Por qué las bielas más cortas son mejores (según la ciencia)

| el 17/11/21 a las 3:15 pm. | 0

Un artículo publicado por Pinkbike nos habla sobre por qué las bielas más cortas son mejores según la ciencia. No hay muchas ventajas en el ciclismo de montaña, pero al parecer las bielas más cortas podrían ser eso.

Por Seb Stott – artículo de Pinkbike

La mayoría de las bicicletas tienen bielas de entre 170 y 175 mm de largo, y así ha sido durante mucho tiempo. Algunas marcas especifican bielas de 170 mm en sus tamaños más pequeños y bielas de 175 mm en los tamaños más grandes, e incluso puedes comprar bielas de 172,5 mm en el mercado de accesorios, lo que sugiere que la longitud ideal para la ergonomía, la eficiencia, la potencia y la distancia al suelo del pedaleo debe estar en algún lugar de ese rango.

Pero hay muchas publicaciones de ciencia que habla sobre la longitud de las manivelas y cómo cuenta una historia diferente.

por qué las bielas importan.
Tamaño de las bielas si importa, dependiendo de tus metas.

Trawling Google Scholar ofrece siete estudios publicados que investigan los efectos de la longitud de la manivela en el rendimiento del pedaleo. Dadas las opciones de especificaciones casi universales de la industria de la bicicleta, puedes imaginar que encontraron que la longitud ideal de la biela estaba entre 170-175 mm, o tal vez que las bielas más largas podrían mejorar la potencia de pedaleo hasta cierto punto. Esto es por que las bicicletas de montaña necesitan un compromiso entre eficiencia y distancia al suelo. No encontraron nada por el estilo.

En el resto de este artículo, resumiré brevemente los métodos y hallazgos de cada estudio. Luego, al final, se resume la opinión de Seb Stott. Pero primero, un poco de teoría.

La teoría

Un argumento común es que las bielas más largas ofrecen más apalancamiento, lo que significa que se puede generar más torque para una fuerza determinada en el pedal. Esto es cierto, pero el apalancamiento tiene un costo. Puedes mover el pedal con cierta fuerza y ​​a cierta velocidad alrededor de la circunferencia del círculo de pedaleo. Una manivela más larga generará más torque pero a una velocidad de rotación menor (rpm), porque la circunferencia es mayor. La potencia es solo fuerza por velocidad o par por velocidad de rotación, por lo que de cualquier manera, la potencia es la misma (al menos en teoría).

por qué las bielas importan en su tamaño
Este diagrama completamente amateur muestra que para una distancia determinada recorrida por el pedal. Una manivela más larga girará en un ángulo más pequeño. Entonces, para una velocidad de pedal dada, una manivela más larga tiene un menor número de revoluciones.

Está bien documentado que los ciclistas pedalean naturalmente a un régimen más alto cuando usan bielas más cortas. Así que, hasta cierto punto, el par reducido se compensa con una cadencia más alta.

Esto no quiere decir que la longitud de la biela no importe, pero la diferencia está en la biomecánica. ¿Los cuerpos humanos prefieren hacer un rango de movimiento más corto con más frecuencia (bielas más cortas) o un rango de movimiento más largo con menos frecuencia (bielas más largas) )? O más exactamente, ¿dónde está el óptimo entre esos extremos? Esa es una pregunta que debe descubrirse a través de la experimentación con personas de la vida real.

He buscado todos los artículos científicos que puedo encontrar sobre la longitud de las manivelas; siete trabajos en total. Todos tienen métodos y formas ligeramente diferentes de medir las cosas, pero todos llegan a una conclusión similar: las manivelas más largas no son mejores.

La mayoría de los estudios involucraron la medición de la potencia de salida en bicicletas estáticas, que pueden o no haber tenido este aspecto.

Qué dice la Ciencia

Este estudio de 2001 de J.C. Martin & W.W. Spirduso es uno de los más grandes y completos en cuanto a longitud de manivela. Midieron la potencia máxima de sprint en una bicicleta estática con dieciséis ciclistas entrenados, cada uno con una amplia gama de longitudes de manivela (120, 145, 170, 195 y 220 mm).

Quizás como era de esperar, las salidas de potencia más bajas se registraron con las longitudes de manivela más extremas (120 mm y 220 mm). La salida de potencia más alta se registró con la manivela de 145 mm, aunque la diferencia no fue lo suficientemente grande o consistente como para ser considerada significativa en comparación con las manivelas de 170 mm o 195 mm. La diferencia de potencia entre la biela «mejor» (145 mm) y la «peor» (220 mm) fue de solo 3,9%

Como era de esperar, a medida que aumentaron las longitudes de las bielas, la cadencia disminuyó, de 136 rpm para las bielas de 120 mm a 110 rpm para las bielas de 220 mm. En otras palabras, el cuerpo se adapta cambiando la cadencia para adaptarse a la longitud de la biela.

Al observar todos los datos de los dieciséis ciclistas y las cinco longitudes de manivela, los autores estimaron que la longitud óptima de la manivela para esprintar era el 20,5% de la longitud de la pierna o el 41% de la longitud de la tibia. Pero en cualquier caso, la correlación fue demasiado débil para sacar conclusiones firmes o precisas. La conclusión principal aquí es que la salida de potencia de sprint varió muy poco, especialmente en los tres tamaños medios (145, 170 y 195 mm), que es un rango de longitudes de manivela mucho más amplio que el que se usa normalmente.

Así es como lo expresaron los autores: «Aunque la potencia máxima de ciclismo se vio significativamente afectada por la longitud de las bielas, el uso de las bielas estándar de 170 mm de longitud no debería comprometer sustancialmente la potencia máxima en la mayoría de los adultos». En otras palabras, dentro de límites razonables, la relación entre la longitud de la pierna y la longitud de la biela no importa demasiado para la potencia del sprint.

¿Que pasa con los Mountain bikers?

En 2009, Paul William Macdermid y Andrew M. Edwards probaron a siete atletas de campo traviesa con bielas de 170, 172,5 y 175 mm. Su potencia máxima se midió a una cadencia constante (50 rpm) y luego a la capacidad aeróbica máxima.

No se observaron diferencias en la producción de potencia, incluso cuando la cadencia se fijó en 50 rpm. Sin embargo, el tiempo necesario para alcanzar la potencia máxima en un spint fue significativamente menor con las bielas de 170 mm en comparación con las de 175 mm.

Los autores sugieren que esto podría representar una ventaja: «La disminución del tiempo hasta la potencia máxima con la mayor tasa de desarrollo de potencia en la condición de 170 mm sugiere que se puede lograr una ventaja en la carrera usando una longitud de manivela más corta que la comúnmente observada. Además, no hubo impedimento a la producción de potencia producida a bajas cadencias o índices de rendimiento de resistencia utilizando la longitud más corta de la manivela y la ventaja de poder responder rápidamente a un cambio de terreno podría ser de importancia estratégica para los atletas de élite «.

bielas y más
Siempre es importante saber tus condiciones físicas y como aprovecharlas en los entrenamientos.

¿Y qué pasa con los ciclistas no entrenados?

En 2016, Ventura Ferrer-Roca et al. midió tanto la eficiencia aeróbica como el rango de movimiento en las articulaciones de las piernas en doce ciclistas aficionados. La frecuencia cardíaca y la eficiencia bruta (trabajo de pedaleo realizado por calorías quemadas) se midieron mientras se pedaleaba a una potencia aeróbica fija. Hicieron esto con tres longitudes de manivela de 5 mm de distancia.

Nuevamente, no hubo diferencias en la frecuencia cardíaca o la eficiencia bruta en ninguna de las longitudes de manivela probadas. Sin embargo, los brazos de manivela más largos aumentaron considerablemente el rango de movimiento de las articulaciones de la cadera y la rodilla, lo que, según los autores, podría ser negativo. «Los cambios biomecánicos debidos a una manivela más larga no alteraron el costo metabólico del pedaleo, aunque podrían tener efectos adversos a largo plazo. Por lo tanto, en caso de duda entre dos longitudes, se podría recomendar la más corta».

Conclusión

La principal conclusión de la ciencia publicada es que la longitud de las bielas no afecta el rendimiento del pedaleo o hay una posible ventaja en las bielas más cortas. Aunque un artículo encontró una pequeña desventaja con longitudes de manivelas muy extremas (120 mm o 220 mm), no hay evidencia de una diferencia significativa en la producción de potencia máxima o la eficiencia cuando se utilizan longitudes de manivelas tan separadas como 145 y 195 mm. Esto se debe a que, a medida que disminuye la longitud de la biela, los ciclistas pedalean a una cadencia más alta para compensar.

Tres de los siete artículos presentaron posibles beneficios para bielas más cortas, mientras que el resto no encontró diferencias. Un artículo encontró que las bielas más cortas reducen el tiempo necesario para aumentar la producción de potencia en un sprint; uno recomendó brazos de manivela más cortos para el ciclismo de pie para reducir la fatiga; otro señaló que las bielas más largas aumentan el rango de movimiento de las articulaciones de la cadera y la rodilla, lo que, según ellos, «podría tener efectos adversos a largo plazo».

Un estudio estimó que la longitud óptima de la biela (para esprintar) es aproximadamente el 20,5% de la longitud de la pierna del ciclista. La longitud de las piernas es típicamente alrededor del 45% de la altura, lo que implicaría una longitud óptima de la manivela de aproximadamente el 9.2% de la altura total. Esa regla general colocaría la manivela ideal para alguien de estatura masculina promedio (175 cm o 5’9 «) en alrededor de 161 mm, o 150 mm para la altura femenina promedio. Pero recuerde que estos son números muy aproximados y la conclusión principal es que , dentro de límites razonables, la longitud de la biela no importa mucho en términos de rendimiento de pedaleo.

Como ciclistas de montaña, todo lo que necesitamos saber es que correr con bielas 10 mm más cortas no lo ralentizará al pedalear, pero que mucho más espacio libre es una gran diferencia en términos de reducir el riesgo de detener el corazón y doblar el eje. cuando el pedal golpea una piedra. Por supuesto, también podría aumentar la altura de BB para lograr esto, pero eso tiene su propia lista de desventajas que podría llenar otro artículo.

Hay un par de desafíos prácticos para cambiar a bielas más cortas. Lo más importante es que el requisito de pedalear a una cadencia más alta requerirá cambios más fáciles (las bielas de 175 a 165 mm deben combinarse con el cambio de un plato de 32t a 30t para compensar el apalancamiento reducido y permitir cadencias más altas). Esto puede resultar en algunas molestias por parte de los ciclistas menos educados. Si no se ajusta el engranaje, el brazo de la manivela más corto proporciona efectivamente un engranaje más duro en términos de la fuerza requerida en el pedal para crear una fuerza de propulsión determinada en la rueda, lo que podría generar más tensión en el cuerpo cuando se queda sin engranajes. .

Además, lo ideal es acortar la longitud de la biela en 10 mm y aumentar la altura del sillín en 10 mm para que la extensión de la pierna con el pedal en la parte inferior del círculo sea la misma. Para una longitud determinada de la tija telescópica, esto significa que el sillín será 10 mm más alto al descender, por lo que también puede valer la pena considerar la instalación de una tija telescópica más larga. Por último, por experiencia, cuando se instalan bielas más cortas, puede ser necesario realizar algunas maniobras para acostumbrarse a la cadencia más alta.

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