Ambas bicicletas de Forbidden usan un diseño de pivote alto con una polea loca. Foto: Bicicleta Prohibida
¿Por qué un buitre? Debido a que se puede confiar en los comedores de carroña masivos para limpiar después de su comunidad más grande, pueden soportar las partes más ásperas y su comportamiento es súper metálico; como la suspensión de MTB. Esperamos que esta descripción general de la cinemática de la suspensión del cuadro ayude a aclarar algunos conceptos erróneos para que pueda disfrutar de las partes más ásperas, sin importar la música que prefiera.
Charlamos con el fundador de Forbidden Bikes, Owen Pemberton, para agregar ejemplos de bicicletas reales para ayudar a explicar cada elemento de la física blanda. Originario del Reino Unido, Pemberton ha vivido en la isla de Vancouver, en la Columbia Británica, durante aproximadamente doce años y estaba diseñando marcos para Norco antes de iniciar su propia empresa. La marca de bicicletas lleva el nombre de Forbidden Plateau, donde se pueden encontrar muchos de los mejores senderos de la isla. Ha diseñado y montado todo tipo de cuadros de doble suspensión y tiene una idea clara de qué funciona bien, dónde y por qué. Antes de las bicicletas, Pemberton también trabajó para Rolls Royce durante diez años, jugando con motores a reacción, como él dice.
El cambio más pequeño en el diseño de una suspensión puede afectar en gran medida el rendimiento de una bicicleta. Por ejemplo, agregar longitud a la vaina hace que la palanca sea más larga, lo que afectará la cantidad de presión que necesita el amortiguador para mantener el mismo nivel de soporte. O bien, la ubicación del pivote principal en relación con las bielas cambiará la cantidad de agarre y balanceo de la bicicleta al pedalear. El número de variables significativas en un sistema de suspensión de cuadros es extenso y todo fluctúa según la plataforma elegida y la intención de la bicicleta.
El Cotic Jeht, como la mayoría de los marcos de suspensión completa de acero, utiliza un diseño simple de varillaje de un solo pivote.
La suspensión realiza una serie de funciones para una bicicleta y un ciclista. Puede hacer que el viaje sea más cómodo, disminuir la fatiga, aumentar la tracción, permitir una conducción más rápida en senderos más accidentados y mantener un ángulo de chasis dado mientras hace todo eso. El amortiguador y la horquilla tienen que lidiar con los cambios de masa corporal debidos a las fuerzas de frenado y aceleración, así como a los impactos del camino que se encuentra debajo, y todo eso se puede ajustar de formas casi infinitas. Esta es la razón por la que dos bicicletas de un solo pivote, de enlaces múltiples, de cuatro barras o de otros enlaces que se vean muy similares pueden tener sus propias características de conducción únicas, lo que las hace mejores para diferentes pilotos y tipos de senderos.
Esta pieza pintará con trazos relativamente amplios, y seguiremos con los detalles más finos en artículos posteriores. Es útil recordar que cada elemento de un diseño de suspensión afecta y es influenciado por los demás, y cada diseño tiene sus compromisos. Si hay un elemento de la cinemática en el que le gustaría que profundicemos más, compártalo en los comentarios a continuación.
trayectoria del eje
La trayectoria del eje del druida prohibido crea 26 mm de movimiento hacia atrás.
Forbidden es una de las pocas marcas de cuadros que muestra con orgullo todos sus gráficos y tablas cinemáticas para que el público los vea, por lo que profundizaremos en los datos de sus bicicletas para nuestros ejemplos.
Comencemos con la parte del cuadro que inicialmente lo separa de una rígida: la trayectoria del eje. Con la mayoría de los diseños de suspensión, el eje trasero de la bicicleta gira hacia arriba y hacia adelante a medida que se comprime en su recorrido, lo que acorta la distancia entre ejes general al mismo tiempo. Una distancia entre ejes más larga es importante para la estabilidad a gran velocidad, por lo que es preferible un sesgo hacia un mayor movimiento hacia arriba en lugar de hacia adelante. Al mismo tiempo, la horquilla se mueve hacia atrás a medida que se comprime, lo que acorta aún más la distancia entre ejes de la bicicleta. Una ventaja de las trayectorias de los ejes hacia arriba y hacia adelante es que las plataformas de suspensión asociadas pueden ser relativamente simples y livianas.
Este gráfico muestra la trayectoria del eje trasero del Forbidden Driud y el Dreadnought en comparación con un par de competidores.
Algunos cuadros, como los de Acto5, Commencal, Deviate y Forbidden, utilizan un diseño de pivote único alto, en el que el pivote principal se encuentra sobre el plato. Ese centro de rotación alto permite una trayectoria del eje hacia atrás que alarga las vainas a medida que se comprime la suspensión, y Pemberton dice que también se acerca a la trayectoria del eje de la horquilla. Con este diseño, la distancia entre ejes de la bicicleta se mantiene más consistente a medida que el camino se vuelve más áspero, y la rueda trasera también se mueve en la dirección de la energía del impacto, similar a un boxeador que sigue el camino de un puñetazo para que duela menos. Dado que la trayectoria del eje no lucha contra la dirección de la energía del impacto, estas bicicletas a menudo se sienten suaves y serenas en senderos ruidosos. Este sistema puede pesar más que algunos de los otros diseños de pivotes, lo cual es una de las razones por las que no vemos pivotes altos en todas las bicicletas. Otra razón es que requiere una polea loca para evitar que el crecimiento de la cadena cause grandes cantidades de retroceso del pedal, y no todos quieren otra pieza móvil en su transmisión. Más sobre eso más adelante.
Pemberton dice que la lucha entre el movimiento de la rueda hacia adelante en la mayoría de los cuadros y la fuerza de impacto opuesta es algo a lo que todos estamos acostumbrados, y cuando los ciclistas experimentan por primera vez una bicicleta de alto pivote, la diferencia puede ser sorprendente.
Realmente disfruto la primera vez que un ciclista experimenta una bicicleta de alto pivote. Se lanzan a una sección accidentada, y tu cuerpo, tu memoria muscular se prepara esperando que la bicicleta disminuya la velocidad. Con una bicicleta con trayectoria de eje hacia atrás, simplemente sigue adelante. Debido a lo que tu cerebro está procesando y a lo que ha procesado antes, todos bromean diciendo que la bicicleta se siente como si acelerara cuando aterriza. Debido a que la rueda se mueve con el impacto, permite que la bicicleta conserve mejor el impulso. Eso es especialmente notable en secciones sostenidas con múltiples golpes repetitivos.
Progresividad y aceleración de ruedas
La Megatower utiliza un diseño de doble enlace llamado VPP.
A continuación, veamos cómo se ve afectado el movimiento del eje por el diseño del varillaje y el ajuste del amortiguador. Dependiendo de dónde se coloquen los pivotes y qué tan largas sean las palancas y los eslabones, un diseño de suspensión puede tener una relación de apalancamiento regresiva, lineal o progresiva a lo largo del recorrido y, a menudo, es una combinación de esas tres. Esta curva de apalancamiento muestra cuánta fuerza se requiere para comprimir el amortiguador en un punto determinado del recorrido y cómo cambia la fuerza requerida en diferentes puntos de compresión. Luego, esas fuerzas pueden ser manipuladas aún más por el ajuste de choque interno, la tasa de resorte y la configuración externa, pero por el momento sigamos con el diseño del marco.
Algunas curvas de apalancamiento son regresivas en diferentes puntos del recorrido, lo que significa que la presión requerida para comprimir el amortiguador disminuye a medida que se comprime. Esta característica puede ser deseable para hacer más sensibles los primeros centímetros de recorrido y para superar cualquier fricción estática producida por el choque.
Una tasa de apalancamiento lineal requiere la misma cantidad de presión para comprimir la suspensión por completo, poniendo todo el soporte adicional y las tareas de fondo en el amortiguador mismo. Las plataformas totalmente lineales funcionan mejor con amortiguadores de suspensión neumática que aumentan a medida que se comprime el aire. Muchos diseños de cuadros usan una velocidad lineal a lo largo de una parte de su recorrido medio para darle a la bicicleta una sensación de apoyo y predecible, con una aceleración progresiva en los últimos centímetros para reducir la velocidad antes de que el amortiguador toque fondo. Las plataformas completamente lineales son bastante raras hoy en día, y lo que a menudo llamamos lineal se refiere a un sistema en el que la tasa de progresividad aumenta constantemente a lo largo del viaje.
Según Cascade Components, la progresividad en el buen varillaje de cuatro barras del Specialized Enduro es del 25%.
Por lo general, los diseños de suspensión aumentarán las fuerzas de compresión requeridas a lo largo de su recorrido, creando una relación de apalancamiento progresiva que funciona con el amortiguador para evitar tocar fondo, aumentar el soporte y absorber fuerzas de impacto más grandes. Pemberton dice que dado que la curva de apalancamiento aumenta sin la ayuda de un resorte de choque, las bicicletas con curvas de apalancamiento progresivas funcionan bien con amortiguadores de aire modernos, y las curvas con mayor progresión general funcionarán mejor con amortiguadores de resorte helicoidal.
Pemberton mencionó que al igual que con la geometría, la gente está tratando de hacer que las bicicletas sean más capaces. Hubo un poco de carrera armamentista para hacer las cosas más progresivas, en lo que creo totalmente. Obtienes mucho más por tu dinero y más de tu viaje, si tienes una cinemática progresiva. Pero, para obtener la respuesta de fondo que buscan los ciclistas agresivos, la tasa de cambio en la mitad del recorrido puede ser demasiado pronunciada. Descubrimos que la mitad del golpe era en realidad demasiado solidario. Por lo tanto, la rueda no puede reaccionar a múltiples golpes medianos tan rápido como le gustaría. Eso es lo que me llevó a trabajar en nuestra curva de apalancamiento de tres etapas, ligeramente en forma de S, que se ve en un Forbidden. Es algo bastante sutil, pero lo que estamos haciendo es manipular la tasa de cambio. Entonces, qué tan rápido está ocurriendo la progresión en varios puntos del trazo. Eso nos permite crear una bicicleta que reacciona y absorbe muy bien los impactos en la mitad de la carrera, y se acelera para resistir esos duros toques de fondo.
Una vez más, todas estas características de la curva de apalancamiento tienen que funcionar junto con el ajuste y la configuración del amortiguador, lo que puede tener un efecto enorme en la forma en que se maneja una bicicleta, independientemente de las intenciones de los ingenieros del cuadro.
anti-sentadilla
¿Por qué alguien estaría en contra de la ocupación? ¿No es bueno para tus articulaciones? Para la suspensión trasera, anti-sentadilla se refiere a la cantidad que un diseño dado resiste el balanceo del pedal, y afecta directamente la destreza de escalada de las bicicletas. Si una bicicleta se revuelca y se balancea cuando el ciclista aplica fuerza en el pedal del tren motriz, tiene un valor anti-hundimiento bajo. Al 100 % anti-hundimiento, la suspensión no debe moverse en absoluto bajo las fuerzas del pedaleo. Con más del 100 % de anti-hundimiento, la suspensión se endurecerá aún más y eventualmente se extenderá con la potencia del pedal, lo que hará que la bicicleta se sienta más eficiente en las subidas.
Anti-squat lucha contra la fuerza del neumático que mantiene la tracción en el suelo y la transmisión que tira de la cadena, junto con la masa del ciclista por encima. Esa gran masa humana complica las cosas, ya que no todos los ciclistas colocan su peso en el mismo lugar de la bicicleta, y la mayoría de nosotros nos movemos mientras escalamos. Tampoco tenemos una salida de potencia perfectamente consistente, por lo que la variable de tensión de la cadena cambia a lo largo de cada rotación. Las cosas se complican aún más por el hecho de que el plato y el tamaño del piñón del casete seleccionado también influyen en el valor anti-hundimiento. Dadas todas estas variables, los números anti-sentadilla pueden variar drásticamente de un cuadro a otro, aunque la intención es siempre la misma: mantener el chasis nivelado y libre de balanceos al pedalear.
Pemberton opinó sobre la anti-okupación y los compromisos inherentes. Cualquier bicicleta tradicional que tenga una cantidad significativa de anti-sentadilla no tendrá suspensión activa mientras pedalea. Eso es física. No puedes cambiar eso. Se reafirman, y su suspensión esencialmente no puede funcionar a menos que sus pedales se muevan hacia atrás. Entonces, mientras pedaleas, debes romper el golpe del pedal para absorber un impacto. En caminos de tierra, eso no es un problema, pero en subidas técnicas ciertamente lo es.
retroceso del pedal
Un efecto negativo de demasiada anti-sentadilla es lo que llamamos retroceso del pedal. Si la suspensión trasera se comprime al pedalear, la distancia entre el pedalier y el eje trasero aumenta, tirando de la cadena en un proceso llamado crecimiento de la cadena y sacudiendo las bielas. Esa energía repentina que llega a las bielas se llama contragolpe de pedal, y puede resultar bastante desconcertante en subidas técnicas. Cuanto más dependa un diseño de suspensión de las fuerzas de pedaleo de la cadena para mantener un alto nivel de resistencia al hundimiento, más retroceso del pedal producirá ese sistema.
Con la velocidad, este problema disminuye ya que el casete simplemente puede girar hacia adelante en lugar de transferir esa fuerza a través del crecimiento de la cadena a los pedales. En secciones empinadas y accidentadas del sendero, con la rueda trasera bloqueada y actuando como un timón de dirección, el contragolpe regresa. Esos son precisamente los momentos en los que no quieres que te golpeen los pies, por lo que es de suma importancia obtener los valores anti-sentadilla correctos en las bicicletas de gravedad.
Algunos diseñadores de bicicletas, como los fabricantes de pivote alto enumerados anteriormente, pueden eliminar el retroceso del pedal casi por completo agregando una polea loca a la transmisión. La rueda loca se asienta cerca del pivote principal alto, lo que reduce el crecimiento de la cadena ya que el espacio entre el pivote principal y el eje trasero no crece mucho a lo largo del recorrido. Dependiendo de su ubicación y tamaño, la polea puede consumir casi todo el crecimiento de la cadena a través de alguna brujería fantástica. A partir de ahí, los diseñadores del cuadro pueden marcar la eficiencia de pedaleo precisa que desean sin este efecto negativo.
Con respecto al contragolpe del pedal, Pemberton agregó que en los descensos, cuando estás deslizándose [el contragolpe del pedal] no importa. La cadena no está enganchada. Pero, cuando estás desacelerando, especialmente con un engranaje de buje libre cercano, si hay un impacto serio [al frenar] tus pies tienen que moverse. A menudo, cuando está disminuyendo la velocidad y hay un impacto grave, todo el peso de su cuerpo está sobre los pedales. Así que tus pedales no se pueden mover y de repente estás montando una rígida. La gente a menudo piensa que eso es un gato de freno, pero no es eso.
anti-ascenso
Cuando estás frenando fuerte y tarde, digamos justo antes de un giro en una pista empinada, lo último que quieres es que la parte delantera se hunda y la parte trasera se eleve, lanzándote hacia el neumático delantero. Desafortunadamente, la física dicta que esto es precisamente lo que sucederá. Tu masa, sostenida en lo alto de la bicicleta, quiere seguir avanzando mientras la bicicleta lucha por fregar. Dejar caer los talones y andar en una posición baja puede ayudar a mitigar este cabeceo, al igual que un cuadro con anti-elevación adecuado.
Esencialmente lo contrario de anti-sentadilla, el valor de anti-elevación de una bicicleta indica cuánto resiste la elevación de la parte trasera que se produce cuando pisamos los frenos. Nuevamente, 100% anti-rise teóricamente significaría que el frenado no tiene efecto en el chasis, no se levanta y la suspensión trasera permanece completamente activa para hacer su trabajo en estas situaciones clave. Un valor de anti-elevación más alto, por ejemplo, un cuadro con un 140 % de anti-elevación, en realidad se agachará un poco cuando se activen los frenos, lo que permitirá que el chasis siga a la horquilla mientras se sumerge y proporcione una plataforma más equilibrada para comprimir o comprimir. sobre la siguiente característica del sendero.
El compromiso es que el sistema anti-elevación adicional permite que los frenos afecten la suspensión, lo que hace que la parte trasera sea cada vez menos activa y sensible a la entrada del camino. Sí, eso puede significar un poco menos de agarre. Un valor anti-elevación más alto también conduce a lo que comúnmente se conoce como gato de freno, aunque Pemberton mencionó que la posición en cuclillas de freno es técnicamente el término correcto. Este término se utiliza para señalar la sensación de suspensión menos activa al frenar con fuerza. Para las bicicletas centradas en la gravedad, encontrar el equilibrio entre una posición estable del chasis y una sensibilidad óptima de la suspensión es un gran arte.
diversión profesional
Los buitres no pueden ser buenos en todo. Sabiamente, a menudo esperarán a que un depredador mate su cena por ellos. Los ciclistas tampoco tienen que entender cada elemento de lo que alimenta la diversión de nuestro sendero. Para eso se les paga a los ingenieros. Lo que podemos hacer es obtener una comprensión básica de la cinemática para digerir y comparar mejor la información sobre diferentes marcos. A todos nos tomó un minuto poder comparar tablas de geometría entre bicicletas, y lo mismo ocurrirá con la cinemática. ¡Olvidémonos de todo por un momento y vayamos a jugar en bicicleta!