Millores amb bicicleta
1994/04/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria
Qui normalment agrada el ciclisme i es mou amb bicicleta, aconsegueix 30 quilòmetres per hora amb bastant facilitat. Si es desplaça per la costa o amb el vent per darrere, pot arribar a aconseguir una velocitat de fins a 40 quilòmetres per hora i, per un moment, pot arribar a aconseguir els 50 km/h al sprint. No obstant això, el navarrès Indurain ha aconseguit velocitats mitjanes superiors als 52 km/h en etapes d'al voltant dels 60 quilòmetres contrarellotge, i ha sortit a tota velocitat de l'escamot a 50 km/h en meta amb bons ciclistes a 70 km/h.
Aquestes velocitats aquí expressades fa deu anys eren un somni que la pròpia bicicleta ha tingut molt a veure a fer realitat. Entre el ciclista i la carretera hi ha una màquina amb les seves rodes, quadres, cadira de muntar i manillar. El problema és adaptar la màquina a les característiques del ciclista per a aprofitar al màxim el seu esforç.
Adaptació de la màquina a la persona
La potència d'accionament de la màquina, el ciclista sembla empènyer alternativament dos pedals a baix. Es pretén convertir el moviment ascendent i descendent del peu en moviment rotatori, amb un rendiment preferentment del 100%. I aquí comencen els obstacles. Perquè la pota no és una biela recta amb un eix superior i un altre inferior. És un conjunt de palanques amb les seves principals articulacions en maluc, genoll i turmell.
Transmetre tota l'energia al pedal sense balafiar res a través d'aquest conjunt de palanques no és tasca fàcil, i fins avui s'han aconseguit empíricament millores en aquest camp. El biomecánico Armel Andre va començar a ocupar-se d'aquest problema fa uns dotze anys. Des del punt de vista morfològic, fisiològic i psicològic, va començar a dissenyar una bicicleta ideal per a cada ciclista.
És fonamental calcular correctament el triangle entre els tres punts de contacte del ciclista (pedal, selló i manillar). Cal tenir en compte el centre de gravetat de la persona i la forma més adequada per a exercir la força. Per a això cal prendre totes les mesures al ciclista: longitud de l'esquena, de la berna, de la cuixa, del braç, etc. Altres mesures que es realitzen en la bicicleta fixa són la potència de roda, el ritme del cor, el consum d'oxigen, la despesa de calories i la força muscular més utilitzada.
En tractar totes aquestes dades amb l'ordinador, s'extrauran les mesures del quadre per a optimitzar el rendiment fisiològic i mecànic. La bicicleta feta a la mesura de cada ciclista simple suposa un rendiment mitjà del 20%. En canvi, en els ciclistes que circulen a 45 km/h en carreres, la millora se situa entorn del 8-9%.
Millorant l'aerodinàmica
Una vegada triat el millor quadre per a cada persona, la despesa energètica del ciclista es minimitzarà al màxim. És un ciclista que es cansa contra l'aire. Per a adonar-se d'això no hi ha més que veure el difícil que és circular amb bicicleta quan el vent és contrari.
Amb el ciclista parat sobre la bicicleta es mesura la resistència al vent, però si es mou sobre la màquina les mesures de la resistència canvien ràpidament. No obstant això, les xifres corresponents al ciclista aturat respecte a la bicicleta són significatives. A 50 km/h requereix una potència de 500 o 600 watts i a 60 km/h (en spring per quilòmetre en pista) una potència de 700 watts. Quan l'arribada es desplaça per l'escamot i es dirigeix a 70 km/h, en alguns moments necessita 850 o 900 watts.
Com s'ha indicat, la resistència aerodinàmica a 50 km/h requereix una potència de 600 watts. D'elles, 400 són de resistència oferta pel propi ciclista i les 200 restants de bicicletes (convencionals i no de pista). La baixada d'aquests 400 watts és molt difícil, ja que el ciclista va amb el cap a baix i el canvi de postura suposaria un menor rendiment fisiològic. No obstant això, es pot intentar baixar els 200 watts corresponents a la màquina. La formació de turbulències en el quadre, pedals i rodes fa que la resistència a l'aire sigui elevada. Per això s'analitzen tots els quadres, manillars, rodes, frens i elements.
El quadre de la bicicleta convencional sol ser de tub cilíndric, però el cilindre no és aerodinàmicament adequat. Aerodinàmicament l'ideal és la forma de la gota de pluja o de l'ala de l'avió, si l'aire bufa de front, però en la bicicleta moltes vegades l'aire també és lateral. Per això, s'ha buscat la forma entre l'ala de l'avió i el cilindre, tant si el vent bufa de front com de costat. El perfil ideal és el·líptic per al quadre, però per al tub de direcció i braços de forqueta es deixa el perfil de gota de pluja.
El manillar també ha canviat molt per a les etapes contrarellotge de la carretera. Es col·loquen dues barretes estirades cap endavant per a donar suport als braços, ja que el ciclista Lemond els va utilitzar en la Volta a França de l'any 89. Estudis recents han demostrat que aquests manillars produeixen obstacles en la respiració del ciclista, però els danys en aquesta zona són inferiors als beneficis aerodinàmics. No obstant això, recentment ha sortit el conjunt modelat del perfil de la solapa de vol per a donar suport als braços, per a substituir el manillar tradicional i les dues barres.
Amb la millora del perfil del quadre i dels manillars, es guanya dotzenes de watts de resistència a l'aire, o cosa que és el mateix, el ciclista va a un km/h o més ràpid per la mateixa potència. No obstant això, l'aerodinàmica de les rodes també ha experimentat avanços. Fa uns set anys van aparèixer les rodes plenes sense ràdios (en forma de llenties), amb les quals també baixen en resistència desenes de watts quan el vent bufa abans, si el comparem amb les rodes de ràdio.
Però quan el vent és lateral, són perjudicials per al ciclista, ja que ofereixen una gran resistència. Si el vent bufa lateralment, però per la part posterior, gràcies a aquestes rodes la bicicleta sofreix una embranzida cap endavant.
En general, abans de començar la carrera no se sap el vent que tindrà, per la qual cosa s'utilitzen en etapes molt curtes, contrarellotge o pista. Avui dia prefereixen les rodes amb quatre braços gruixuts a les rodes farcides, ja que són aerodinàmicament prou adequades i lleugeres.
Mecànica i Materials
Quant a l'aspecte mecànic de la bicicleta, la transmissió ha canviat poc. La cadena i el canvi de pinyons són la base del sistema. No obstant això, el pedal automàtic ha millorat la connexió entre el peu i la biela.
Per a transmetre millor l'esforç, el tècnic Armel Andre ha pensat a aprofitar més la part de la cintura del ciclista i ha col·locat un allargador en la part posterior del selló cap amunt. Perquè quan el ciclista està pedalant, el cos retrocedeix i el topall per darrere de l'anus millora el rendiment físic.
Una vegada dissenyada la bicicleta ergonòmica i aerodinàmica, existeix un problema de pes en el qual està molt relacionat el tipus de material. S'han provat materials molt variats però no hi ha una decisió total. Els composites de fibra de carboni són cada vegada menys utilitzats en les carreres a causa de la formació de quadres massa rígids i a la disminució del rendiment transmetent esforços laterals a les rodes. Si a més cau, aquests plàstics de fibra poden trencar-se i causar ferides amb vores afilades.
El titani, a la mateixa resistència, és un 45% més lleuger que l'acer, però encara no s'ha estès. Problemes de preu i de soldadura. Els aliatges d'alumini són les més utilitzades actualment, encara que també s'han realitzat quadres d'acer.
Bicicletes per a pista
Córrer en pista significa que hi ha certes condicions. No hi ha vent, ni forats en el sòl i es poden aconseguir velocitats majors. En conseqüència, les bicicletes també són completament diferents. Es tracta de bicicletes sense frens ni canvis de pinyó i el perfil es dissenya perquè el ciclista vagi el més ràpid possible. Per això, si la resistència de l'aire en la bicicleta de carretera és de 200 watts a 50 km/h, en la bicicleta de pista només és de 35 watts.
En les Olimpíades de Barcelona, per exemple, l'anglès Chris Boarman va guanyar la prova de persecució amb 4 quilòmetres de pista oval a 54 km/h. Fabricada per Lotus, comptava amb una bicicleta amb coberta de fibra de carboni i vidre i armadura de titani i la forqueta de la roda davantera d'un sol braç. En aquests casos la bicicleta és per a pista i per a un ciclista determinat.
Aquestes màquines que semblen de ciència-ficció poden considerar-se nounades. Encara que van aparèixer en 1985, van ser prohibits per la Societat Ciclista Internacional. Ara, no obstant això, tornen a estar en fase de desenvolupament i el rècord horari en pista és superior als 51 km/h.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
