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Mecánica

Radiografía de la rueda de la bicicleta actual  

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Foto: Ariel Sabatella

A mediados del siglo pasado había dos tipos de bicicletas, las de carrera o media carrera y las de paseo tipo inglesas. Estas últimas llevaban una maza delantera de 100 mm con un eje de 9 mm, el cual podía ser con un cierre QR (quick release = cierre rápido) o con tuercas prisioneras. Las traseras mononarcha venían de 115 mm de longitud, mientras que las de ruta, de 3 a 5 velocidades, llegaban a ser de 120 a 125 mm.
Pero cuando empezaron a implementarse más velocidades la cosa se empezó a complicar. En ese momento las mazas eran con piñón a rosca y llegaron a albergar piñones de hasta 7 coronas, para lo cual le agregaban unos suplementos, lo que no funcionaba muy bien, ya que el cono quedaba 3 o 4 cm hacia adentro de la rueda y con el torque de presión ejercido por la transmisión se doblaban o se rompían los ejes.
En esta instancia Shimano llegó con la solución de la maza a cassette de 135 mm con un eje QR de 9 mm para poder dejar los conos de la maza bien pegados a los ganchos de las vainas, evitando así la rotura de los ejes. Además, esto introdujo un cambio fundamental: la criquera pasó a estar dentro de la maza, lo que a su vez abarataba la reposición del piñón.

El boost
Hoy día, debido a la introducción del rodado 29, todo cambió. Las mazas y los ejes se sobredimensionaron para tener mejores resultados. Así llegamos al boost, el cual nació en el mundo del MTB con mazas delanteras de 110 mm y un eje de 15 mm  y traseras de 142 primero y luego de 148 mm, con eje de 12 mm.
Hace unos 10 años, con las primeras mountain bikes baratas rodado 29, clavabas los frenos en el asfalto y la llanta se te hacía un ocho debido al brazo de palanca que se ejercía en una rueda tan grande. Las llantas habían pasado de medir 559 mm (rodado 26) a 622 mm. La solución fue sobredimensionar las mazas para que los rayos tuviesen mayor ángulo, la rueda distribuyese la fuerza de una mejor manera y con todo ello lograr mayor rigidez y estabilidad.
Este cambio de dimensiones en ejes también sucedió en las cajas pedaleras, logrando que todo el conjunto de las partes que conforman la bicicleta ofrezcan mayor rigidez y estabilidad a la bicicleta.
El rodado 28 de ruta sigue siendo el mismo con el que nació la especialidad, aunque la tendencia del boost también llegó a la ruta, ensanchando llantas, mazas y cubiertas y adoptando los ejes pasantes, logrando así también mayor rigidez. Antes lo normal eran los tubos de 20 mm o las cubiertas (clincher) de 23 mm con cámara, pasando ahora a ser la norma en ruta una cubierta de 25 o 28 mm. En algunos casos, las llantas también se hicieron un poco más gruesas, para colaborar con la mayor rigidez.
En cuanto a las mazas de ruta y gravel con eje pasante tenemos las delanteras de 100 mm y las traseras de 142, ambas con eje de 12 mm.

Los ejes
Básicamente existen tres tipos:
• El boost, que como recién mencionamos es de 148 mm de longitud en la rueda trasera y de 110 en la rueda delantera y que se usa en el rodado 29.

Eje boost

• El eje pasante, que sale completamente cuando lo desmontamos, surgió cuando nació el boost, pero sus medidas no están definidas como en este último. En cuanto a la rueda delantera, lo habitual es que tenga un diámetro de 9 mm, de 12 mm (ruta y gravel) y de 15 mm, y una longitud de 100 mm. En cuanto a la rueda trasera, los más habituales tienen un diámetro de 12 mm, aunque también podemos encontrarlos de 10. En cuanto a la longitud, la más habitual es la de 142 mm, aunque también los hay de 135 y 150 mm.

Eje pasante

• El QR o cierre rápido se trata de un eje hueco y tiene un diámetro de 9 mm en la rueda delantera y de 10 en la trasera. En el eje se introduce una varilla con un cierre que es la que va a ajustar completamente la rueda. Este tipo de ejes los vamos a seguir encontrando sobre todo en las bicicletas de gama baja y en las rodado 26.

Eje QR (cierre rápido)

Las llantas
Pueden ser de aluminio, carbono o combinadas. En cuanto a su grosor o pared, la de doble pared es la llanta más usada, con mejor relación peso/resistencia, y nos da la posibilidad de salir de la llanta plana, cuadrada y estándar, siendo gracias a su forma más aerodinámica. Una triple pared pesa muchísimo y no tiene sentido y la de simple pared ya casi no existe, aunque bicis de niños o algunas de paseo de baja calidad sí las tienen.
Las llantas también siguieron la tendencia de ensanchamiento, logrando una mayor base de sustentación y rigidez.
Otra tendencia que viene sucediendo en las llantas es la del sistema de ruedas excéntricas, sobre todo en boost de gama alta. Estas ruedas logran igualar el ángulo de la comba del lado derecho y del izquierdo, algo que en ruedas comunes no sucede, logrando así mayor rigidez.
El hecho de que hoy día el freno a disco está copando una gran parte del mundo de la bicicleta, ha hecho que el perfil de las llantas esté más pensado y diseñado para otorgar rigidez, al no cumplir ya la función de banda de frenado.

Los rayos
A grandes rasgos, los rayos pueden ser de zinc (los más económicos) o de acero inoxidable. Los más comunes son de 2 mm de grosor en toda su extensión. Comúnmente se les llama trafilados a los que tienen un grosor diferente en alguna sección de su extensión para ahorrar peso, aunque en su forma de fabricación todos los rayos son trafilados. Los que se denominan trafilados en sus extremos son de 2 mm mientras que en el medio pueden ser de 1.4, 1.6 o 1.8 mm.
En cuanto a su largo, como una llanta de 28 y 29 tienen la misma medida (622 mm), los rayos miden lo mismo y pueden ser de 280, 282, 285 mm tanto en una rodado 29 como en una 28.
Una rutera de gama media-alta lleva 20 rayos en la rueda delantera y 24 atrás y una MTB de gama alta puede llevar 28 rayos tanto adelante como atrás o 28/32 o 32 en ambos casos.
Una rueda que pretende ser liviana y que por ende tiene menos rayos debe a la vez ser más resistente y por lo tanto sus componentes ser de mucha mejor calidad. Pero hay algo fundamental en este tema de las ruedas livianas y es que fueron creadas para un usuario de no más de 80 u 85 kilos de peso como mucho.
Los rayos pueden romperse por ser de mala calidad, por fatiga, por peso excesivo del usuario y/o de la carga o por falta o exceso de tensión. Cuando esto sucede yo recomiendo cambiar todos los rayos y jamás guardar rayos usados, para lograr el mejor equilibrio de fuerzas en una rueda.
En cada servicio que le hacemos a nuestra bicicleta debemos chequear la tensión de los rayos. Una rueda con poca tensión pierde rigidez. A su vez, los rayos soportan en su vida útil una limitada cantidad de ajustes, ya que el material se va debilitando cada vez que les damos tensión. Todo tiene su vida útil, nada es eterno.

Por Santiago Oliver: @borningarage

1 Comentario

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  1. Pablo

    16 julio, 2022 a las 11:46 pm

    Muy informativo.

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Mecánica

La importancia de asentar los frenos a disco antes de usarlos (¿Lo hacen todos los bicicleteros?) y un invento para resolverlo

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La tribología es la ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación que tienen lugar durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento. Una serie de conocimientos que se pueden y deben aplicar, entre muchas otras situaciones, a los frenos aa disco de nuestras bicicletas.

Normalmente, la bicicletería debería asentar los frenos a disco de todas las bicicletas que vende antes de entregárselas a sus nuevo usuario. Un proceso que demanda unos 15 o 20 minutos de rodar la bicicleta con repetitivos embalajes y frenadas de variada y creciente intensidad. De hecho, todas las marcas de bicicletas recomiendan llevar a cabo este procedimiento, aunque no todas indican la manera correcta de hacerlo. 

La superficie de contacto inicial de una pastilla de freno nueva en un rotor nuevo es relativamente pequeña. La cantidad de contacto con la superficie se conoce en la industria como “porcentaje de asentamiento” y el objetivo es maximizar este porcentaje antes de pasar al segundo proceso. 

Se produce una pequeña ganancia porcentual casi inmediatamente, cuando, con una presión de sujeción inicial, el pistón, el sello, las pastillas y el rotor se alinean y cuadran entre sí. 

Se crea más superficie de contacto a medida que el compuesto de la pastilla se adapta a la forma del rotor. Una vez que hay suficiente porcentaje de contacto con la superficie, el siguiente paso es el pulido, la transferencia de material de la pastilla al rotor.

Pero el asunto es que a menos que el proceso de pulido inicial se realice a fondo, solo un pequeño porcentaje del área de la superficie se asienta correctamente, lo que da como resultado un frenado desigual, que conduce a una pobre modulación y al ruido.

La solución es entonces que el mecánico que produce esta adaptación sepa cómo hacerla correctamente, para lo cual debe recurrir al fabricante del freno en cuestión.

Un invento tribológico

En los últimos tiempos, un veterano de la industria, Jonas Mikolayunas, a desarrollado una herramienta para llevar a cabo esta tarea a la que ha bautizado como Disc-O-Matica, lo que permitirá a las bicicleterías ahorrar tiempo de sus empleados y hacer un asentamiento correcto de los frenos a disco. 

Dada su estructura de madera dura y sus rodillos, el Disc-O-Matic se parece mucho a un mueble de Ikea, y se basa en madera contrachapada de abedul báltico para la construcción principal y madera end-grain (una tabla hecha con listones de madera pegados) para los rodillos del tambor. Según Mikolayunas, la elección de abedul y end-grain sirve para amortiguar el sonido y reforzar la tracción durante el funcionamiento, especialmente con neumáticos con tacos.

La máquina mantiene las bicicletas estables a través de sus rodillos dobles, mientras que un motor de un caballo de fuerza las impulsa y, a su vez, registra la cantidad de arrastre de los frenos. Luego, una luz intermitente alerta al mecánico cuando se completa el proceso de asentamiento, para que se puedan realizar los ajustes finales.

El problema es que esta máquina se vende actualmente a unos 3.500 euros, motivo por el cual en nuestros países será más posible que los mecánicos se aleccionen con los fabricantes de frenos a disco…

https://www.bonaslabs.com

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