¿Por qué es tan importante la rigidez de un cuadro?

La rigidez de un cuadro en una bicicleta es esencial para una transmisión de energía eficiente, un mejor manejo y control, una mayor comodidad en la conducción y una mayor precisión en los cambios y frenado. Un cuadro rígido optimiza el rendimiento general de la bicicleta y mejora la experiencia del ciclista en términos de velocidad, maniobrabilidad y comodidad.

La rigidez de un cuadro se refiere a su resistencia a la flexión y torsión. Es una medida de la capacidad del cuadro para mantener su forma y resistir las fuerzas que actúan sobre él durante la conducción, y esta depende de varios factores, como el material utilizado, la forma de los tubos y la construcción del cuadro.

¿Qué es mejor frente a la rigidez de un cuadro?

Cuando se trata del rendimiento ciclista, más rígido significa mejor. O al menos eso es lo que nos quieren hacer creer. Puede que tengan razón, aunque el significado de la palabra "rigidez" en la ingeniería de bicicletas es algo más complejo que un simple "más es mejor".

Junto con el peso y la aerodinámica, la rigidez es uno de los motores que impulsan el diseño moderno de bicicletas compuestas. Pero mientras que un número en la balanza y la forma en que un marco corta el aire son conceptos relativamente fáciles de comprender, la rigidez es mucho más difícil de cuantificar.

¿Se puede poner en números? Seguro. Hay todo tipo de plantillas complejas que los fabricantes usan para medir la rigidez, pero para el ciclista promedio se trata menos de cifras exactas y más de sensaciones. Desglosado en sus fundamentos absolutos, la rigidez es lo opuesto al cumplimiento, que es una marca de cuán propenso es un marco a doblarse en ciertos planos.

¿Cómo se puede comprender la rigidez?

En general, cuanto más "rígido" es un cuadro, más resiste las fuerzas que se le aplican a través del pedaleo y las curvas. En teoría, lo que esto significa para el ciclista que empuja los pedales es que se transfiere la máxima cantidad de potencia posible del cuerpo a la bicicleta, con la menor pérdida posible para la flexión del cuadro.

En términos simples, el nivel correcto de rigidez evita que el marco se tuerza durante las curvas, haciendo que una rueda siga a la otra a través del arco de la esquina.

Dicho esto, aumentar la rigidez hasta 11 en todo el cuadro no necesariamente dará como resultado una bicicleta con mejor rendimiento. Es un poco más matizado que eso.

Lo que se busca hacer es ajustar la rigidez para que el cuadro se cargue como un resorte con cada golpe de pedal. Por lo tanto, queremos que sea alto, pero no demasiado alto, porque un cuadro que es demasiado rígido no soportará ese movimiento de pedaleo, especialmente cuando está fuera del sillín.

¿Qué tipos de rigidez en el cuadro existen?

Hay dos tipos clave de rigidez que los diseñadores e ingenieros deben considerar: lateral (lado a lado) y torsional (torsión).

Rigidez lateral

Se refiere a la resistencia del cuadro a la flexión lateral, es decir, la capacidad de resistir la fuerza aplicada de manera perpendicular al plano del cuadro. Una mayor rigidez lateral asegura una transferencia de energía más eficiente desde el pedal al sistema de transmisión y a la rueda trasera. Esto se traduce en una mejor respuesta al pedaleo y una mayor eficiencia del pedaleo.

La rigidez lateral, que resiste los movimientos de lado a lado. Esto debe estar en la parte alta de la horquilla para controlar la dirección, y también en el triángulo trasero y el pedalier para brindar una transferencia de energía eficiente a través de los pedales.

Rigidez torsional

Se refiere a la resistencia del cuadro a la torsión, es decir, la capacidad de resistir la torsión aplicada a lo largo del eje longitudinal del cuadro. Una mayor rigidez torsional mejora la estabilidad y la precisión de la bicicleta al girar, mantener la línea en curvas y descender. Proporciona una sensación de control y confianza al ciclista, especialmente en terrenos técnicos o en situaciones que requieren maniobras rápidas.

La rigidez torsional tiene que ver con la posición de las dos ruedas entre sí y cómo se tuercen o no cuando giras en una esquina.

Si vas a dar la vuelta a una esquina en un marco flexible, las ruedas delanteras y traseras comenzarán a salir del plano. Así es como se obtiene subviraje o sobreviraje. Esto se transmite principalmente a través del tubo inferior y de las vainas inferiores, por lo que ves marcas que fabrican estos grandes tubos inferiores. Porque en realidad es un tubo de torsión en ese punto, realmente se retuerce.

La verdadera eficiencia está en la relación entre el eje de pedalier y la rigidez torsional, y cómo la proporción de ambos afecta la forma en que se conduce una bicicleta. Demasiado o muy poco de uno en relación con el otro puede desequilibrar el manejo de la bicicleta.

¿Cómo se logra la rigidez de cuadro?

La rigidez del cuadro se logra mediante una combinación de factores, como el uso de materiales adecuados (como carbono, aluminio o acero de alta calidad), la forma y el grosor de los tubos, y la construcción y el diseño del cuadro en sí. Los fabricantes de bicicletas utilizan diferentes técnicas y tecnologías para optimizar la rigidez del cuadro en función del tipo de bicicleta y su uso previsto.

Es importante tener en cuenta que la rigidez del cuadro no debe ser excesiva, ya que puede afectar negativamente la comodidad y absorción de vibraciones. Un equilibrio adecuado entre rigidez y flexibilidad vertical es esencial para una conducción cómoda y controlada, especialmente en terrenos irregulares.

En otras palabras, no es una simple cuestión de "más rígido es mejor". Más bien, se trata de hacer que el cuadro y la horquilla sean exactamente tan rígidos como deben ser para mejorar el rendimiento sin comprometer la sensación de manejo y la capacidad de respuesta. Los ingenieros y diseñadores tienen a su disposición dos herramientas importantes para lograrlo:

• En primer lugar, pueden aprovechar los perfiles de los tubos. Un tubo más ancho es un tubo más rígido, pero esto conlleva una penalización de peso y afecta la aerodinámica.
• En segundo lugar, pueden jugar con el tipo de material y su composición de carbono.

Esto se refiere al tipo de fibras, su forma (llamadas individualmente 'capas'), número, orientación y posición en un marco. Esto es lo que permite a los ingenieros adaptar la rigidez y el cumplimiento de las diferentes partes de la estructura, y lo que hace que los compuestos de fibra de carbono sean crucialmente anisotrópicos, mostrando diferentes niveles de rigidez en diferentes direcciones, a diferencia de los isotrópicos, como el acero, donde un material muestra la misma rigidez en todas direcciones.

Sin embargo, alrededor del eje de pedalier suele haber mucha tensión en función de la carga, por lo que, al colocar el material adicional en esas áreas de alta tensión, se reduce el movimiento local general, lo que reduce el desplazamiento general.
Es una receta delicadamente equilibrada que todas las marcas de bicicletas se esfuerzan por cocinar, pero hay otro ingrediente importante que es esencial para una conducción completa.