Hoy en día conozco dos
programas que analizan sistemas de suspensión, uno es
el Linkage
V2.0 Y es el que voy a explicar a continuacion. A finales
del 2005 ha aparecido una nueva Version que funciona un poco
mejor que la Version 2.0 pero el funcionamiento es exactamente
el mismo. La ventaja del nuevo es que analiza mas modelos y
te da las graficas de Fuerzas de todos ellos pero la forma de
introducir datos e interpretar las gráficas es la misma.
Lo primero que vemos al iniciar
el programa es una pantalla de inicio muy simple con dos opciones
en la parte superior: Open: para
abrir archivos de bicicletas que ya están analizadas.
El programa viene con unos 50 modelos analizados pero la mayoría
son antiguos y de marcas Americanas que no se ven mucho por
España, aun asi es bueno tener esa pequeña base
de datos para empezar a jugar con el programa. La segunda opción
es New: Para estudiar nuevos modelos.
Para estudiar un
modelo de suspensión trasera vamos a necesitar una foto
del cuadro o una foto de la bicicleta completa vista por la
izquierda. Hay que buscar fotos de perfil en las que exista
poca distorsión, si el cuadro está un poco girado
no vale. Cuando tengamos la foto hay que usar un programa de
retoque fotográfico para reflejar la imagen porque sinó
el Linkage no entiende como van colocados los pivotes.
Antes de entrar
a analizar el modelo hay que averiguar una cosa mas, hay que
entrar en la web del fabricante y apuntar el recorrido maximo
de la rueda trasera y la longitud de vainas. Cuando lo tengamos
todo preparado abrimos el programa, pulsamos el botón
New, seleccionamos la imagen desde el directorio donde esté
guardada y entonces el programa empezará a hacernos preguntas.
El gran problema
de estas preguntas es el idioma, te pregunta en Ingles y ademas
los nombres de los pivotes son muy raros, asi que la mitad de
la gente que haya intentado usar el programa se habrá
detenido en este paso. Con la ayuda de las siguientes imagenes
espero que os sea mas facil saber que os está preguntando
el programa.
Como se puede ver la primera
pregunta que te hace el programa es que tipo de sistema es el
que utiliza la bicicleta, tenemos 7 opciones:
- Seatstay 4-Bar
Linkage: Es el diseño que utiliza Kona en
todos sus modelos, con el pivote en los tirantes pero tambien
es el mismo sistema que utilizan muchisimas dobles de descenso
con bieletas desmultiplicadoras como la Rocky Mountain RMX,
Turner DHR, Ventana el Cuervo, Giant DH....
- Monopivot: Es el diseño mas facil
de analizar de todos, el monopivote con anclaje directo del
amortiguador al basculante. Cannondale Prophet, Santa Cruz heckler,
Orange 5...
- Horst Link 4-Bar: Es el diseño
que la mayoría conocemos como FSR y es el que utiliza
Specialized, pero hay mas sistemas que entran dentro de esta
familia como las NRS de Giant... Es un diseño facil de
reconocer porque existe una articulación en la vaina
pero tambien debe tener una bieleta en el amortiguador, los
diseños Mac-Strut no entran dentro de esta categoría.
- GT LTS: Es practicamente el mismo sistema
de antes pero el amortiguador va anclado de una forma diferente
y por eso hay que introducir los datos de una manera distinta.
Es un sistema que ya no utiliza ninguna marca y no le voy a
dedicar mucho tiempo.
- GT I-Drive: es un diseño muy conocido
y que solo utiliza una marca pero que es bueno saber como funciona
para poder compararlo con los demas.
- Cannondale FullCrum, KHS Dopm, Marin Quad:
Asi en un primer momento el nombre del sistema no nos dice nada
porque son modelos poco conocidos en España y el Cannondale
al que se hace referencia es un modelo antiguo de descenso,
pero este sistema se aplica a un par de modelos que se siguen
fabricando hoy en dia y uno de ellos es muy conocido. Se trata
de la Titus Racer-X y de su Clon en España: Mondraker
MR-85. Este sistema también sisve para analizar la Iron
Horse Azure, que es muy similar a una Santa Cruz Blur pero con
el anclaje del amortiguador ligeramente distinto.
- VPP: Virtual Pivot Point, todos sabreis
reconocer este sistema asi que no hay mucho que comentar, solo
decir que cuando introduzcais los datos hay que tener en cuenta
una cosa: la bieleta Nº2 segun el programa es la que tiene
el anclaje del amortiguador. Normalmente los modelos llevan
el amortiguador en la bieleta de arriba pero la SC V10 y la
Intense M3 llevan el amortiguador en la bieleta de abajo asi
que a la hora de meter los datos hay que tenerlo en cuenta.
Una vez que elegimos el sistema el programa empieza
preguntando la posición de los ejes de las ruedas y del
eje de Pedalier, luego pregunta por los pivotes y articulaciones
y para ayudaros con los nombres he dejado antes las imagenes
con los cuatro sistemas mas utilizados.
Cuando terminamos de introducir los pivotes podemos
dibujar aproximadamente el cuadro de la bicicleta, no se hace
todo de una vez sino que se va por partes. Se dibuja el basculante
por ejemplo, boton derecho del raton al terminar y seleccionamos
en el menu que aparece que parte del cuadro hemos dibujado.
Seguiremos dibujando y seleccionando hasta que
esté terminado y pasamos al siguiente paso. Main Frame:
Triangulo delantero. Swing Arm: Basculante. First Link: Primera
Bieleta Second Link: Segunda Bieleta.
El ultimo paso es Calibrar la imagen para que
el programa pueda saber la escala de la imagen que hemos utilizado.
Tenemos tres opciones como se ve en la imagen:
Podemos Cliquear el borde exterior de la llanta
en tres puntos, podemos introducir la distancia de ejes si conocemos
el dato o podemos introducir la longitud de vainas. El metodo
de la rueda a veces no funciona bien y la longitud entre ejes
depende de la horquilla que monte la bicicleta por lo que el
metodo que nunca falla es el de meter la longitud de las vainas.
Todas las paginas web de marcas de bicicletas tienen este dato
y es facil de encontrar.
Cuando terminemos de calibrar la imagen parecerá
que ya está todo terminado y que podemos empezar a estudiar
los datos que nos da el programa pero todavía faltan
un par de pasos para terminar de introducir los datos.
En la Casilla R / F Travel siempre nos aparecen
100 milimetros de recorrido en un principio, si sabemos que
el modelo tiene por ejemplo 130 milimetros pues introducimos
el nuevo dato y le damos al Botón Aplicar. Si conocemos
la longitud exacta del amortiguador: 165 mm por ejemplo, es
posible que al cliquear en los pivotes tengamos un pequeño
margen de error que podemos corregir ahora. Con el recorrido
del amortiguador sucede lo mismo, podemos comprobar la relación
entre recorrido trasero y recorrido del amortiguador y comprobar
que todo está correcto. Si un amortiguador tiene 50mm
de recorrido y vemos que cuando llevamos 130mm de recorrido
el amortiguador se ha comprimido 49mm pues a lo mejor es que
la bicicleta tiene realmente un par de milimetros mas de recorrido
total. Ese tipo de cosas podemos ajustarlas.
Otro aspecto importante es el tipo de amortiguador,
el Linkage asigna en un principio un amortiguador de muelle
de 400 Libras/Pulgada de dureza. La dureza del amortiguador
se puede modificar con la casilla de Spring Rate. La casilla
mas importante sin embargo es la del exponente.
Un amortiguador de Muelle es lineal (El linkage
no tiene en cuenta la precarga...) mientras que un amortiguador
de aire es progresivo, en realidad es algo mas complejo todavía
porque el muelle negativo cambia el comportamiento en los primeros
centimetros de funcionamiento pero hay que simplificar un poco
porque sino sería muy dificil de calcular y aun así
los diagramas de fuerzas solo están operativos en los
modelos monopivotes y Seat Stay 4-Bar, ojalá que en la
proxima versión del Programa funcione en todos los modelos
aunque como veremos mas adelante se puede hacer de forma manual.
Las marcas de amortiguadores no suelen dar datos
utiles sobre la progresividad de sus amortiguadores de aire
por lo que el exponente que vamos utilizar es algo aproximado.
Un valor entre 1.1 y 1.2 tiene un aspecto bastante aproximado
a la realidad. En la imagen anterior vemos la curva de progresividad
de un amortiguador de aire generico.
Una vez que terminamos de corregir el recorrido
y de asignar un exponente en el caso de que el amortiguador
sea de aire ya podemos analizar los resultados que nos da el
programa.
En la esquina inferior izquierda están
las curvas que tenemos que analizar y que nos van a servir para
comparar diferentes modelos. Existen 4 pestañas y dentro
de cada una hay un gráfico. Estos por ejemplo son los
de la Santa Cruz Hecker con amortiguador de aire.
Los dos gráficos en los que mas nos vamos
a fijar son el de "Chain Extension" y en el de "Force
Curves", en la extension de la cadena y en el de fuerzas.
Para poder hablar un poco mas del tema voy a explicar como se
hacen las comparativas ya que de ese modo los ejemplos van a
ser mas faciles de entender.
Para hacer una comparativa primero hay que introducir
los datos de un modelo o abrirlo directamente desde un archivo,
luego abrimos varios modelos mas y nos aparecerán las
casillas en la zona que he sombreado de color. En este caso
voy a comparar la SC Heckler con una Ellsworth Id y con una
SC Blur.
Cuando marcamos las casillas aparecen en un mismo
gráfico las curvas de cada bicicleta. Vamos a analizar
ahora las diferencias entre una y otra dentro del apartado de
Chain Extension. Para obtener la imagen del gráfico con
una resolución mayor de la que aparece en pantalla hay
que utilizar la función .JPG Export que existe en la
parte superior de la pantalla. Seleccionamos una de las dos
resoluciones, la ruta donde se guardará el archivo y
la calidad de la imagen.
En este gráfico se ve como la longitud
de vainas va creciendo a medida que se comprime la suspensión,
al crecer la longitud de vainas, la cadena se tensa y evita
que la suspensión trabaje libremente. Mientras mayor
sea el crecimiento de la cadena mayor inactividad de la suspensión.
Esta era la forma de controlar la oscilación de la suspensión
antes de que aparecieran los amortiguadores con plataforma estable.
Como vemos en el gráfico las vainas de
la SC Heckler (Linea Azul) se estiran unos 19 mm, las de la
SC Blur 22 mm y las de la Ellsworth ID 4 mm. Esto quiere decir
que las dos Santa Cruz son bastante parecidas entre si y que
la Ellsworth va a ser la mas activa de las tres con una gran
diferencia de comportamiento, se puede decir que la Ellsworth
necesita un amortiguador con plataforma estable y que las SC
pueden ir perfectamente sin el, si se le añade la plataforma
se van a mover menos todavía pero no es algo imprescindible.
El que quiera un cuadro muy absorvente y no le importe que la
bici oscile un poco al pedalear tiene en la Ellsworth una buenisima
opción.
Si antes hemos hablado de "Cantidades",
ahora vamos a hablar de "Calidades". Los tres modelos
de esta comparativa no están escogidos al azar, cada
uno tiene un sistema distinto que representa a los tres tipos
de suspensiones que existen.
Como veis en la imagen, el gráfico de la
SC Heckler es practicamente una linea recta, la cadena va creciendo
siempre al mismo ritmo. La SC Blur tiene un crecimiento total
de la cadena similar al de la SC Heckler pero el gráfico
es una curva, no es una recta. En el primer tramo de la suspensión
el sistema VPP tiene menos crecimiento que el de un monopivote,
entorno al punto de Sag (40mm) las dos curvas se igualan y a
partir de ahí el VPP tiene mas crecimiento que la monopivote.
Esto hace que la tensión de la cadena estabilice al modelo
VPP entorno al punto de Sag. En una monopivote la tension de
la cadena estira la suspensión por debajo del punto de
Sag y al llegar al punto muerto del pedaleo la tension disminuye
y vuelve al punto inicial.
La Ellsworth ID tiene un comprotamiento totalmente
distinto porque la extensión de la cadena es mucho menor
y eso va a a ser lo mas importante en este caso, pero la forma
de su gráfica es tambien una curva, con la forma contraria
a la de la SC Blur. En la ID la extensión de la cadena
se produce en la primera mitad del recorrido (3mm de un total
de 4mm), en la segunda mitad del recorrido la gráfica
es practicamente plana. Esto hace que en el primer tramo la
tensión de la cadena evite una oscilación exagerada
de la suspensión y en la segunda mitad del recorrido
la suspensión actue completamente libre. Esta es la ventaja
frente al sistema VPP que en su segunda mitad del recorrido
tiene un crecimiento de la cadena excesivo.
UN SIMPLE MONOPIVOTE...
Ya he oido varias veces el comentario en los foros
que bicicletas con el punto de giro en los tirantes (Sin Horst
Link...) se comportan como un "Simple Monopivote".
Desde el punto de vista de la trayectoria de la rueda es completamente
cierto pero la trayectoria de la rueda no es lo unico que determina
el comportamiento de la bicicleta.
Hoy en dia sabemos la importancia que tienen los
amortiguadores de ultima generación, asi que va a ser
facil que entendais que las bieletas modifican mucho el comportamiento
de la bicicleta. Una "Simple Monopivote" con una bieleta
bien diseñada en función del amortiguador que
se monte puede funcionar mucho mejor que una bicicleta con un
sistema "de los buenos" y un sistema de bieletas que
no esté diseñado cuidadosamente.
Desgraciadamente el Linkage solo calcula los diagramas
de fuerzas para los sistemas monopivotes y los del tipo Seatstay
4-Bar. Los demas sistemas se podrían calcular a mano
pero es muy trabajoso, es un tema que todavía tengo que
investigar. De todas formas con lo que tenemos se pueden analizar
muchos modelos y sacar varias conclusiones.
El primer punto que hay que entender es el de
la progresividad de los amortiguadores. Tenemos dos tipos de
amortiguadores: Los de aire y los de Muelle. Los amortiguadores
de aire son progresivos, los ultimos centimetros de recorrido
están mucho mas duros que los primeros mientras que los
de muelle tienen una dureza constante. Las bieletas modifican
este comportamiento, pueden hacer que una suspensión
sea mas lineal o mas progresiva.
Simplificando mucho se puede decir que hay dos
tipos de ciclistas, los que no despegan las ruedas del suelo
(Tipo 1) y los que han "nacido para volar" (Tipo 2).
En los dos casos lo ideal es que se aproveche el 95% del recorrido
y que no se hagan topes casi nunca.
Un ciclista del Tipo 1 necesita una suspensión
lineal, pero el 99% de los cuadros de Rally y Enduro Light utilizan
amortiguadores de aire, que son progresivos por si mismos. Lo
ideal en este caso es que las bieletas le den al cuadro un comportamiento
del tipo "Falling Rate" (No se puede traducir...).
Cuando se suma el comportamiento del amortiguador y el del cuadro
el tacto final es lineal. Si el cuadro fuese Lineal o del tipo
"Rising Rate" el comportamiento final sería
demasiado progresivo y este tipo de usuario no le sacaría
ni el 60% del recorrido, si se le baja la presión al
amortiguador se llega mas cerca del tope pero a costa de llevar
un Sag exagerado. (Es como llevar una horquilla Marzocchi con
el nivel de aceite demasiado alto.)
Un ciclista del Tipo 2 tiene un problema muy grande
¿Porqué? Porque los amortiguadores de aire no
resisten un trato duro y necesitan llevar un amortiguador de
muelle, que es lineal. Este tipo de usuario si necesita una
suspensión muy progresiva para no hacer topes en cada
recepción y para conseguirlo las bieletas tienen un papel
fundamental. Hoy en día hay amortiguadores que son sensibles
a la posición, y a los que se le puede regular el hidraulico
en compresión, pero dejarle todo el trabajo al circuito
hidraulico no es una buena idea...
Voy a seguir con el ejemplo de la SC Heckler para
que se vea como cambia el comportamiento cuando se utiliza un
amortiguador de aire o uno de muelle.
Lo primero que vemos en el gráfico es que
cuando colocamos un amortiguador de muelle en la SC Heckler
se aprovecha para colocar un amortiguador con 2.25 pulgadas
de recorrido, por lo que el recorrido total sube de 130mm a
145mm. La dureza del muelle está escogida de manera que
el Sag es el mismo en los dos casos. El cuadro de la SC Heckler
tiene un comportamiento del tipo "Falling Rate", si
nos fijamos en las curvas de gradiente estas son descendentes.
Como se ve en el gráfico la Heckler con
el amortiguador de aire llega al tope con una fuerza de 1450
Newtons mientras que la que lleva el amortiguador de muelle
hace tope con una fuerza de 1250 Newtons. Si quisieramos evitar
los topes habría que aumentar la precarga o poner un
muelle mas duro, lo que haría que la bicicleta tuviese
menos Sag. En cualquier caso yo al menos saco la conclusion
de que la SC Heckler va mejor con un amortiguador de aire.
Voy a poner otro ejemplo comparando dos modelos
de Descenso, un monopivote sin bieletas como la Orange 223 y
una monopivote con bieletas como la Turner DHR.
Como vemos en la comparativa la Orange 223 tiene
un comportamiento completamente lineal mientras que la Turner
DHR gracias a sus bieletas es muy progresiva. Con un comportamiento
similar en la primera mitad del recorrido, en la segunda mitad
la Turner DHR se va endureciendo y hace tope con una fuerza
de unos 2150 Newtons mientras que la Orange hace tope con una
fuerza de 1500 Newtons. El diseño de la Turner es mejor
pero tambien tiene sus inconvenientes: El peso y el mayor mantenimiento
debido a sus articulaciones. La sencillez de la Orange está
motivada por su procedencia, en Inglaterra los dias buenos tienen
barro y los malos fango :o) mientras que en California unos
dias tienen mas polvo y otros menos...
Si sois observadores os habreis dado cuenta de
que la Orange lleva un 5º Elemento mientras que la Turner
lleva un Romic... No es casualidad, el 5º Elemento se endurece
antes de hacer tope porque el sistema Hidraulico es sensible
a la posición, esto a la Orange 223 le viene muy bien
y por eso lo lleva, la Turner no lo necesita.
Lo que quiero que quede claro es que la Turner
no es una "Simple Monopivote", no tiene los inconvenientes
del monopivote y los de las multipivote juntos, tambien tiene
sus ventajas. Las bieletas (Mientras mas pequeñas mas
se acentua el efecto...) cumplen una funcion muy importante
y están ahí por algo. Este tipo de diseño
es de los mas utilizados en descenso y si le sumas un freno
de disco Flotante se consigue un comportamiento que roza la
Perfección.