La Supercaliber Gen 2 es nuestra bici más apta para carreras de la historia
Diviértete con los Ingenieros de Investigación de Rendimiento de Trek estudiando las mejoras de rendimiento de la Supercaliber en una serie de pruebas sin precedentes en el sector que demuestran lo mucho que puede mejorar el paseo. Mediante exhaustivas pruebas de laboratorio y en pista, estos ingenieros aportan la ciencia que respalda las afirmaciones más importantes, demostrando que, en su segunda generación, la Supercaliber no solo es más cómoda y eficiente que su predecesora, sino incluso más eficiente que una bici rígida.
Para la Supercaliber Gen 2, los ingenieros de Trek MTB llevaron su exclusivo diseño IsoStrut a otro nivel, ofreciendo a los ciclistas mejoras significativas en eficiencia, control y comodidad.
A simple vista, se nota enseguida que el aumento del 33% del recorrido de la Supercaliber permite un mayor movimiento total del eje. Esto incluye tanto la compresión como la extensión desde la posición de hundimiento, lo que permite más espacio para comprimirse hacia arriba en los impactos y más espacio para extenderse hacia abajo en los surcos y la parte trasera de los baches. Además, la Supercaliber Gen 2 también ofrece una relación de aprovechamiento un 18% más, lo que hace que el amortiguador responda mejor al superar la fricción del sello con mayor facilidad. Por último, los ingenieros de Trek y RockShox colaboraron estrechamente en el ajuste de la amortiguación de compresión para lograr un equilibrio entre la eficacia del pedaleo y la respuesta al terreno listo para la carrera, mientras que el mayor recorrido permite un ajuste más rápido del rebote para mantener la rueda pegada a la pista.
Para el ciclista, todo esto supone menos esfuerzo para ir a gran velocidad (más eficacia), mejor tracción (más control) y un paseo más estable (más comodidad). Para ejemplificar estos beneficios en cuanto a rendimiento, los ingenieros de Trek Performance Research realizaron una serie de pruebas sin precedentes tanto en el laboratorio como en la pista.
Cualquier ciclista de cross country sabe que la eficacia del pedaleo por encima de raíces y rocas es primordial. La suspensión juega un papel fundamental a la hora de preservar el impulso hacia delante, mantener la llanta en el suelo y reducir los incómodos y molestos movimientos del cuadro. En resumen, una gran suspensión permitirá mejorar simultáneamente la eficacia, el control y la comodidad.
El laboratorio se une a la pista
La eficacia de la Supercaliber al pedalear por terrenos abruptos se probó en la banda de prueba del Laboratorio de Investigación de Rendimiento de Trek , donde podemos evitar la elección de la trayectoria y la variabilidad de la maniobrabilidad al tiempo que controlamos con precisión la temperatura, la velocidad y el perfil del terreno. Para crear el perfil del terreno, primero anduvimos en las Pistas Trek con un sensor de amortiguación para medir la actividad de la suspensión en un tramo de pista con raíces. Con estos datos, ajustamos el perfil de la banda de prueba para que coincidiera con la actividad de la suspensión de la pista.
Eficiencia
Medida con máscara metabólica
Después de establecer una correlación entre la superficie de la banda de prueba y la pista, utilizamos una máscara metabólica VO2 Master para medir la eficiencia general del ciclista y del sistema de la bici en la Supercaliber Gen 2, la Supercaliber Gen 1 y una bici rígida. Esta máscara permite medir 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 comparar la eficiencia? Los medidores de potencia solo tienen en cuenta la energía utilizada para hacer avanzar la bici, sin tener en cuenta el esfuerzo del ciclista para absorber los impactos repetidos y controlar la bici en terrenos abruptos. Por lo tanto, medir el consumo de oxígeno es la forma más precisa de saber qué bicis son las más rápidas.
Para lograr una métrica de consumo de oxígeno coherente y válida, realizamos pruebas de 5 minutos a 16km/h (10mph) al 60% del umbral de potencia funcional del ciclista, lo que equivale a un esfuerzo significativo pero sostenible. Al analizar los datos con lupa, verificamos la estabilidad de nuestra métrica principal (el oxígeno consumido) y de las variables secundarias (como la frecuencia cardiaca y la potencia de las bielas), lo que nos permitió comprobar que no se producía fatiga. Para lograr una mayor coherencia, los amortiguadores se configuraron con el mismo hundimiento del 29% y se ajustaron a los valores recomendados de fábrica por la Calculadora de Suspensión Trek.
Basta de protocolos: muéstranos ya el resultado
A partir de nuestras pruebas en estas condiciones, la Supercaliber Gen 2 mostró un 6% más de eficiencia que la Supercaliber Gen 1 y un 23% más de eficiencia que una bicicleta rígida para la misma tarea de pedaleo.
Comodidad
Medida con captura de movimiento 3D
La Supercaliber Gen 2 resultó ser la bici más eficiente, en gran medida porque su suspensión IsoStrut renovada ofrece el paseo más estable. En terrenos abruptos, eso significa amortiguar los baches (resorte de amortiguador) y disipar esa energía (amortiguación) para que se transfiera el mínimo movimiento a los puntos de contacto con la bici (manubrio, pedales y asiento) Esta amortiguación de los baches permite reducir la tendencia del ciclista a utilizar la energía de sus músculos para absorber los impactos y mantener el control. Por supuesto, la bici más estable es también la más cómoda de pedalear.
Para analizar estos efectos, un conjunto de doce cámaras 3D siguieron con precisión el movimiento de marcadores colocados por toda la bici y el cuerpo, capturando datos a una frecuencia de 360 veces por segundo. Se grabó el movimiento de cada bici durante 60 vueltas a la banda de prueba, y las discrepancias entre vueltas se minimizaron calculando el promedio de los datos en una única vuelta promedio.
Primero nos centramos en la zona del eje de centro, donde las piernas tienen la primera oportunidad de absorber el movimiento vertical y preservar un pedaleo eficiente. Como vemos en el gráfico superior, la Supercaliber Gen 2 redujo considerablemente el movimiento vertical del cuadro en el eje de centro en un 15%, lo que significa que el ciclista recibe menos golpes en los pies y puede concentrar más energía en pedalear en lugar de estabilizar el cuerpo.
En segundo lugar, observamos el movimiento relativo entre el asiento y la pelvis (el sacro) del ciclista. Lo ideal sería que esta métrica fuera cero, aparte del efecto cíclico del pedaleo. Si la distancia entre el asiento y la pelvis es más variable, ello indica que la bici impulsa al ciclista hacia arriba desde el asiento o que el ciclista utiliza las piernas para balancearse y dejar que el asiento se mueva. Cualquiera de las dos condiciones da lugar a un pedaleo menos eficiente. Como vemos en el gráfico inferior, la Supercaliber Gen 2 presentó un 22% menos de movimiento relativo del asiento y la pelvis que su predecesora.
Control
Medido con una cámara de alta velocidad
Solo puedes pasear tan rápido como puedas controlar la bici. Una de las principales funciones de la suspensión es mantener la llanta pegada al terreno irregular, mejorando así la tracción y el control. Además, a mayor tracción, mayor transferencia de potencia para impulsar la bici hacia delante.
En este video, vemos una comparación 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 mantuvo un control más rápido y firme sobre la rueda trasera y recuperó la tracción más rápidamente tras los impactos.
Actividad de la suspensión
Medida con un sensor de impactos
Para entender cómo la Supercaliber Gen 2 logró una mayor eficiencia, control y comodidad, instalamos en su IsoStrut un potenciómetro lineal para medir el desplazamiento del amortiguador a una tasa de 5,000 muestras/segundo. Después de hacer algunos cálculos, llegamos a este gráfico de la “envolvente de uso de la suspensión” en el eje trasero, que nos ofrece un panorama completo de cómo funcionaron el resorte y el puntal del amortiguador para permitir el movimiento de la rueda durante estas condiciones idénticas de paseo. En esta imagen transparente, vemos que el nuevo diseño IsoStrut de la Supercaliber Gen 2 dio como resultado una suspensión significativamente más activa en este escenario de paseo, permitiendo que la rueda trasera se moviera en un rango un 68% más amplio y un 71% más rápido. Esto incluye más compresión y extensión en relación con la posición de hundimiento, que es clave tanto para amortiguar los impactos como para adaptarse al terreno (tracción).
Hasta ahora, en nuestras pruebas se ha investigado el rendimiento al pedalear por terrenos abruptos, sin duda un factor clave en las carreras de cross country. Pero las carreras de cross country de hoy en día valoran cada vez más las bicis que también son capaces de superar con confianza los desniveles técnicos y las bajadas rocosas. Para ver cómo se comportaría la Supercaliber Gen 2 en este tipo de terreno, nos quitamos las batas de laboratorio, agarramos nuestros protectores de bolsillo portátiles y nos fuimos al bosque.
De regreso a la pista
En las pistas para bicis de montaña de Trek HQ, vimos una bajada rocosa y empezamos por cartografiar con precisión su topología utilizando un escáner láser 3D de alta resolución. Este tramo de rocas medía unos 8m (25ft) de largo, con una pendiente descendente del 15%, e incluía varios baches y caídas de hasta 180mm (7in) de altura.
Comodidad y eficacia
Medida con captura de movimiento 3D
Con la ayuda de unos enormes trípodes, soportes personalizados para los árboles y cientos de metros de cable, recreamos el conjunto de doce cámaras 3D de captura de movimiento de nuestro laboratorio en el bosque. Esta innovadora técnica de prueba nos permitió reconstruir con precisión el movimiento y la posición de la bici en la pista.
Como la pista es un entorno menos controlado que el laboratorio, hicimos todo lo posible por controlar factores variables, como la velocidad de entrada y la elección de la trayectoria. Gracias al seguimiento en 3D de la bici en varias vueltas, hicimos comparaciones válidas midiendo estos factores y agrupando las vueltas similares. Al final, analizamos 5 vueltas en cada bici con una velocidad media de entrada de 21km/h +/- 0.7 (std) (13mph+/-0.5 (std)). Con la ayuda de marcadores tanto en la bici como en la propia pista, calculamos que la posición de entrada lateral de cada bici en la pista era uniforme dentro de un margen de 0.10m (3.9in).
Mediante el seguimiento de cada una de las piezas móviles de la bici, buscamos diferencias en la Supercaliber Gen 2 en todas las dimensiones: balanceo lateral, uso de la suspensión, progresión hacia delante, estabilidad de paseo, seguimiento del terreno... en fin, todo lo que se te ocurra. En el siguiente video, se muestra cómo se siguió el eje trasero en relación con la superficie de la pista escaneada con láser y, a continuación, se muestran los recorridos de los ejes de todas las vueltas superpuestas para compararlas.
El seguimiento del eje trasero y del cuadro nos proporcionó la posición y la velocidad precisas de la bici en el espacio. La sutil variabilidad de las trayectorias y el menor número de repeticiones en comparación con la banda de prueba dificultaron la repetición del mismo análisis que utilizamos en la banda de prueba, pero otros enfoques de los datos sustentaron las mismas tendencias. Una vez más, quedó de manifiesto cómo la Supercaliber Gen 2 hizo un trabajo magnífico estabilizando el paseo, dejando más energía para que el ciclista pedaleara con más ganas a lo largo de la trayectoria.
La Supercaliber Gen 2 también permitió mantener más impulso sobre los obstáculos, como se observó fácilmente en una roca aislada hacia el final del trayecto. Si observamos las bicis que se desplazan sobre esta roca, la suspensión superior de la Gen 2 ayudó a amortiguar 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 rígida.
Control
Medido con una cámara de alta velocidad
Con una cámara de alta velocidad, podemos ver con precisión el movimiento del eje y medir la tracción cuando la llanta se separa y vuelve a unirse a la pista. El sistema de rieles deslizantes, junto con un hábil ingeniero y un montón de tomas, nos permitió ver de cerca y en movimiento la IsoStrut en acción, mientras que un trípode estático situado a poca altura del suelo nos permitió seguir el movimiento calibrado en 2D.
Como vimos en el video, la rueda de la Supercaliber Gen 2 se adaptó mejor al terreno y recuperó la tracción con mayor rapidez tras grandes caídas e impactos. En el caso de las dos caídas más grandes que aparecen en el fotograma, la Supercaliber Gen 2 recuperó la tracción entre un 14 y un 50% antes que las otras bicis sometidas a prueba. Una mejor adherencia a la pista se traduce en un mayor control del frenado y la dirección.
Actividad de la suspensión
Medida con un sensor de impactos
El origen de estas mejoras de rendimiento es la nueva suspensión IsoStrut, que volvimos a equipar con un sensor lineal. Al igual que en el laboratorio, medimos el movimiento del amortiguador como envolvente del uso de la suspensión y vimos que la Supercaliber Gen 2 era más activa en los descensos por pista, desplazándose un 40% más lejos y un 31% más rápido que la Gen 1. Hay que destacar que había una mayor amplitud de movimiento tanto por encima como por debajo del punto de hundimiento dinámico, lo que indica un aumento significativo tanto de la capacidad de impacto como de la tracción de seguimiento del terreno, respectivamente. De hecho, la Supercaliber Gen 2 se comprimió hasta superar el punto de recorrido máximo [bottom-out (hundimiento)] de la Gen 1 y aún tenía espacio de sobra para impactos y aterrizajes aún mayores.
Resumen
Acerca de los autores
Paul Harder es Ingeniero Líder de Investigación y Desarrollo de Trek Bicycle. Desde que obtuvo un Máster en Ingeniería Mecánica en la Universidad de Wisconsin, Madison en 2007, dedicó su carrera profesional a mejorar tu paseo a través de la ciencia y la innovación.
Wendy Ochs, PhD, es Ingeniera de Investigación Biomecánica en Trek Bicycle. Es doctora en Ingeniería Biomédica por la Universidad de Wisconsin, Madison.
Kyle Russ, Ingeniero Biomecánico Líder, 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 su máster en la Universidad Estatal de Ohio.