, sempre serà un compromís: la bicicleta més còmoda serà inutilitzable perquè és tan flexible en totes les direccions, i la bicicleta més rígida possible també serà impossible de conduir perquè és molt rígida, cosa que no només és incòmoda sinó també més lenta. Necessites algun tipus de conformitat per eliminar les aspres de la carretera.’
Els pneumàtics fan gran part d'aquest treball, però els dissenyadors també introdueixen un grau de flexió al marc, especialment al tub del seient i a través de seients molt prims o aplanats, com a mitjà per dissipar els xocs de la carretera que viatgen per la part posterior. de la bicicleta al pilot.
Sens dubte, el millor exemple de com es pot separar el compliment vertical de la rigidesa del pedalier i del tub de direcció és la Trek Domane, la bicicleta ajustada a la carrera que va portar a Fabian Cancellara al primer graó del podi al Tour de Flandes i París-Roubaix. El tub del seient del Domane està "desacoblat" del tub superior, permetent que el tub del seient es flexioni gairebé independentment del marc sense sacrificar la rigidesa. El nou desacoblador IsoSpeed de l'últim Domane SLR fins i tot té "compliment ajustable", de manera que el motorista pot personalitzar el nivell de rigidesa.
"El rang d'afinació Domane comença aproximadament al mateix nivell de compliment vertical que el Madone [la plataforma de carrera aerodinàmica de Trek] i augmenta fins a un 35% més sense afectar la rigidesa del pedaleig", diu Coates.
Frames del futur
La recerca incansable de marcs més rígids, lleugers i còmodes no mostra signes de disminuir, amb els fabricants en una recerca contínua per explorar nous materials i tecnologia. La marca britànica de bicicletes Dassi, per exemple, està investigant les possibilitats del grafè, la substància meravellosa que té un potencial extraordinari si els fabricants poden trobar maneres d'aprofitar les seves capacitats.
"El grafè presenta propietats que superen amb escreix els carbonis tradicionals que es troben en el marc d'una bicicleta", diu Stuart Abbott, un antic enginyer de disseny aeroespacial que va crear Dassi fa sis anys. "Hi ha una oportunitat mística de crear un marc que pugui pesar fins a 300 g, perquè el grafè és molt més lleuger i molt més fort que tens l'oportunitat de substituir àrees de carboni que poden tenir 2 mm o 3 mm de gruix en determinats llocs del marc, especialment al voltant del pedalier, amb alguna cosa 100 vegades més lleugera i una mil·lèsima part del gruix.'
Per ara, però, cal una ràpida comprovació de la realitat per a qualsevol persona que estigui a punt de comprar una bicicleta nova. El ciclisme no és com la Fórmula 1, on el millor cotxe sempre guanya, tot menys independentment del pilot. Moltes de les curses importants d'enguany, com ara París-Roubaix, la Volta a Flandes, Milà-San Remo, París-Niza i la Volta a Romandia, han estat guanyades per pilots amb diferents bicicletes. En altres paraules, el rendiment màxim es refereix al pilot, no a la bicicleta, i no hi ha un nivell objectiu de rigidesa "correcte" en un quadre, només el nivell adequat per a tu.
Les 10 bicicletes més rígides
Com es mesura la rigidesa d'una bicicleta? Malauradament, no tenim un laboratori per fer les proves flexibles, però coneixem un lloc que sí. Els nostres amics de la revista alemanya de ciclisme Tour són coneguts pel seu enfocament científic de les proves de bicicletes, que inclou sotmetre cada quadre nu a una bateria rigorosa de proves de banc per determinar els valors de rigidesa.
Una equació basada en la puntuació de rigidesa que aconsegueix el bastidor al tub de direcció (mesurada en Nm/°), dividida per la massa total del quadre (en kg), proporciona un índex de rigidesa a pes que dóna al Tour el seu classificació per als quadres més rígids…
| Bicicleta | Data | Rigidesa al pes |
| 1. Cervelo Rca | gener 2015 | 142Nm/°/kg |
| 2. Specialized Tarmac SL4 | desembre de 2011 | 141,2 Nm/°/kg |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | setembre de 2011 | 139,2Nm/°/kg |
| 4. Canyon Ultimate CF SLX | gener de 2016 | 131,5 Nm/°/kg |
| 5. Trek Emonda | desembre de 2014 | 131,3Nm/°/kg |
| 6. Focus Izalco Max | jul 2013 | 127,1Nm/°/kg |
| 7. Felt F1 | desembre de 2011 | 125,3Nm/°/kg |
| 8. AX Lightness Vial Evo | gener 2015 | 125,1 Nm/°/kg |
| 9. Storck Aernario | oct. de 2015 | 123,9 Nm/°/kg |
| 10. Rose X-Lite Team 8000 | desembre de 2014 | 123,7Nm/°/kg |
Argot de carboni: què vol dir tot això?
