La suspensión de la bicicleta es el sistema o los sistemas que se utilizan para suspender al ciclista y a la bicicleta con el fin de aislarlos de las irregularidades del terreno. La suspensión de la bicicleta se utiliza principalmente en bicicletas de montaña , pero también es común en bicicletas híbridas .
La suspensión de la bicicleta se puede implementar de diversas maneras y en cualquier combinación de ellas:
La potencia con suspensión es ahora poco común debido a la tendencia actual de potencias cortas que limitan el tamaño de la suspensión y el ángulo del tubo de dirección "más relajado" para lograr estabilidad. Las bicicletas con solo suspensión delantera se denominan bicicletas rígidas y las bicicletas con suspensión tanto delantera como trasera se denominan bicicletas de doble suspensión o de suspensión total . Cuando una bicicleta no tiene suspensión, se denomina rígida . Las bicicletas con solo suspensión trasera son poco comunes, aunque la bicicleta plegable Brompton está equipada solo con suspensión trasera.
Aunque normalmente es preferible un cuadro más rígido, ningún material es infinitamente rígido y, por lo tanto, cualquier cuadro presentará cierta flexión. Los diseñadores de bicicletas construyen los cuadros intencionalmente de tal manera que el propio cuadro pueda absorber algunas vibraciones.
Además de proporcionar comodidad al conductor, los sistemas de suspensión mejoran la tracción y la seguridad al ayudar a mantener una o ambas ruedas en contacto con el suelo.
Ya en 1885, la marca Whippet de bicicletas de seguridad era conocida por su uso de resortes para suspender el marco. [1] [2] [3] En 1901, el famoso autor sobre bicicletas Archibald Sharp patentó la suspensión neumática para bicicletas. [4] Estuvo involucrado con Air Springs Ltd y desarrollaron una motocicleta con suspensión neumática en 1909, pero también prestaron una bicicleta con suspensión neumática al corresponsal para demostrar lo buena que era la suspensión. [5]
En 1983, Brian Skinner diseñó e implementó el primer sistema de suspensión con un amortiguador trasero simple y un solo pivote llamado MCR Descender. Esta bicicleta tenía una horquilla delantera rígida, ya que la tecnología para construir una horquilla con amortiguador aún no estaba aquí, al menos para una bicicleta de montaña. [6] La suspensión delantera apareció por primera vez en una bicicleta en 1990 cuando el fundador de Manitou, Doug Bradburry, diseñó y construyó la primera horquilla de suspensión delantera en su garaje. La horquilla usaba elastómeros y no tenía efecto amortiguador, solo un resorte. Sin embargo, la rigidez se podía controlar y funcionaba bien, excepto en climas fríos. [7]
La suspensión delantera suele implementarse mediante una horquilla telescópica (es decir, telescópica) . Las características específicas de la suspensión dependen del tipo de ciclismo de montaña para el que está diseñada la horquilla y, por lo general, se clasifican por la cantidad de recorrido. Por ejemplo, los fabricantes producen diferentes horquillas para cross-country (XC), downhill (DH), freeride (FR) y enduro (ND), todas con diferentes demandas de cantidad de recorrido, peso, durabilidad, resistencia y características de manejo.
Las horquillas de suspensión telescópicas se han vuelto cada vez más sofisticadas. La cantidad de recorrido disponible ha aumentado. Cuando se introdujeron las horquillas de suspensión, se consideró que un recorrido de 80 a 100 mm era suficiente para una bicicleta de montaña de descenso. Esta cantidad de recorrido es ahora común para las disciplinas de cross-country, mientras que las horquillas de descenso suelen ofrecer 200 mm o más de recorrido para afrontar los terrenos más extremos.
Otros avances en el diseño incluyen el recorrido ajustable, que permite a los ciclistas adaptar el recorrido de la horquilla al terreno específico (por ejemplo, menos recorrido para tramos de subida o pavimentados, más recorrido para tramos de bajada). Muchas horquillas cuentan con la capacidad de bloquear el recorrido. Esto elimina o reduce drásticamente el recorrido de la horquilla para una conducción más eficiente en tramos de terreno liso. El bloqueo a veces se puede controlar de forma remota mediante una palanca en el manillar a través de un cable mecánico, o incluso a través de la electrónica.
Como todos los amortiguadores, normalmente consta de dos partes: un muelle y un amortiguador . El muelle puede estar hecho de una bobina de acero o titanio, de aire comprimido o incluso de un elastómero. Los distintos materiales de los muelles tienen distintas tasas de elasticidad , lo que tiene un efecto fundamental en las características de la horquilla en su conjunto. Las horquillas con muelles helicoidales mantienen una tasa de elasticidad aproximadamente constante ("lineal") durante todo su recorrido. Sin embargo, la tasa de elasticidad de las horquillas con muelles neumáticos aumenta con el recorrido, lo que las hace progresivas. Los muelles de titanio son mucho más ligeros, pero mucho más caros. Las horquillas con muelles neumáticos suelen ser todavía más ligeras.
Los resortes neumáticos funcionan utilizando la característica del aire comprimido para resistir una mayor compresión. Como el resorte en sí es proporcionado por el aire comprimido en lugar de una bobina de metal, es mucho más ligero; esto hace que su uso sea popular en diseños de cross country. Otra ventaja de este tipo de diseño de horquilla es que la tasa de resorte se puede ajustar fácilmente cambiando la presión de aire dentro de la horquilla. Esto permite que una horquilla se ajuste de manera efectiva al peso del ciclista. Para lograr esto en una horquilla con resorte helicoidal, uno tendría que cambiar diferentes bobinas con diferentes tasas de resorte . Sin embargo, la presión de aire controla naturalmente tanto la tasa de resorte como la precarga al mismo tiempo, lo que requiere que las horquillas de aire tengan sistemas adicionales para ajustar la precarga por separado, lo que aumenta su complejidad. Otra desventaja de las horquillas con resorte neumático es la dificultad de lograr una tasa de resorte lineal a lo largo de la acción de la horquilla. A medida que la horquilla se comprime, el aire que se mantiene en el interior se comprime. Hacia el final del recorrido de la horquilla, una mayor compresión de la horquilla requiere una fuerza cada vez mayor. Esto da como resultado un aumento en la tasa de resorte y le da a la horquilla su sensación progresiva. Aumentar el volumen del aire dentro del resorte reduce este efecto, pero el volumen del resorte está limitado en última instancia por la necesidad de estar contenido dentro de la horquilla. El uso de dos cámaras de aire dentro del sistema ha permitido una sensación más lineal en la suspensión neumática, esto se logra al tener una cámara de "reserva" que se conecta a la cámara principal cuando alcanza una cierta cantidad de compresión. Una vez alcanzada, se abre una válvula y efectivamente hace que la cámara sea más grande. Al vincular las dos, se reduce la fuerza necesaria para comprimir el aire en las cámaras, lo que reduce la sensación de tasa de resorte exponencial tradicionalmente asociada con los sistemas de aire cuando se acerca al final del recorrido de la suspensión.
La cantidad de precarga en las horquillas con resortes helicoidales generalmente se puede ajustar girando una perilla en la parte superior de una de las barras de la horquilla. Los diseños con resortes neumáticos tienen varias formas de manejar la precarga. Se han diseñado varios sistemas para influir en la precarga, como la presurización independiente de diferentes cámaras o sistemas que ajustan automáticamente el hundimiento después de cambiar la presión de aire. [8]
Un amortiguador se implementa generalmente forzando el paso del aceite a través de uno o más orificios pequeños (también llamados puertos) o pilas de calzas. En algunos modelos, el amortiguador se puede ajustar según el peso del ciclista, el estilo de conducción, el terreno o cualquier combinación de estos u otros factores. Los dos componentes suelen estar separados alojando el mecanismo de resorte en una de las barras de la horquilla y el amortiguador en la otra. Sin una unidad de amortiguación, el sistema rebotaría excesivamente y, en realidad, le daría al ciclista menos control que una horquilla rígida.
Para evitar que el agua y la suciedad dañen la suspensión, se han utilizado fuelles para cubrir los montantes de la horquilla. Sin embargo, incluso cuando se sellan correctamente los montantes y los deslizadores, los fuelles deben tener pequeñas aberturas para permitir que el aire entre y salga de la cavidad entre el fuelle y el montante a medida que la horquilla se mueve a lo largo de su recorrido. Un poco de agua y suciedad pueden entrar a través de estos orificios, quedando atrapadas en el interior y acumulándose con el tiempo. Dado que los limpiapolvos y las juntas modernas mantienen alejados el agua y la suciedad de manera adecuada por sí solos, y dado que los montantes sin fuelle generalmente se consideran más agradables estéticamente [¿ por quién? ] , los fuelles han caído en desuso.
Algunos fabricantes han probado otras variaciones de la horquilla telescópica. Por ejemplo, Cannondale diseñó un amortiguador integrado en el tubo de dirección llamado HeadShok, y una horquilla de un solo lado con una sola pata, llamada Lefty . Los montantes de ambos sistemas no son redondos, sino que tienen caras planas mecanizadas sobre ellos que se deslizan sobre cojinetes de agujas en lugar de bujes, esto evita que la rueda gire en relación con el manillar. Ambos sistemas afirman ofrecer una mayor rigidez y una mejor sensación, con un peso más ligero. Otros, como Proflex (Girvin), Whyte y BMW , han fabricado horquillas de suspensión que emplean sistemas de articulación de cuatro barras en lugar de depender de las patas de la horquilla telescópica, al igual que la Duolever de BMW . La horquilla Suntour Swing Shock se basa en una configuración oscilante en voladizo de bobina, y la suspensión está dada por un resorte helicoidal que se encuentra dentro del tubo de dirección y al que se puede acceder desde la parte superior, [9] tecnología que se utilizó originalmente para la suspensión en las primeras motocicletas.
Las bicicletas con suspensión trasera suelen tener también suspensión delantera. Las bicicletas reclinadas con suspensión son una excepción y suelen utilizar solo suspensión trasera.
La tecnología de suspensión de bicicletas de montaña ha avanzado mucho desde su aparición a principios de los años 90. Los primeros cuadros de suspensión total eran pesados y tendían a rebotar hacia arriba y hacia abajo mientras el ciclista pedaleaba. Este movimiento se denominaba pedal bob, kickback o monkey motion y restaba potencia al pedaleo del ciclista, especialmente durante las subidas por colinas empinadas. La entrada de fuerza de los esfuerzos de frenado también afectó negativamente a los primeros diseños de suspensión total. Cuando un ciclista pisaba los frenos, estas primeras suspensiones se comprimían en su recorrido y perdían parte de su capacidad para absorber los baches. Esto sucedía en situaciones en las que más se necesitaba la suspensión trasera. Cuando los esfuerzos de frenado hacen que la suspensión se comprima, se habla de squat de freno [10] [11], cuando el frenado hace que la suspensión se extienda, se habla de gato de freno.
Los problemas con el balanceo del pedal y el gato de freno comenzaron a controlarse a principios de la década de 1990. Una de las primeras bicicletas de suspensión total exitosas fue diseñada por Mert Lawwill , un ex campeón de motocicletas. [12] Su bicicleta, la Gary Fisher RS-1, se lanzó en 1992. Su suspensión trasera adaptó el diseño de suspensión de brazo A de las carreras de autos deportivos y fue el primer varillaje de cuatro barras en el ciclismo de montaña. [12] Este diseño redujo los problemas gemelos de frenado no deseado y entrada de pedaleo a la rueda trasera, pero el diseño no era perfecto. Persistieron los problemas con el movimiento de la suspensión durante la aceleración y la RS-1 no podía usar frenos cantilever tradicionales ya que el eje trasero, y por lo tanto la llanta, se movían en relación con las vainas y los tirantes del asiento. Un freno de disco ligero y potente no se desarrolló hasta mediados de la década de 1990, y el freno de disco utilizado en la RS-1 fue su perdición.
Horst Leitner comenzó a trabajar en el problema del par de torsión de la cadena y su efecto en la suspensión a mediados de la década de 1970 con motocicletas. En 1985, Leitner construyó un prototipo de bicicleta de montaña que incorporaba lo que más tarde se conocería como el "eslabón Horst". El Horst Link es un tipo de suspensión de cuatro barras . Leitner formó una empresa de investigación y bicicletas de montaña, AMP Research, que comenzó a construir bicicletas de montaña con suspensión total. En 1990, AMP introdujo el Horst Link como una característica de una suspensión trasera de "eslabón completamente independiente" para bicicletas de montaña. Las bicicletas de suspensión total AMP B-3 y B-4 XC presentaban frenos de disco opcionales y una suspensión trasera Horst Link muy similar al puntal Macpherson . Tenga en cuenta que el pistón deslizante en el amortiguador representa la cuarta "barra" en este caso. Un modelo posterior, el B-5, estaba equipado con una revolucionaria horquilla de suspensión delantera de cuatro barras, así como el Horst Link en la parte trasera. Presentaba hasta 125 mm (5 pulgadas) de recorrido en una bicicleta que pesaba alrededor de 10,5 kg (23 libras). Durante 10 años, AMP Research fabricó sus bicicletas de suspensión total en pequeñas cantidades en Laguna Beach, California , incluida la fabricación de sus propios bujes, amortiguadores traseros, horquillas de suspensión delantera y frenos de disco hidráulicos accionados por cable, en los que fueron pioneros. [13]
Una bicicleta de cola blanda (también llamada softail) se basa en la flexión de las vainas de un cuadro de diamante normal para crear un recorrido de suspensión, a veces incorporando un elemento de flexión específico dentro de las vainas. Se coloca un amortiguador (o elastómero) en línea con las vainas para permitir que las vainas se muevan hacia arriba y hacia abajo, y para la absorción de impactos. A medida que la suspensión se mueve a través de su recorrido, la vaina y el amortiguador se desalinean. Esta desalineación crea una palanca mecánica para las fuerzas de suspensión, lo que provoca torsión en la unión entre la cadena y las vainas. Esta es una desventaja estructural inherente del diseño de cola blanda y limita severamente la cantidad de recorrido posible, generalmente alrededor de 1 a 2 pulgadas. Las colas blandas tienen pocas partes móviles y pocos puntos de pivote, lo que las hace simples y requieren poco mantenimiento. Algunos ejemplos notables incluyen KHS Team Softail, Trek STP y Moots YBB. Algunas bicicletas (como la Cannondale Scalpel, Yeti ASR Carbon y las Yeti más antiguas) utilizan un diseño de suspensión de cuatro barras donde uno de los pivotes se reemplaza por un enlace flexible.
El triángulo trasero unificado o "URT" para abreviar, mantiene el eje de pedalier y el eje trasero conectados directamente en todo momento. La acción de suspensión se proporciona entre el triángulo trasero, que une el eje trasero y el eje de pedalier, y el triángulo delantero, que une el asiento y el eje delantero. Este diseño utiliza solo un pivote, lo que mantiene baja la cantidad de piezas móviles. La longitud fija entre el eje de pedalier y el eje trasero le da al URT la ventaja de un crecimiento cero de la cadena y un cambio constante del desviador delantero. Además, la bicicleta se puede modificar fácilmente para convertirla en una bicicleta de una sola velocidad . Sin embargo, a medida que se mueve la suspensión del URT, la distancia entre el asiento y los pedales cambia, lo que resta eficiencia al pedaleo. Además, cuando el ciclista cambia cualquier peso del asiento a los pedales, está cambiando el peso de la parte suspendida de la bicicleta a las partes no suspendidas. Como tal, parte del peso del ciclista ya no está suspendido por el sistema de suspensión. Dado que el pedaleo en sí es un cambio de este peso, el diseño es muy propenso a que la suspensión se balancee.
Ejemplos notables de bicicletas con este tipo de suspensión incluyen la Ibis Szazbo, Klein Mantra, Schwinn S-10 y Trek Y.
Una suspensión de pivote único es aquella en la que solo hay un punto de pivote que conecta la rueda trasera al cuadro principal de la bicicleta. Puede haber o no otros pivotes en la bicicleta, pero cumplir la condición antes mencionada la convierte en una suspensión de pivote único. Una bicicleta puede tener una suspensión de cuatro barras y seguir siendo de pivote único. Una bicicleta puede tener diferentes enlaces que conectan el triángulo trasero al amortiguador y seguir siendo un pivote único. Estos enlaces permiten optimizar la progresividad de la suspensión. Las bicicletas de pivote único en las que el amortiguador está conectado directamente al triángulo trasero, si bien aprovechan la simplicidad del diseño, crean una tasa de suspensión regresiva, que dependiendo del tipo de conducción y la fuerza de los impactos, puede no ser óptima. Una ventaja de una bicicleta clásica de pivote único en comparación con un diseño de pivote único o múltiple de cuatro barras es la rigidez que es posible lograr con una sola estructura que conecta la rueda trasera al cuadro. Algunos diseños intentan combinar esta ventaja con una tasa de suspensión más progresiva mediante el uso de los enlaces adicionales antes mencionados entre el triángulo trasero y el amortiguador.
Otro de los retos de las bicicletas monopivote es el “freno hidráulico”, o la influencia del frenado en el comportamiento de la suspensión trasera. Un diseño de cuatro barras permite solucionar este problema conectando el freno trasero a los tirantes. En otros diseños, se ha utilizado un soporte de freno flotante en algunas bicicletas orientadas al descenso, mediante un poste que conecta el soporte del freno trasero al cuadro, como una especie de sistema de cuatro barras para el freno únicamente. Este tipo de sistema ha quedado en desuso debido al peso adicional que supone, ya que el freno hidráulico no se considera un problema especialmente significativo.
Existen dos tipos de pivotes monobloque accionados por varillaje: aquellos en los que los varillajes adicionales que conectan el basculante principal al amortiguador desempeñan un papel estructural en la rigidez de la sección trasera, que son los diseños de pivote monobloque de cuatro barras, y aquellos en los que esta rigidez está asegurada únicamente por el basculante. En este caso, los varillajes se utilizan para optimizar la relación de suspensión. En algunos casos, pueden estar diseñados para agregar rigidez adicional, pero su papel en este sentido no es tan crucial como en un diseño de cuatro barras.
Entre los fabricantes notables conocidos por el uso prolongado de este diseño de suspensión se incluyen KHS , Kona , Jamis , Diamondback Bicycles y las más antiguas Trek Fuels.
En los diseños de pivote único, es fácil saber cómo influirá el pedaleo en la suspensión trasera observando la ubicación del pivote y cómo se encuentra en relación con la línea de la cadena. La línea de la cadena corresponde a la parte de la cadena que está en tensión. Su ubicación depende del tamaño del plato que se esté utilizando y de la marcha seleccionada en el cassette. Si el pivote está en esta línea o en su continuación, la fuerza que se está actuando sobre la cadena no tiene influencia en la suspensión. Si el pivote está por encima de esta línea, el pedaleo creará un efecto anti-squat, que endurecerá y elevará la suspensión (el grado depende obviamente de la distancia vertical entre el pivote y la línea de la cadena). Si el pivote está por debajo de esta línea, la fuerza del pedaleo hará que la suspensión se agache. Este es un rasgo no deseable, sin embargo, un diseño de squat tiene la ventaja de reducir el contragolpe del pedal. Por lo tanto, en todas las bicicletas con suspensión, siempre hay un compromiso entre la eficiencia del pedaleo y el contragolpe del pedal. Los ciclistas más pesados sufrirán menos el retroceso del pedal, por lo que para ellos una suspensión con más anti-squat no estará tan comprometida como podría estarlo para ciclistas más livianos.
El diseño de pivote dividido es un caso especial de pivote único accionado por varillaje en el que uno de los puntos de pivote de las cuatro barras coincide con el eje trasero. Esto permite que la pinza del freno de disco se monte en el varillaje flotante (también llamado acoplador) en lugar de en el basculante. Como resultado de esto, el par de frenado ahora interactúa con la suspensión a través del varillaje flotante. Los varillajes se pueden diseñar de tal manera que esto tenga un efecto positivo en el rendimiento de la suspensión al frenar, reduciendo típicamente el golpe de freno. Además, la rotación relativa entre el disco de freno y la pinza de freno a medida que la suspensión realiza su recorrido es diferente a la de los diseños de pivote único. Los cuatro varillajes en un diseño de pivote dividido influyen en cómo se transmite el par de frenado, cómo se mueve la pinza de freno en relación con el disco e influyen en la relación de palanca entre el recorrido de la rueda y el recorrido del amortiguador. Dado que estas influencias pueden tener un diseño de varillaje óptimo diferente, el diseño de la motocicleta tiene que lograr un equilibrio. Dave Weagle diseñó un pivote dividido al que llamó "Split Pivot". Trek Bicycle Corporation también lanzó una versión del diseño de pivote dividido llamado "Active Braking Pivot" (ABP) a principios de 2007. Cycles Devinci ha lanzado una implementación con licencia del diseño "Split Pivot" que Dave Weagle logró patentar.
La suspensión "Horst Link" es un tipo de suspensión articulada de cuatro barras . Se caracteriza por tener ambos eslabones de conexión que pivotan sobre el tubo del asiento, con el pivote inferior ubicado por encima del centro del pedalier y el eje trasero ubicado más arriba que el pivote que une el eslabón flotante y el eslabón de conexión inferior. [14] [15]
Specialized ha comprado varias de las patentes de Leitner que utilizan para su "Suspensión FSR". Varios fabricantes habían obtenido la licencia del diseño de Specialized. Algunos fabricantes europeos, como Cube y Scott , utilizan el mismo diseño de suspensión, pero no pudieron importarlo a los Estados Unidos hasta 2013 debido a la protección de la patente. [16] Norco , fabricante de bicicletas canadiense, también obtuvo la licencia del diseño de Specialized, pero optimizó aún más el sistema FSR, llamando a su propio sistema Advanced Ride Technology (ART). [17] [18]
Aunque no necesariamente comparten características generales de suspensión, todos estos diseños comparten un cierto beneficio estructural. Debido a que los eslabones de conexión son tan cortos, el eslabón flotante viene en forma de un triángulo trasero rígido lo suficientemente grande como para abarcar la rueda trasera. Esto permite que el triángulo trasero en ambos lados de la rueda se conecte rígidamente como una sola pieza, antes de unirse a los eslabones de conexión de las cuatro barras. Esto aumenta significativamente la rigidez lateral y torsional de la parte trasera, a menudo una debilidad de los diseños de cuatro barras, y reduce la carga en los pivotes, los eslabones de conexión y la unión entre el eje trasero y el bastidor.
El "Virtual Pivot Point" o VPP, es el nombre que se le da a una suspensión de varillaje de cuatro barras con eslabones relativamente cortos que conectan el triángulo trasero al cuadro. Se caracteriza por tener un efecto de alargamiento de la vaina y un recorrido del eje en forma de S. [19] Algunas variaciones pueden hacer que los eslabones giren en dirección opuesta a medida que se mueve la suspensión. El centro de rotación instantáneo , tal como se encuentra en todos los sistemas de varillaje, también se llama punto de pivote virtual. La suspensión "Virtual Pivot Point" fue desarrollada por Jamie Calon y James Klassen para Outland Bikes en los años noventa [20] y las patentes asociadas ahora son propiedad de Santa Cruz Bicycles .
Un diseño de suspensión más nuevo de Spot Bikes combina un "Living Link" con un sistema de suspensión trasera VPP o twin link convencional. Este diseño reemplaza el enlace de pivote inferior con un resorte de hoja de fibra de carbono, que conecta el triángulo delantero con el triángulo trasero de la bicicleta. Puede parecer menos duradero, pero su tecnología de fibra de carbono es una de las mejores y, debido a que es un enlace tan corto, puede soportar grandes fuerzas. Este diseño de suspensión ayuda a mejorar la eficiencia del pedaleo y supera los baches como ningún otro, según los foros de PinkBike. [21] [22] [23]
El "DW-link" de Dave Weagle es otro sistema de suspensión de cuatro barras con dos enlaces relativamente cortos, que normalmente giran conjuntamente. Se caracteriza por una respuesta anti-sentadilla que varía con el recorrido de la suspensión y está diseñado para reducir la pérdida de energía resultante de la sentadilla durante el pedaleo. [24] Normalmente tiene un mayor anti-sentadilla al principio del recorrido de la suspensión y menos después. El DW-link fue utilizado originalmente por Iron Horse Bicycle Company. La empresa se declaró en quiebra a principios de 2009 y fue adquirida por Dorel Industries en julio de 2009. [25] El DW-link ahora está autorizado a Ibis , Independent Fabrication , Turner Suspension Bicycles y Pivot Cycles. [26]
Otra variante que utiliza eslabones cortos y co-rotatorios es la que emplean las bicicletas Giant, denominadas "Maestro". Dave Weagle demandó a Giant por violación de patente después de que Giant consultara con Dave Weagle de DW Link. En 2014, la demanda fue desestimada después de una batalla larga y costosa. [27]
Otra variación del diseño de eslabón corto es el "eslabón de cambio", que se encuentra en algunas bicicletas Yeti como la SB-66 diseñada por Dave Earle. En la forma original, el triángulo trasero está conectado al cuadro mediante un pivote inferior excéntrico , lo que crea efectivamente un eslabón inferior muy corto cuya longitud es la que va desde el centro del excéntrico hasta el pivote adjunto. El eslabón inferior inicialmente giraba hacia arriba y hacia atrás ligeramente. Los eslabones giraban en sentido contrario de modo que el eslabón superior giraba hacia adelante y hacia arriba inicialmente. A medida que el eslabón superior giraba más, se movía hacia abajo invirtiendo o "cambiando" la dirección del eslabón inferior hacia abajo y hacia adelante. En la forma más reciente, el eslabón inferior ha sido reemplazado por un cojinete lineal basado en la tecnología de amortiguación de Fox Racing Shox. Este cojinete lineal simplemente se mueve hacia arriba inicialmente y luego hacia abajo hacia el final del recorrido de la suspensión.
El sistema "Full Floater" de las bicicletas Trek es un sistema en el que el amortiguador trasero solo está unido al triángulo trasero. Las vainas pivotan sobre el tubo del asiento y luego se extienden hacia el triángulo delantero, y el buje inferior del amortiguador se une a las vainas. Las vainas están unidas a un enlace "Evo", que luego se une a los bujes superiores del amortiguador. Este sistema permite un ajuste más preciso de la cinemática de la suspensión, ya que el ángulo del amortiguador en relación con los enlaces durante el recorrido cambia de una manera más lineal. Trek también combina el sistema "Full Floater" con su eje trasero "ABP", donde el pivote de la suspensión trasera es el eje trasero, lo que reduce la respuesta del pedal y evita que las fuerzas de frenado en la rueda alteren el movimiento de la suspensión. También proporciona una mejor tracción y control al frenar en terrenos difíciles. A partir de 2019, Trek dejó de utilizar el diseño de flotador completo y, en su lugar, utiliza un soporte de amortiguador inferior fijo unido al cuadro.
El sistema de suspensión "Equilink" fue desarrollado por Felt Bicycles para su línea de suspensión completa. El sistema emplea un sistema de suspensión de seis barras "estilo Stephenson". [28] Equilink recibe su nombre de la barra con forma de hueso de perro que une los eslabones superior e inferior. Los primeros modelos incluían un pivote entre la cadena y el tirante, mientras que en los modelos posteriores, de fibra de carbono, la cadena y los tirantes son de una sola pieza, lo que crea una acción de pivote al flexionarse. Felt sostiene que el sistema mantiene su eficiencia de pedaleo en cualquier combinación de marchas. [29]
Las bicicletas con una "transmisión flotante" o "caja de pedalier flotante" pueden utilizar cualquier tipo de sistema de suspensión para suspender la rueda trasera del cuadro, pero utilizan varillajes para conectar el conjunto de la biela al cuadro y a la suspensión trasera. Dado que los varillajes están conectados a la suspensión trasera, el movimiento de la suspensión hace que el conjunto de la biela también se mueva. La transmisión flotante se utiliza a menudo para compensar las desventajas de un sistema de suspensión trasera en particular, de modo que el diseño pueda aprovechar mejor sus ventajas.
El "sistema de transmisión independiente" (o "IDrive" [ cita requerida ] ) es un sistema de suspensión de cuatro barras para conjuntos de bielas de bicicleta, [30] [31] la rueda trasera en sí está suspendida como una suspensión de pivote único. Fue desarrollado por el diseñador de suspensiones de bicicletas de montaña Jim Busby Jr. y fue un resultado directo de las limitaciones encontradas con el diseño de articulación de cuatro barras GT LTS ( "Links Tuned Suspension" de GT Bicycles ) utilizado por GT Bicycles de 1993 a 1998. El IDrive intenta maximizar la eficiencia de la transmisión de energía del ciclista a la rueda trasera. El soporte de pedalier se coloca excéntrico en un cojinete dentro del basculante, la distancia entre el centro del cojinete y el soporte de pedalier crea efectivamente un enlace muy corto, y el propio basculante crea otro. Luego, un enlace entre la carcasa del cojinete y el cuadro completa la articulación de cuatro barras con el soporte de pedalier en el enlace flotante y la articulación en su conjunto accionada por el movimiento del basculante.
El "Monolink", fabricado por Maverick Bikes y diseñado por el fundador de RockShox , Paul Turner, es una variante de la suspensión Independent Drivetrain y es una variación del puntal MacPherson . Utiliza tres puntos de pivote y la acción deslizante del amortiguador para proporcionar el cuarto grado de libertad. Este diseño coloca el soporte inferior en el enlace (el Monolink) que conecta el cuadro y el triángulo trasero. Cualquier carga en las bielas es parcialmente no suspendida, ya que también es una carga en una de las partes de la suspensión en sí y trabaja activamente contra la suspensión. Sin embargo, debido a esto hay menos balanceo durante los sprints fuera del sillín. Una vez más, es un intento de maximizar la eficiencia de la transmisión, comprometiendo otras áreas. Las bicicletas notables que utilizan este diseño son la Maverick ML7, Durance, ML8 y Klein Palomino.
El "Pendbox" se encuentra en varias de las bicicletas de pivote único impulsadas por varillaje de Lapierre en las que el conjunto de manivela está colgado del cuadro mediante un "mini-brazo oscilante"; el Pendbox. Un enlace conecta el brazo oscilante y el Pendbox de manera que forman un enlace de cuatro barras. [32]
La suspensión se puede implementar en el sillín mediante un sillín con suspensión , rieles de suspensión o una tija de sillín con suspensión . Hay muchos tipos diferentes de tijas de sillín con suspensión, que no deben confundirse con las tijas de sillín telescópicas , que funcionan con una variedad de mecanismos diferentes. Los diferentes diseños de suspensión hacen que el asiento se mueva en diferentes trayectorias durante la compresión.
La tija de sillín con suspensión más básica, de estilo pistón, como la que se muestra en la imagen de al lado, utiliza una tija deslizante con presión de resorte que a menudo se puede cambiar ajustando un inserto roscado en la parte inferior de la tija para ajustar la precarga del resorte. Todas las tijas de sillín de estilo pistón se mueven hacia abajo y hacia adelante en la pendiente del tubo del sillín. Debido a la necesidad de que estas piezas se deslicen hacia arriba y hacia abajo, todas las tijas de sillín con suspensión de estilo pistón sufren al menos una ligera rotación alrededor del eje de la tija, lo que da como resultado un asiento que puede moverse de lado a lado ligeramente. Las tijas de sillín de estilo pistón con resortes que no están precargados u otros diseños con tolerancias deficientes también pueden tener un ligero movimiento hacia arriba y hacia abajo en el asiento en el eje de la tija. Un asiento que no se mantiene en su lugar correctamente puede ser peligroso, si no al menos incómodo y molesto. Los diseños más nuevos y mejores de la tija de sillín de estilo pistón han minimizado todas las formas de movimiento e incluso están disponibles tijas de sillín con pistones ajustables reales integrados en la tija.
Las tijas de sillín con suspensión en paralelogramo utilizan barras de doble enlace que conectan la abrazadera del sillín a la tija, y todas funcionan en un movimiento de arco, aunque algunas se arquean hacia atrás y otras hacia adelante. Las diferencias entre las direcciones del arco crean tijas que están diseñadas para diferentes cosas: un arco trasero sería mejor para ruedas pequeñas, que se mueven rápido o suben una pendiente, mientras que una dirección hacia adelante sería mejor con ruedas más grandes en una pendiente o a velocidades más lentas. Algunas tijas de sillín están diseñadas con enlaces desiguales que crean lo que en realidad no es un paralelogramo, de modo que el arco se aproxima a una línea recta cuando se comprime. Se implementan varios diseños diferentes para tensar la tija del sillín; algunos utilizan elastómeros y otros utilizan pistones. El tamaño, la forma y la posición de estos elastómeros y pistones también varían según la marca y el modelo. Algunos de los elastómeros son ajustables apilando diferentes combinaciones de anillos de elastómero para crear un perfil específico y aumentar la suspensión. Otros tienen presión de aire ajustable o formas de cambiar el perfil de la compresión.
La suspensión de rieles es un bucle en forma de V del riel del asiento con una abrazadera de sillín adicional en la parte superior. Los rieles de suspensión están conectados a la abrazadera del sillín en el poste del asiento y la abrazadera del sillín adicional en los rieles está conectada al asiento, lo que eleva el asiento entre 1,5 y 3 pulgadas más. La rigidez de los rieles de suspensión se establece mediante la colocación de las abrazaderas en el pliegue de los rieles. El movimiento de la suspensión es hacia abajo y hacia atrás en un arco con el radio y la distancia determinados por su rigidez.
La eficacia de la suspensión del sillín, del raíl o de la tija del sillín depende de que el ciclista coloque su peso sobre el sillín. Por este motivo, este tipo de suspensión es más popular en los estilos de bicicleta más erguidos, en los que el ciclista pasa la mayor parte del tiempo sentado. Son especialmente buenas para bicicletas que no tienen otro tipo de suspensión, como las bicicletas híbridas, las cruisers, las bicicletas de carretera o las de ciclocross; sin embargo, pueden resultar útiles en las bicicletas de montaña rígidas si se utilizan para circular por zonas irregulares o con baches en las que la suspensión de la horquilla no ofrece la comodidad adecuada.
Se puede proporcionar suspensión en el cubo de una rueda de bicicleta. [33] Un fabricante ofrece un recorrido de entre 12 mm y 24 mm. [34]
En el ciclismo de montaña, el término "buje de suspensión" se utilizó en los años 90 para describir los bujes con extremos de eje de gran tamaño y ejes más gruesos de lo habitual en ese momento. Estos bujes se diseñaron para endurecer las horquillas de suspensión, que todavía eran una novedad, al mantener rígidamente las barras de la horquilla en posición relativa una con respecto a la otra una vez que se colocaba la rueda, lo que mejoraba la respuesta de la dirección en la horquilla. Este término ya no se utiliza porque esta función ya no es un requisito excepcional para los bujes delanteros de las bicicletas de montaña, por lo que todos los bujes de bicicletas de montaña actuales son bujes de suspensión.
Se utilizan comúnmente varios términos para describir diferentes aspectos de la suspensión de una bicicleta.
El recorrido se refiere a la cantidad de movimiento que permite un mecanismo de suspensión. Por lo general, mide cuánto se mueve el eje de la rueda.
La precarga se refiere a la fuerza aplicada al componente del resorte antes de que se apliquen cargas externas, como el peso del conductor. Una mayor precarga hace que la suspensión se hunda menos y una menor precarga hace que la suspensión se hunda más. El ajuste de la precarga afecta la altura de la suspensión.
El rebote se refiere a la velocidad a la que el componente de la suspensión vuelve a su configuración original después de absorber un impacto. El término también se refiere generalmente a la amortiguación de rebote o a los ajustes de la amortiguación de rebote en los amortiguadores, que varían la velocidad de rebote. Una mayor amortiguación de rebote hará que el amortiguador regrese a un ritmo más lento.
El hundimiento se refiere a cuánto se mueve una suspensión bajo la carga estática del ciclista. El hundimiento se utiliza a menudo como un parámetro al ajustar una suspensión para un ciclista. La precarga del resorte se ajusta hasta que se mide la cantidad deseada de hundimiento.
El bloqueo se refiere a un mecanismo que desactiva un mecanismo de suspensión para dejarlo sustancialmente rígido. Esto puede ser conveniente durante una subida o un sprint para evitar que la suspensión absorba la potencia aplicada por el ciclista. Algunos mecanismos de bloqueo también cuentan con un sistema de "desbloqueo" que desactiva el bloqueo cuando se aplica una fuerza adecuada para ayudar a evitar daños en el amortiguador y lesiones al ciclista bajo cargas altas inesperadas.
El balanceo y el squat hacen referencia a la forma en que una suspensión, generalmente trasera, responde al pedaleo del ciclista. El squat generalmente se refiere a cómo se hunde la parte trasera bajo aceleración, y el bob se refiere al squat y rebote repetidos con cada golpe de pedal. Ambas son características indeseables ya que le quitan potencia al pedaleo. Muchos sistemas de suspensión incorporan amortiguación anti-bob, anti-squat o "plataforma" para ayudar a eliminar el balanceo. [35]
La retroalimentación del pedal describe el torque aplicado al juego de bielas por la cadena causado por el movimiento del eje trasero en relación con el soporte del pedalier . [35] La retroalimentación del pedal es causada por un aumento en la distancia entre el plato y el piñón trasero, y se puede sentir como un torque en el juego de bielas opuesto al pedaleo hacia adelante.
La amortiguación de compresión se refiere a los sistemas que reducen la velocidad de compresión de un amortiguador de horquilla delantera o trasero. La amortiguación de compresión se logra generalmente al forzar un fluido hidráulico (como aceite) a través de una válvula cuando el amortiguador se carga. La cantidad de amortiguación está determinada por la resistencia a través de la válvula, y una mayor cantidad de amortiguación resulta de una mayor resistencia en la válvula. Muchos amortiguadores tienen ajustes de amortiguación de compresión que varían la resistencia en la válvula. A menudo, los bloqueos funcionan al permitir poca o ninguna compresión.
La masa no suspendida es la masa de las partes de las bicicletas que no están soportadas por los sistemas de suspensión. En un extremo están las bicicletas de carretera sin suspensión en los cuadros, muy poca en los neumáticos y ninguna en los sillines. Al levantarse de sus sillines, los ciclistas pueden proporcionar suspensión con sus rodillas, haciendo que su masa sea masa suspendida , pero toda la masa de las bicicletas sigue siendo masa no suspendida . En el otro extremo están las bicicletas de montaña con suspensión total. Con suspensiones delantera y trasera, las únicas partes sin suspensión son las ruedas y pequeñas partes de las horquillas delanteras y las vainas traseras. Incluso entonces, como las bicicletas de montaña tienen neumáticos grandes de baja presión que permiten mucho más recorrido que los neumáticos de carretera pequeños de alta presión, las ruedas también están suspendidas hasta cierto punto.
En general, las bicicletas son tan ligeras en comparación con sus ciclistas que el recorrido es un factor mucho más importante que la masa no suspendida para determinar dónde colocar la suspensión y cuánto usarla. La excepción a esto es que en las bicicletas reclinadas y tándem, donde los ciclistas no pueden levantarse del asiento o no pueden ver de antemano cuándo será necesario hacerlo, ya no se puede esperar que la masa del ciclista se sostenga sobre sus rodillas al pasar por las irregularidades de la carretera. Estas bicicletas generalmente tienen algún tipo de sistema de suspensión para reducir la masa no suspendida.
Muchas bicicletas de montaña tienen un diseño de suspensión total. En el pasado, las bicicletas de montaña tenían un cuadro rígido y una horquilla rígida. A principios de la década de 1990, las bicicletas de montaña comenzaron a tener horquillas de suspensión delantera. Esto hizo que andar en terrenos difíciles fuera más fácil para los brazos del ciclista. Las primeras horquillas de suspensión tenían aproximadamente entre 1 1 ⁄ 2 y 2 pulgadas (38 a 50 mm) de recorrido de suspensión. Poco después, algunos diseñadores de cuadros presentaron un cuadro de suspensión total que brindaba a los ciclistas una conducción más suave durante todo el recorrido.
Los nuevos diseños de cuadros y horquillas con suspensión tienen un peso reducido, un mayor recorrido de la suspensión y una sensación mejorada. Muchos bloquean la suspensión trasera mientras el ciclista pedalea con fuerza o en una subida, para mejorar la eficiencia del pedaleo. La mayoría de los cuadros y horquillas con suspensión tienen alrededor de 4 a 6 pulgadas (100 a 150 mm) de recorrido de suspensión. Los cuadros y horquillas con suspensión más agresivos diseñados para carreras de descenso y freeride tienen hasta 8 o 9 pulgadas (200 o 230 mm) de recorrido de suspensión.
Muchos ciclistas aún prefieren montar un cuadro rígido , y casi todos los ciclistas de montaña utilizan una horquilla de suspensión. Entre los fabricantes de horquillas de suspensión más conocidos se incluyen Manitou , Öhlins , Marzocchi , Fox Racing Shox , RockShox y (en menor medida) X-Fusion, RST, Suntour y Magura . Algunos fabricantes de bicicletas (especialmente Cannondale y Specialized ) también fabrican sus propios sistemas de suspensión.
Aunque es mucho menos común, algunas bicicletas de carretera incorporan suspensiones, en particular la variedad Soft Tail mencionada anteriormente. Un ejemplo es la suspensión trasera spa (Suspension Performance Advantage) de Trek Bicycle Corporation , que se ofrece en algunos de sus modelos Pilot, pero el sistema se eliminó para el año modelo 2008. Prácticamente todas las bicicletas producidas por Alex Moulton también tienen una suspensión total muy efectiva, debido a la baja masa no suspendida de las ruedas pequeñas y los neumáticos de alta presión, una característica del diseño poco convencional de estas bicicletas. Un diseño reciente es el 'swing shock' en voladizo [9] en algunas bicicletas híbridas modernas. [36]
Muchas bicicletas reclinadas tienen al menos una suspensión trasera porque el ciclista normalmente no puede levantarse del asiento mientras conduce. El pivote simple suele ser adecuado cuando el empuje del pedaleo es horizontal, es decir, hacia adelante en lugar de hacia abajo. Esto suele suceder siempre que el pedalier esté más alto que la altura de la base del asiento. Si el pedalier está significativamente más bajo que la base del asiento, puede haber un rebote inducido por el pedaleo.
Los vehículos reclinados de distancia entre ejes corta se benefician de la suspensión delantera más que los de distancia entre ejes larga porque la rueda delantera (a menudo de diámetro pequeño, lo que aumenta aún más la necesidad de suspensión) soporta una porción mucho mayor de las cargas que en un vehículo reclinado de distancia entre ejes larga.
El sistema de suspensión Softride se lanzó en la feria de bicicletas Interbike de 1989. Los sistemas SRS originales consistían en dos cajas de fibra de vidrio rellenas de espuma unidas entre sí con una capa viscoelástica. Originalmente pensado para su uso en bicicletas de montaña , Softride produjo su primera bicicleta de montaña completa, la PowerCurve, en 1991. Durante 1996, Softride lanzó su primera bicicleta de carretera con cuadro de aluminio , la Classic TT. El sistema de suspensión Softride se utiliza casi exclusivamente para carreras de triatlón . Softride cesó la producción de bicicletas en 2007 después de que el diseño fuera prohibido en las carreras de la UCI. [37]
Un diseño de suspensión muy relacionado con el Softride es el Zipp 2001 , una bicicleta de viga competidora contemporánea, donde la suspensión estaba en la bisagra, en lugar de en la flexión de la viga misma.
incorporaba una serie de resortes externos que suspendían todo el marco.
el exitoso "Whippet", con sus numerosas piezas móviles, necesitaba más atención que una bicicleta normal.
La bicicleta Whippet de mediados de la década de 1880 tenía toda la sección del cuadro que soportaba el manillar, el asiento y las bielas suspendidas como una sola unidad.
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