Melloras en bicicleta

1994/04/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia

Quen normalmente gusta o ciclismo e móvese en bicicleta, consegue 30 quilómetros por hora con bastante facilidade. Si desprázase pola costa ou co vento por detrás, pode chegar a alcanzar una velocidade de até 40 quilómetros por hora e, por un momento, pode chegar a alcanzar os 50 km/h ao sprint. Con todo, o navarro Indurain alcanzou velocidades medias superiores aos 52 km/h en etapas de ao redor dos 60 quilómetros contrarreloxo, e saíu a toda velocidade do pelotón a 50 km/h en meta con bos ciclistas a 70 km/h.

Estas velocidades aquí expresadas hai dez anos eran un soño que a propia bicicleta tivo moito que ver en facer realidade. Entre o ciclista e a estrada hai una máquina coas súas rodas, cadros, cadeira de montar e manillar. O problema é adaptar a máquina ás características do ciclista paira aproveitar ao máximo o seu esforzo.

Adaptación da máquina á persoa

A potencia de accionamiento da máquina, o ciclista parece empuxar alternativamente dous pedais abaixo. Preténdese converter o movemento ascendente e descendente do pé en movemento rotatorio, cun rendemento preferentemente do 100%. E aí empezan os obstáculos. Porque a pata non é una biela recta cun eixo superior e outro inferior. É un conxunto de pancas coas súas principais articulacións en cadeira, xeonllo e nocello.

Transmitir toda a enerxía ao pedal sen malgastar nada a través deste conxunto de pancas non é tarefa fácil, e até a data conseguíronse empíricamente melloras neste campo. O biomecánico Armel Andre comezou a ocuparse deste problema fai uns doce anos. Desde o punto de vista morfológico, fisiológico e psicolóxico, comezou a deseñar una bicicleta ideal paira cada ciclista.

É fundamental calcular correctamente o triángulo entre os tres puntos de contacto do ciclista (pedal, sillín e manillar). Hai que ter en conta o centro de gravidade da persoa e a forma máis adecuada paira exercer a forza. Paira iso hai que tomar todas as medidas ao ciclista: lonxitude das costas, da berna, da coxa, do brazo, etc. Outras medidas que se realizan na bicicleta fixa son a potencia de roda, o ritmo do corazón, o consumo de osíxeno, o gasto de calorías e a forza muscular máis utilizada.

Ao tratar todos estes datos co computador, extraeranse as medidas do cadro paira optimizar o rendemento fisiológico e mecánico. A bicicleta feita á medida de cada ciclista simple supón un rendemento medio do 20%. En cambio, nos ciclistas que circulan a 45 km/h en carreiras, a mellora sitúase en torno ao 8-9%.

Mellorando a aerodinámica

Una vez elixido o mellor cadro paira cada persoa, o gasto enerxético do ciclista minimizarase ao máximo. É un ciclista que se cansa contra o aire. Paira darse conta diso non hai máis que ver o difícil que é circular en bicicleta cando o vento é contrario.

Co ciclista parado sobre a bicicleta mídese a resistencia ao vento, pero si móvese sobre a máquina as medidas da resistencia cambian rapidamente. Con todo, as cifras correspondentes ao ciclista parado respecto da bicicleta son significativas. A 50 km/h require una potencia de 500 ou 600 watts e a 60 km/h (en spring por quilómetro en pista) una potencia de 700 watts. Cando a chegada desprázase polo pelotón e diríxese a 70 km/h, nalgúns momentos necesita 850 ou 900 watts.

Como se indicou, a resistencia aerodinámica a 50 km/h require una potencia de 600 watts. Delas, 400 son de resistencia ofrecida polo propio ciclista e as 200 restantes de bicicletas (convencionais e non de pista). A baixada destes 400 watts é moi difícil, xa que o ciclista vai coa cabeza abaixo e o cambio de postura suporía un menor rendemento fisiológico. Con todo, pódese tentar baixar os 200 watts correspondentes á máquina. A formación de turbulencias no cadro, pedais e rodas fai que a resistencia ao aire sexa elevada. Por iso analízanse todos os cadros, manillares, rodas, freos e elementos.

O cadro da bicicleta convencional adoita ser de tubo cilíndrico, pero o cilindro non é aerodinámicamente adecuado. Aerodinámicamente o ideal é a forma da pinga de choiva ou da á do avión, se o aire sopra de fronte, pero na bicicleta moitas veces o aire tamén é lateral. Por iso, buscouse a forma entre a á do avión e o cilindro, tanto si o vento sopra de fronte como de costado. O perfil ideal é elíptico paira o cadro, pero paira o tubo de dirección e brazos de pinza déixase o perfil de pinga de choiva.

O manillar tamén cambiou moito paira as etapas contrarreloxo da estrada. Colócanse dous barritas estiradas cara adiante paira apoiar os brazos, xa que o ciclista Lemond utilizounos na Volta a Francia do ano 89. Estudos recentes demostraron que estes manillares producen obstáculos na respiración do ciclista, pero os danos nesta zona son inferiores aos beneficios aerodinámicos. Con todo, recentemente saíu o conxunto moldeado do perfil da solapa de voo paira apoiar os brazos, paira substituír o manillar tradicional e as dúas barras.

Coa mellora do perfil do cadro e dos manillares, gáñase ducias de watts de resistencia ao aire, ou o que é o mesmo, o ciclista vai a un km/h ou máis rápido pola mesma potencia. Con todo, a aerodinámica das rodas tamén experimentou avances. Fai uns sete anos apareceron as rodas cheas sen radios (en forma de lentellas), coas que tamén baixan en resistencia decenas de watts cando o vento sopra antes, se o comparamos coas rodas de radio.

Pero cando o vento é lateral, son prexudiciais paira o ciclista, xa que ofrecen una gran resistencia. Se o vento sopra lateralmente, pero pola parte traseira, grazas a estas rodas a bicicleta sofre un empuxe cara adiante.

Polo xeral, antes de empezar a carreira non se sabe o vento que vai ter, polo que se utilizan en etapas moi curtas, contrarreloxo ou pista. Hoxe en día prefiren as rodas con catro brazos grosos ás rodas recheas, xa que son aerodinámicamente suficientemente adecuadas e lixeiras.

Mecánica e Materiais

En canto ao aspecto mecánico da bicicleta, a transmisión cambiou pouco. A cadea e o cambio de piñones son a base do sistema. Con todo, o pedal automático ha mellorado a conexión entre o pé e a biela.

Paira transmitir mellor o esforzo, o técnico Armel Andre pensou en aproveitar máis a parte da cintura do ciclista e colocou un alargador na parte traseira do sillín cara arriba. Porque cando o ciclista está a pedalear, o corpo retrocede e o tope por detrás do ano mellora o rendemento físico.

Una vez deseñada a bicicleta ergonómica e aerodinámica, existe un problema de peso no que está moi relacionado o tipo de material. Probáronse materiais moi variados pero non hai una decisión total. Os composites de fibra de carbono son cada vez menos utilizados nas carreiras debido á formación de cadros demasiado ríxidos e á diminución do rendemento transmitindo esforzos laterais ás rodas. Se ademais cae, estes plásticos de fibra poden romper e causar feridas con bordos afiados.

O titanio, á mesma resistencia, é un 45% máis lixeiro que o aceiro, pero aínda non se estendeu. Problemas de prezo e de soldadura. As aliaxes de aluminio son as máis utilizadas actualmente, aínda que tamén se realizaron cadros de aceiro.

Bicicletas paira pista

Correr en pista significa que hai certas condicións. Non hai vento, nin buracos no chan e pódense conseguir velocidades maiores. En consecuencia, as bicicletas tamén son completamente diferentes. Trátase de bicicletas sen freos nin cambios de piñón e o perfil deséñase para que o ciclista vaia o máis rápido posible. Por iso, se a resistencia do aire na bicicleta de estrada é de 200 watts a 50 km/h, na bicicleta de pista só é de 35 watts.

Nas Olimpíadas de Barcelona, por exemplo, o inglés Chris Boarman gañou a proba de persecución con 4 quilómetros de pista oval a 54 km/h. Fabricada por Lotus, contaba cunha bicicleta con cuberta de fibra de carbono e vidro e armadura de titanio e a pinza da roda dianteira dun só brazo. Nestes casos a bicicleta é paira pista e paira un ciclista determinado.

Estas máquinas que parecen de ciencia ficción poden considerarse recentemente nadas. Aínda que apareceron en 1985, foron prohibidos pola Sociedade Ciclista Internacional. Agora, con todo, volven estar en fase de desenvolvemento e a marca horaria en pista é superior aos 51 km/h.