Bicicleta tandem, donde se aprecian los dos platos impulsores
Un mecanismo de dos engranajes de la misma medida unidos por una cadena y a
uno de las dos le hacemos girar una vuelta completa, el otro girará otra
vuelta completa; su relación de
transmisión es 1
Los platos con diferentes medidas en el eje de impulsión nos permiten variar la relación de transmisión
La corona de piñones en el cambio externo nos permite variar la relación de transmisión a nuestro aire
Ante
la duda de estar mirando una bicicleta que nos gusta y estar indeciso
por el número de marchas que nos ofrecen en cada modelo así como el
tipo de cambio que incorpora creemos que hay que conocer algunos
conceptos que conllevan. Esta es una invitación con un ritmo más ligero
que el habitual de esta sección para adentrarse en el mundo del
“desarrollo” y la “relación de transmisión” imprescindibles para
adentrarse en el mundo de los cambios de marcha de bicicleta.
“Los desarrollos” no son un grupo de música.
Puede
que alguna vez nos hayamos enfrentado con la complejidad de los
llamados desarrollos en una bicicleta con cambio de marchas. Por si ya
no es fácil escoger entre un cambio interno, uno externo, bicicleta de
rueda pequeña o más grande, uno debe saber de que va esto de los
desarrollos. En dos palabras el desarrollo del cambio de marchas no es
más que relación de transmisión.
La relación de transmisión determina la diferencia de vueltas que da el
eje que hace la impulsión respeto a las vueltas que dan las ruedas
motrices. En una bicicleta podemos variar esta relación cambiando
el piñón de ataque (el que gira unido al eje de impulsión)
teniendo en cuenta que cuanto más dientes tenga dicho engranaje,
conseguiremos mayor velocidad a costa de perder aceleración y
realizar un mayor esfuerzo, y viceversa.
En los mecanismos mecánicos del tipo poleas con correas o engranajes,
existe lo que se llama relación de transmisión. Por ejemplo, si tenemos
un mecanismo de dos poleas de la misma medida unidas por una correa y a
una de las dos la hacemos girar una vuelta completa, la otra girará una
vuelta completa A este milagro se le da el nombre de relación de
transmisión de 1 a 1, también expresada como 1:1 o simplemente, l.
Si variamos el tamaño de las poleas y montamos una polea el doble de
grande de la otra, si la polea de impulsión es la grande, mientras esta
de una vuelta, la arrastrada habrá dado dos. En este caso la relación
de transmisión es de 1 vuelta que se aplica a dos vueltas que se
reciben, o sea, de 1 a 2, 1:2 o 0,5. Si por el contrario la polea de
impulsión es la pequeña el resultado es que al girar la polea de menor
diámetro, ocurre que mientras esta da una vuelta la grande solo dará
media. Ahora decimos que la relación de transmisión es de 2 a 1, 2:1 o
2.
En caso de no saber la medida exacta de las poleas, la relación se
calcula dividiendo el diámetro de la polea motriz o impulsión entre el
diámetro de la polea que recibe el movimiento o es arrastrada. O sea,
si cogemos el último caso e imaginamos que la polea pequeña que actúa
de motriz mide 14 cm y la grande 22 cm, la relación de transmisión se
calcula como hemos dicho, dividiendo el diámetro de la polea motriz
entre el diámetro de la polea que recibe el movimiento. 14:22 = 0,63.
En conclusión, por cada vuelta que da la polea motriz, la polea
“resultante” se mueve 0,63 vueltas.
En el caso de las bicicletas, estas dos “poleas” son el plato que actúa
de impulsión (es donde van los pedales) y el piñón o polea arrastrada
en el eje de la rueda trasera. Sin embargo, en las bicicletas no se
trata de poleas sino de engranajes con dientes con lo cual no hace
falta ir midiendo los diámetros. Basta con contar el número de dientes
que lo compone. Así pues, con un plato de 42 dientes y un piñón de 19
dientes la relación de transmisión es de 42:19, pero es más cómodo
decir que es de 2,21 o lo que es lo mismo por cada vuelta de
pedal que completa una vuelta en el plato, el piñón o la rueda trasera
dan 2,21 vueltas. El desarrollo en una bicicleta con cambio de marchas
puede variarse mucho, porque en la rueda trasera disponemos de un grupo
de piñones con diferentes medidas y tenemos la posibilidad en el eje
pedalier de colocar hasta 3 platos de diferentes medidas. El desarrollo
no varía respecto al diámetro de la rueda de la bicicleta, pero sí las
consecuencias de este. Por esta razón existen en el mercado las
bicicletas plegables con ruedas de 16 y 20 pulgadas que pueden
desarrollar el equivalente de una bicicleta convencional de rueda de 28
pulgadas.
El tamaño de la rueda no siempre importa
Una
vez que ya sabemos como calcular el desarrollo, ahora debemos
centrarnos en como afecta su aplicación en las ruedas que son quienes
por rozamiento con el suelo nos permiten avanzar y que además según sea
su diseño pueden facilitar o dificultar nuestra marcha. Es
evidente que no es lo mismo un desarrollo de 2,47 en una rueda de
bicicleta de carretera que en una de montaña. Una bicicleta urbana
suele tener un diámetro aproximado de 690 mm. Para conocer lo que
realmente avanzamos en una vuelta de pedal el parámetro determinante es
el perímetro de la rueda al cual tenemos que aplicar la formula de
2·p·r o d·p (diámetro de la rueda x 3,1416) que es lo mismo. El
resultado seria de 2170 mm o 2,17 metros por cada vuelta. Pero no nos
engañemos, el recorrido de una rueda se combina con el desarrollo que
usemos de forma diferente. Así pues si unimos estos dos datos,
entendemos que en una bicicleta urbana de una sola marcha con un plato
de 42 dientes, un piñón de 19 y una rueda de 690 mm de diámetro, avanza
5,35 metros por cada pedaleada. Este dato lo calculamos multiplicando
el perímetro de la rueda por el desarrollo de la marcha o relación de
transmisión (2,21 m x 2.47=5,45m). Lógicamente, en una bicicleta urbana
plegable como una Dahon Presto Lite de rueda de 16 pulgadas o sea de
(40,6 cm) de diámetro con un plato de 48 dientes y un piñón de 13
obtenemos un desarrollo de 3,69 lo cual si tenemos en cuenta que la
rueda de 16 pulgadas tiene un diámetro 40,6 cm (40,6 x 3,1416) recorre
1275,5 mm o 1,27 metros. Con el desarrollo que permite su configuración
esto nos da una relación de transmisión de (3,69 x 1,27 m) de 4,6 m
(esta bicicleta va equipada con un cambio interno de 3 velocidades, por
lo que los cálculos se han realizado con los datos de desarrollo de la
2º marcha. (Los desarrollos de los cambios internos se calculan de otra
forma) En otras palabras que por cada pedaleada con una bicicleta
plegable “pequeña” conseguimos un recorrido nada despreciable respecto
a un rueda grande típica. En fin, lo que hay que valorar es el diseño
general de una bicicleta y, por tanto, a la hora de escoger un modelo
determinado el tamaño de la rueda no siempre importa. En cualquier caso
ahora ya sabemos como hacer nuestros cálculos para decidir cual es la
mejor opción,
Dándole ritmo al “desarrollo”
Lo
bueno de tener cambios de marchas es la posibilidad variar los
desarrollos. El cambio en la bicicleta sería comparable a la caja de
ritmos de un sintetizador de música. Así, cuando uno se encuentra con
una subida lo suyo es usar un desarrollo corto pues nos exige menos
trabajo. En otras palabras, el desarrollo más corto que puede montarse
en una bicicleta de montaña hoy por hoy suele ser de 0,64 (plato de 22
dientes y piñón de 34 dientes). Esta relación, nos permite dar una
vuelta de rueda con el esfuerzo que requiere dar solo 0,64 vueltas.
En la situación contraria, en una fuerte bajada lo que nos interesa es
que tengamos el máximo recorrido con el mínimo esfuerzo. Uno de los
desarrollos más largos que existen sería en una bicicleta de carretera
equipada con un plato de 53 dientes y un piñón de 11 que supone un
desarrollo de 4,81 o sea, que por cada vuelta de pedal la rueda nos da
4,81 vueltas. Un rendimiento impresionante si somos capaces de
aportarle esta fuerza muscular.
Evidentemente, el desarrollo que debemos utilizar lo marcarán las
circunstancias de cada momento, se trata de tener la máxima efectividad
con el mínimo esfuerzo, esto dependerá del estado físico de cada
ciclista y de las ganas que tenga cada uno de consumir grasas (sí es
que uno las tiene!).
Con todos estos datos sólo nos queda animarte a calcular los
desarrollos de tu bici. De esta forma no sólo vas a conseguir sudar
menos pedaleando sino que conocerás mejor las posibilidades de la
misma. En cualquier caso, estamos seguros que de esta forma podrás
valorar mejor el equipamiento que quieres sin que te vendan “motos” el
día que vayas a por una bicicleta.
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