La geometria d'un quadre pot afectar el maneig d'una bicicleta, però realment podeu predir com de bé anirà una bicicleta només amb els angles del tub?
Avís: en els propers paràgrafs, és possible que experimenteu un vacil·lació, un flop i una contracció. No us alarmeu: són termes que us ajudaran a entendre millor el complex tema del maneig de la bicicleta. En poques paraules, la manipulació és l'entrada necessària per controlar la direcció d'una bicicleta, i el factor més important és la geometria de la bicicleta.
Ha trigat un segle apropar-se a comprendre completament la dinàmica, però el professor adjunt Arend Schwab de la Universitat Tècnica de Delft, Holanda, forma part d'un equip de físics que afirma haver resolt el problema el 2011.
«A la nostra equació hi ha 27 paràmetres», diu a Cyclist. Aquests inclouen els angles del tub, les dimensions, el rastell de la forquilla, l'alçada del pedalier i el centre de gravetat. Canvieu només un element i el maneig canvia.
Dècades d'experiència acumulada han portat els constructors de quadres a una geometria general per a bicicletes de carretera que és un equilibri acceptable entre pes, comoditat, eficiència i maneig.
Això vol dir que, avui dia, la majoria dels retocs per a la manipulació es fan amb l'angle del tub de direcció i el desplaçament de la forquilla, de vegades anomenat rasclet, perquè determinen el "rastre".
Per fer-se una idea de la pista, imagineu-vos un feix de llum que brilla pel centre del tub de direcció. Tocarà el terra per davant del punt on el pneumàtic davanter toqui el terra.
La distància entre aquests dos punts és el camí i és un dels factors principals en el maneig d'una bicicleta.
"El camí afecta l'estabilitat de la bicicleta", diu el constructor de quadres Richard Craddock de Craddock Cycles a Bromsgrove.
‘Totes les bicicletes són més estables com més ràpid es mouen, però més sender fa que sigui més fàcil mantenir-se dret. A l'inconvenient, més sender significa més vacil·lació quan estàs fora de la cadira i requereix més esforç per part del pilot per dirigir-se quan es tracta de prendre corbes.’
És aquest darrer punt el que dinamitza Anders Annerstedt de la marca de bicicletes luxemburguesa Rolo.
‘Una bicicleta amb un recorregut més llarg és més difícil de mantenir en la trajectòria ideal a la volta d'una cantonada. Així que en una forquilla hauràs de dirigir el gir amb potser dues o tres entrades diferents.
"Has de ser contundent perquè la geometria vol mantenir la bicicleta en la seva trajectòria existent", diu.
Amb menys recorregut, el ciclista no ha de gastar tanta energia per fer aquestes correccions i ho pot fer més ràpidament, afegeix Annerstedt.
Ajusta la seva geometria per eliminar l'excés de "caiguda de les rodes" (inestabilitat a baixa velocitat) i tots els constructors de quadres pretenen ajustar el camí per oferir el tipus de maneig més adequat per a l'ús previst de la bicicleta.
Així que una bicicleta de turisme pot tenir una gran quantitat de sender per oferir un recorregut estable i previsible, mentre que una bicicleta de cursa pot tenir una petita quantitat de sender per oferir corbes ràpides i pronunciades.
Hi ha dues maneres principals que un constructor de quadres pot ajustar el camí: canviant l'angle del tub de direcció o ajustant el rastell (desplaçament) de la forquilla. Per reduir el camí, podeu fer que el tub de direcció sigui més inclinat, augmentar el rasclet de la forquilla o tots dos.
Els ciclistes de carretera han afavorit generalment el maneig de bicicletes on el recorregut és de 50-60 mm. Un angle de cap de 73° amb un desplaçament de la forquilla d'uns 45 mm tendeix a aconseguir-ho.
Molts constructors de quadres són cautelosos amb les seves xifres precises, però si coneixeu dues de les tres variables, podeu calcular la tercera al lloc web bikecad.ca.
Hi ha una complicació addicional amb les mides de bastidor petites perquè la roda davantera està més a prop del pedalier, cosa que comporta el risc que quedi retallada pels dits dels peus del pilot.
Per augmentar l'espai lliure, l'angle del cap s'ha de reduir o augmentar el desplaçament de la forquilla, cosa que afectarà la manipulació tret que es facin altres canvis de disseny.
Pesos i mesures
Desafortunadament, comprovar el gràfic de geometria per avaluar el rastre no us dirà tot el que necessiteu saber sobre la manipulació, perquè hi ha altres factors implicats.
Els constructors de bastidors citen l'alçada del pedalier i la distància entre eixos com els dos següents elements geomètrics més influents per al maneig.
Es poden fer més canvis en el maneig alterant la longitud de la potència, l'amplada del manillar i el tipus de rodes i pneumàtics.
Les rodes i els pneumàtics més pesats, per exemple, tenen més inèrcia i requereixen més esforç per girar les barres.
La manera de manejar una bicicleta també es deu a la rigidesa del quadre i de les forquilles, la qual cosa significa que els materials i les formes dels tubs juguen el seu paper.
"L'elecció i l'ús del material permeten que un fabricant de bicicletes assoleixi característiques de maneig de bicicletes més específiques dins d'una geometria definida", diu Tim Hartung, enginyer de disseny de Trek Bicycles.
"Aquí és on els materials compostos tenen un avantatge important sobre els materials isòtrops com l'acer i l'alumini".
Li agrada com el carboni li permet controlar i ajustar la rigidesa amb precisió mitjançant patrons de distribució, gruixos de tubs i formes de secció transversal.
Els desenvolupaments moderns, com ara els frens de disc a les bicicletes de carretera, també han tingut un efecte en la manera de manejar una bicicleta, segons Hartung: "Normalment, els eixos passants són molt més gruixuts [que els llançaments ràpids estàndard], normalment 12 mm o 15 mm.
'L'eix més gruixut és més fort i rígid i també crea una connexió del sistema més rígida entre el bastidor i la roda. Pot crear un escenari en què les rodes davantera i posterior no estiguin sincronitzades entre elles.
'La roda del darrere i el marc tendiran a romandre més en el mateix pla entre ells, cosa que pot ser dolenta quan s'intenta mantenir una línia constant en corbes a gran velocitat.
'Podeu acabar amb una bicicleta que no tingui prou "cediment" o flexió al sistema per mantenir una bona línia en una cantonada o que us permeti contraregir correctament en conseqüència.
'Això podria significar que el vostre pegat de contacte del pneumàtic amb el terra a la part posterior podria estar compromès. O acabes picant els frens per ajustar la teva línia en una cantonada d' alta velocitat de la carretera , afegeix Hartung.
‘Cap d'ells és desitjable en situacions de carrera. Tingueu en compte que aquest nivell de detall només el noten els ciclistes d'elit i que part d'aquest efecte es pot mitigar canviant els paràmetres de rigidesa del quadre.’
L'element orgànic
No importa quins nivells de geometria i rigidesa s'hagin marcat a una bicicleta, sempre hi haurà una variable que el constructor del quadre no pot predir amb precisió: el pilot.
Les formes corporals i els estils de conducció afectaran la dinàmica de maneig, i Arend Schwab, de la Universitat Tècnica de Delft, té una visió definitiva sobre com es relaciona la posició del pilot amb el maneig.
"La postura o la posició del genet no és tan important a l'hora de manejar, però la manera de subjectar el manillar és molt important", diu.
‘L'estructura de la direcció és molt lleugera i si afegiu la gran massa de braços i part superior del cos, pot influir en el sistema i la seva resposta.’
Schwab suggereix que, teòricament, subjectar les barres amb els braços rectes en el mateix angle que el tub de direcció seria millor per a l'estabilitat perquè aleshores el braç i la massa del cos superior tenen una influència mínima en el sistema de direcció.
El constructor de quadres de Londres Tom Donhou afegeix: Realment voleu mantenir el centre de gravetat al lloc correcte, sobretot quan conduïu a gran velocitat. El vacil·lació de la velocitat es deu a la col·locació del pes, de manera que heu d'aconseguir la distribució correcta del pes entre les rodes.’
Per a un constructor de quadres, intentar equilibrar tots els elements geomètrics amb la fisiologia del pilot pot ser una tasca descoratjadora, sobretot quan els clients poden ser molt exigents, i alhora poc clars, sobre el tipus de maneig que volen.
"La gent utilitza paraules com sensible, reactiu, àgil, àgil, agressiu", diu Tom Rodi, del constructor nord-americà a mida Parlee Cycles.
‘Hi ha 20 o 30 adjectius que escoltaràs. De vegades algú parlarà d'una bicicleta que se senti "nerviosa". Pot ser massa pendent al tub de direcció o la forquilla és massa rígida.
'Hi ha moltes peces per mirar. Hi ha la rigidesa torsional del cap, els tubs superior i inferior, la capacitat de resposta a la torsió de tot el conjunt de la forquilla i hi ha el compliment vertical: la capacitat d'aquestes coses de doblegar-se com a reacció a les anomalies de la carretera.'.
El que és evident és que no hi ha una solució senzilla per predir el maneig d'una bicicleta. És una cosa que els constructors de marcs continuaran jugant i perfeccionant tant a través d'assaig i error com a través de la ciència.
I un cop tingueu el vostre marc, les parts que hi adjunteu també tindran un efecte, però sobretot la vostra manera de tallar aquest revolt de forquilla dependrà de vos altres.
La manera de manejar una bicicleta depèn en gran part de la persona que la maneja.
