Por qué la Supercaliber Gen 2 es nuestra bicicleta más preparada para competición
Diviértete con los ingenieros del Trek Performance Research mientras exploran las mejoras de rendimiento de la Supercaliber con una serie de pruebas sin precedentes en el sector que demuestran lo mucho que puede mejorar el rendimiento de la bicicleta. Gracias a sus exhaustivas pruebas de laboratorio y en senderos, comparten cómo la ciencia respalda sus grandes afirmaciones, demostrando que la segunda generación de la Supercaliber no sólo es más cómoda y eficiente que su predecesora, sino incluso más eficiente que una bicicleta rígida.
Para la Supercaliber Gen 2, los ingenieros de mountain bike de Trek han llevado su exclusivo diseño IsoStrut al siguiente nivel, ofreciendo a los ciclistas mejoras significativas en eficiencia, control y confort.
A simple vista, es fácil darse cuenta de que el aumento del 33% en el recorrido de la Supercaliber permite un mayor movimiento general del eje. Esto incluye tanto la compresión como la extensión desde la posición del sag, lo cual permite más espacio para comprimirse hacia arriba en los impactos y más espacio para extenderse hacia abajo en las roderas y la parte trasera de los baches. Además, el leverage ratio de la Supercaliber Gen 2 es un 18% superior, lo cual permite que el amortiguador mejore su sensibilidad y se reduzca su fricción. Por último, los ingenieros de Trek y RockShox han trabajado estrechamente para ajustar la amortiguación de la compresión y conseguir un equilibrio entre la eficiencia del pedaleo y la capacidad de respuesta al terreno, mientras que el mayor recorrido permite un ajuste más rápido del rebote para mantener la rueda pegada al sendero.
Para el ciclista, todo esto se traduce en menos esfuerzo para ir rápido (más eficiencia), mejor tracción (más control) y una conducción más suave (más confort). Para ilustrar estas ventajas de rendimiento, los ingenieros de Trek Performance Research llevaron a cabo una serie de pruebas sin precedentes, tanto en el laboratorio como en senderos.
Todos los ciclistas de cross country saben que la eficiencia dl pedaleo sobre raíces y rocas es primordial. La suspensión juega un papel fundamental a la hora de preservar el impulso hacia delante, mantener el neumático pegado al suelo, y reducir los incómodos y molestos movimientos del cuadro. En resumen, una gran suspensión mejorará simultáneamente la eficiencia, el control y la comodidad
El laboratorio se fusiona con los senderos
La eficiencia de la Supercaliber al pedalear por terrenos abruptos la probamos en la cinta del Trek Performance Research Lab, donde podemos evitar la elección del trazado y la variabilidad de la manejabilidad mientras controlamos con precisión la temperatura, la velocidad y el perfil del terreno. Para crear el perfil del terreno, recorrimos primero los senderos de Trek con un sensor de amortiguador para medir la actividad de la suspensión sobre un tramo de sendero con raíces. Con estos datos, ajustamos el perfil de la cinta para que coincidiera con la actividad de la suspensión al rodar por el sendero.
Eficiencia
Medida con máscara metabólica
Después de hacer una correlación de la superficie de la cinta con el sendero, utilizamos una máscara metabólica VO2 Master para medir la eficiencia general del ciclista y del sistema de la bicicleta con la Supercaliber Gen 2, la Supercaliber Gen 1 y una bicicleta rígida. Esta máscara calcula el consumo de oxígeno del ciclista, que es una métrica de la energía total que ejerce el ciclista.
¿Por qué no confiar únicamente en un medidor de potencia para las comparaciones de eficiencia? Los medidores de potencia sólo tienen en cuenta la energía utilizada para propulsar la bicicleta, sin tener en cuenta el esfuerzo del ciclista para absorber los impactos repetidos y controlar la bicicleta al rodar por terrenos accidentados. Calcular el consumo de oxígeno es, por tanto, la forma definitiva de determinar qué bicicleta es la más rápida.
Para lograr una métrica de consumo de oxígeno consistente y válida, realizamos pruebas de 5 minutos a 16 km/h (10 mph) al 60% del umbral de potencia funcional del ciclista, lo cual equivale a un esfuerzo significativo pero sostenible. Al examinar los datos con lupa, comprobamos la estabilidad de nuestra métrica principal (oxígeno consumido) y de las variables secundarias (como la frecuencia cardiaca y la potencia de las bielas), lo cual nos permitió comprobar que la fatiga no estaba haciendo mella. Para una mayor consistencia, los amortiguadores se configuraron con el mismo sag del 29% y se ajustaron a los valores recomendados de fábrica por la Calculadora de Suspensiones de Trek.
Basta ya de protocolos: muestra ya el resultado
Según nuestras pruebas en estas condiciones, la Supercaliber Gen 2 fue un 6% más eficiente que la Supercaliber Gen 1, y un 23% más eficiente que la bicicleta rígida con la misma actividad de pedaleo.
Comodidad
Medido con captura de movimiento 3D
La Supercaliber Gen 2 he demostrado ser la bicicleta más eficiente, en gran medida porque la nueva suspensión IsoStrut proporciona la máxima suavidad. En terrenos accidentados eso significa absorber los baches (muelle del amortiguador) y disipar dicha energía (amortiguación del amortiguador) para que se transfiera el mínimo movimiento a los puntos de contacto de la bicicleta (manillar, pedales y sillín). Esta absorción de los impactos minimiza la tendencia del ciclista a utilizar la energía de sus músculos para absorber los impactos y mantener el control. Por supuesto, al ser la bicicleta más suave es también la más cómoda.
Para explorar estos efectos, las doce cámaras 3D siguieron con precisión el movimiento de los marcadores colocados por toda la bicicleta y el cuerpo del ciclista, capturando datos a una velocidad de 360 veces por segundo. Se anotaron los tiempos conseguidos por cada bicicleta durante 60 vueltas en la cinta y las inconsistencias entre vueltas se minimizaron promediando los datos en una única vuelta media.
Primero nos centramos en la zona del eje de pedalier, donde las piernas tienen la primera oportunidad de absorber el movimiento vertical y mantener un pedaleo eficiente. Como vemos en el gráfico superior, la Supercaliber Gen 2 redujo significativamente el movimiento vertical del cuadro a la altura del eje de pedalier en un 15%, lo cual significa que el ciclista no se cansa tanto y puede dedicar más energía a pedalear en lugar de a estabilizar el cuerpo.
En segundo lugar, examinamos el movimiento relativo entre el sillín y la pelvis (sacro) del ciclista. Lo ideal sería que esta métrica fuera cero, independientemente del efecto cíclico del golpe de pedal. Una mayor variabilidad en esta distancia sillín-pelvis sugiere que la bicicleta está impulsando al ciclista hacia arriba desde el sillín o que el ciclista está utilizando las piernas para elevarse y dejar que el sillín se mueva. Cualquiera de las dos condiciones provoca un pedaleo menos eficiente. Como vemos en el gráfico inferior, la Supercaliber Gen 2 tenía un 22% menos de movimiento relativo sillín-pelvis que su predecesora.
Control
Medido con una cámara de alta velocidad
La velocidad depende del control que se tenga de la bicicleta. Una de las principales funciones de la suspensión es mantener el neumático pegado al terreno ondulado, mejorando así la tracción y el control. Además, más tracción también significa una transferencia de potencia más eficiente para impulsar la bicicleta hacia delante.
En este vídeo, vemos una comparativa entre el movimiento del eje de la Supercaliber Gen 2 (azul) y la Supercaliber Gen 1 (naranja). Cuando se superponen las marcas de los ejes, vemos que la Gen 2 mantenía un control más rápido y estable sobre la rueda trasera y recuperó la tracción más rápidamente tras los impactos.
Actividad de la suspensión
Medida con un sensor de amortiguador
Para comprender cómo la Supercaliber Gen 2 conseguía una mayor eficiencia, control y comodidad, equipamos el IsoStrut con un potenciómetro lineal para medir el desplazamiento del amortiguador a una velocidad de 5.000 muestras/segundo. Después de realizar varios cálculos, llegamos a este gráfico del "aprovechamiento de la suspensión" a la altura del eje trasero, que nos da una imagen completa de cómo funcionan el muelle y la amortiguación del amortiguador para permitir el movimiento de la rueda en las mismas condiciones. En esta superposición, vemos que el nuevo diseño del IsoStrut de la Supercaliber Gen 2 resultó en una suspensión significativamente más activa en esta situación, permitiendo que la rueda trasera se desplace un 68% más y un 71% más rápido. Esto incluye más compresión y extensión en relación con la posición del sag, que es clave tanto para absorber impactos como para leer el terreno (tracción).
Hasta ahora, nuestras pruebas han investigado el rendimiento al pedalear por terrenos abruptos, un factor clave en las competiciones de cross country. Pero los circuitos de cross country modernos recompensan cada vez más a las bicicletas que también tienen capacidad para superar con confianza terrenos técnicos y descensos rocosos. Para investigar cómo se comportaría la Supercaliber Gen 2 en este tipo de superficie, nos quitamos las batas de laboratorio, cogimos nuestras herramientas y nos dirigimos al bosque.
De vuelta a los senderos
Salimos a los senderos de montaña de la sede central de Trek donde buscamos un descenso rocoso y empezamos por mapear con precisión su topología utilizando un escáner láser 3D de alta resolución. Este tramo de rocas medía unos 8 m (25 pies) de largo con una pendiente descendente del 15%, e incluía múltiples baches y caídas de hasta 180 mm (7 pulgadas).
Comodidad y eficiencia
Medida con captura de movimiento 3D
Con la ayuda de enormes trípodes, soportes a medida para los árboles y cientos de metros de cable, recreamos en el bosque las doce cámaras 3D de captura de movimiento de nuestro laboratorio. Esta innovadora técnica de prueba nos permitió reconstruir con precisión el movimiento y la posición de la bicicleta en el sendero.
Teniendo en cuenta que el sendero tiene un entorno menos controlado que el laboratorio, hicimos todo lo posible por controlar los factores variables, como la velocidad de entrada y la elección del trazado. Gracias al seguimiento en 3D de la bicicleta en varias vueltas, realizamos comparaciones midiendo estos factores y agrupando vueltas similares. Al final, analizamos 5 vueltas en cada bicicleta con una velocidad media de entrada de 21 km/h +/- 0,7 (std) (13mph+/-0,5 (std)). Con la ayuda de marcadores tanto en la bicicleta como en el propio sendero, calculamos la posición de entrada lateral de cada bicicleta en el sendero para que fuera consistente con un margen de 0,10 m (3,9 pulgadas).
Al hacer un seguimiento individual de las piezas móviles de la bicicleta, buscamos diferencias en la Supercaliber Gen 2 en todas las dimensiones: rigidez lateral, aprovechamiento del recorrido de la suspensión, progresión hacia delante, suavidad, mayor capacidad para leer el terreno... absolutamente todo. En el siguiente vídeo, ilustramos cómo se realizó el seguimiento del eje trasero en relación con la superficie de sendero escaneado con láser y, a continuación, mostramos las trayectorias del eje de todas las vueltas superpuestas para compararlas.
El seguimiento del eje trasero y del cuadro nos proporcionó la posición precisa de la bicicleta y su velocidad en el espacio. La sutil variabilidad de los trazados y el menor número de repeticiones en comparación con la cinta dificultó la repetición del mismo análisis que utilizamos en la cinta, aunque otros enfoques de los datos confirmaron las mismas tendencias. Una vez más, era evidente que la Supercaliber Gen 2 hacía un magnífico trabajo aportando una increíble suavidad, permitiendo que el ciclista pudiese ahorrar energía para apretar los pedales más adelante.
La Supercaliber Gen 2 también mantuvo más impulso sobre los obstáculos, tal y como se pudo comprobar en una roca aislada hacia el final del recorrido. Si nos fijamos en las bicicletas pasando por encima de esta roca, la suspensión superior de la Gen 2 ayudó a suavizar el impacto sin perder velocidad. Observamos una variación mínima de la velocidad en la misma distancia y menos pérdida de velocidad en general desde la entrada hasta la salida en comparación con la Supercaliber Gen 1 y la bicicleta rígida.
Control
Medido con una cámara de alta velocidad
Utilizando una cámara de alta velocidad, podemos seguir con precisión el movimiento del eje y medir la tracción mientras el neumático no está en contacto con el suelo y el momento en que este vuelve a estar en contacto con el sendero. Un sistema de raíles deslizantes, con la ayuda de un ingeniero y un montón de tomas, nos permitió ver cómo funcionaba de cerca el IsoStrut, mientras que un trípode estático situado a poca altura del suelo proporcionaba un seguimiento calibrado del movimiento en 2D.
Como vimos en el vídeo, la rueda de la Supercaliber Gen 2 leía el terreno con más precisión y recuperó la tracción más rápidamente después de un fuerte impacto. En el caso de los dos saltos más grandes del vídeo, la Supercaliber Gen 2 recuperó la tracción entre un 14 y un 50% antes que las otras bicicletas de prueba. Una mejor conexión con el sendero se traduce en un mayor control al frenar y al girar.
Actividad de la suspensión
Medida con un sensor de amortiguador
El origen de estas mejoras de rendimiento es la nueva suspensión IsoStrut, que hemos equipado de nuevo con un sensor lineal. Al igual que en el laboratorio, medimos el movimiento del amortiguador y vimos que la Supercaliber Gen 2 era más activa mientras descendía por el sendero, desplazándose un 40% más lejos y un 31% más rápido que la Gen 1. Es importante destacar que hubo una mayor amplitud de movimiento tanto por encima como por debajo del punto del sag dinámico, lo que indica un aumento significativo tanto de la capacidad de impacto como de la tracción, respectivamente. De hecho, la Supercaliber Gen 2 se comprimía más allá del punto de máximo del recorrido (bottom-out) de la Gen 1 y aún tenía espacio de sobra para impactos y aterrizajes aún mayores.
Resumen
Sobre los autores
Paul Harder es ingeniero jefe de Investigación y Desarrollo de Trek Bicycle. Desde que obtuvo el máster en Ingeniería Mecánica por la Universidad de Wisconsin, Madison en 2007, ha dedicado su carrera a mejorar las bicicletas a través de la innovación científica.
La doctora Wendy Ochs es ingeniera de investigación biomecánica en Trek Bicycle. Tiene un doctorado en Ingeniería Biomédica por la Universidad de Wisconsin, Madison.
Kyle Russ, ingeniero biomecánico, lleva estudiando la interacción entre el ciclista y la bicicleta para Trek Bicycle desde 2011. Su pasión por comprender el movimiento humano y la fisiología de los ciclistas comenzó mientras cursaba un máster en la Universidad de Ohio State.