EN BUSCA DEL VATIO PERDIDO

Todo empezó en septiembre del 2018, no me lo podría creer, tras más de 25 años sin hacer nada de ejercicio, entregado a los placeres mundanos (buen comer, alcohol y tabaco), había quedado en la Casa del Reloj con un equipo al que me había apuntado con el objetivo lejano de terminar un Super Sprint. Feliz de mi primera salida con mi bici del Deca de montaña, eso sí, con rueda fina, me dirigí al punto de encuentro hipermotivado. Llegué el primero y esperé hasta que empezaron a llegar Triboosters con bicicletas que no había visto en el Decathlon. No os imagináis la cara que pusisteis algunos al ver el conjunto jinete + montura que dibujaba.

Tras esperar a Alvarito, tomamos dirección sur camino de San Martin de la Vega y con la mente puesta en la temida Marañosa. No podré agradecer lo suficiente a Chema la compañía que me hizo durante esa primera subida, interminable, dura pero gratificante al llegar a la cumbre. A partir de ese momento me di cuenta que si subir era duro bajar no era lo mío. Tras varias vueltas toco volver a subir de vuelta el temido puerto.

Y aquí viene el comienzo de mi obsesión por los vatios. No os lo vais a creer, desde las primeras rampas empecé a adelantar a gente, no me costaba trabajo pedalear, iba pidiendo paso, la gente se me quedaba mirando. ¡¡¡Y además subiendo delante del Míster!!!! Esa subida me pareció la más corta y rápida de mi vida. Bueno, al que no le pareció así seguro que fue a Carlos que desde los primeros metros se puso a rueda y me llevó en brazos hasta la cumbre, literalmente. Yo me consuelo pensando que le quitaba el viento, pero la verdad que seguramente el Mister metió más vatios que en toda su vida, no solo llevaba un ritmo de muerte, sino que me empujaba (físicamente y con su mano derecha) cuesta arriba un conjunto bicicleta-jinete de más de 110kg que correspondían a mi yo de hace un año y medio. ¡¡¡Gracias Carlos!!!

Justo en esos momentos pensé que alguna forma de ser más eficiente, aparte de entrenar duro, coger forma y perder peso. Pues sí, existe, y no sólo para ahorrar vatios sino para conseguirlos gratis, ¿No os lo creéis?, pues sigue leyendo hasta el final.

Para explicar esto saltaré a una de las grandes pasiones de mi vida aparte de la cerveza, ¡¡¡la vela!!!

¿Nunca os habéis preguntado cómo es posible que un velero avance, sin motor, con el viento de cara? Pues otra vez, sí, sí es posible y os lo voy a contar. Lo primero de todo deciros que esto se consigue gracias a la fuerza del viento, pero no del viento real, sino del viento aparente (suma de nuestra velocidad que desarrollamos más la velocidad del viento que nos viene de cara, es decir, la fuerza del viento que sufrimos para avanzar). Podemos tener suerte y que el viento esté a favor, pero mientras nuestra velocidad sea mayor que la del viento, el viento aparente se seguirá siendo de frente.

Volviendo al tema de los veleros, para poder conseguir esa propulsión gratis es necesario que las velas trabajen de forma adecuada y esto no se consigue en todos los rumbos, es decir, perfectamente cara al viendo un barco no avanzará. Para esto tenemos que tener en cuenta el ángulo de ceñida (del famosos yaw que se habla en ciclismo), que es el ángulo que se forma entre nuestra dirección de avance y el viento aparente. Las formas de las velas responden a perfiles aerodinámicos en el que el viento acaricia por la cara que da el viento y por la cara que no le da el viento generando una diferencia de velocidad y por tanto una diferencia de presiones que genera una fuerza efectiva de avance (efecto Bernuilli).

Y preguntaréis…. ¿qué hacemos con el resto de las fuerzas?, pues muy sencillo. La fuerza de sustentación (lift) se descompone en fuerza lateral y fuerza efectiva, la fuerza lateral se compensa con la quilla (plano de deriva), por lo que solo nos quedaría la resistencia al avance y la fuerza efectiva. En el caso concreto de los barcos, por lo general y sin entrar en muchos detalles, podremos dejar en 30 grados el mínimo del ángulo de ceñida (yaw) para que la fuerza efectiva de avance sea mayor que la fuerza de resistencia aerodinámica (drag) y el efecto sea avanzar contra el viento. Todo esto no solo aplica a la velas de los barcos, también a las alas de los aviones, palas de aerogeneradores, determinados cuadros aero de bicicleta y determinadas ruedas,….

Ahora bien, después de este rollo, ¿Cómo aplicamos esto a la bicicleta?, la idea no es construir una bici a vela, aunque en internet he visto algún “fumao” que incluso las vende. Pero con determinados cuadros y ruedas nos encontraremos con varios casos diferentes:

  • Viento totalmente de frente, hay lo que hay, a apretar las muelas y dar pedales intentando reducir al máximo la resistencia del aire (mejora de CdA, área frontal, ropa aero, casco pata negra, acoplarse bien,….)
  • Viento aparente desde 0º hasta 15º (dependiendo del diseño de ruedas y cuadro), en este caso la fuerza de avance generada por los perfiles aerodinámicos sigue siendo menor que la fuera de arrastre. Simplemente ahorramos vatios, vatios que son oro en muchos casos
  • Viento aparente sobre 20º, en algunos diseños conseguimos que la fuerza de avance contrarreste la fuerza de resistencia aerodinámica e incluso algo mas y consigamos vatios gratis. Es el mismo caso que en los barcos de vela, propulsión adicional gratis!!.

¿Cómo podemos estar entre el segundo y tercer caso?, la respuesta es relativamente sencilla, los diseños de los cuadros y algunas ruedas corresponden a diseños NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) pensados específicamente para bicicletas. En el caso de los cuadros y horquillas no hay mayor problema, no giran, son perfiles estables y simétricos venga el viento por la derecha o por la izquierda, siempre van en la misma dirección por lo que se pueden diseñar muy parecidos a las alas de los aviones.

En el caso de las ruedas se complica un poco más el tema, pero no mucho más, el problema es que cada media vuelta de rueda el perfil aero funciona bien y en el lado opuesto del giro funciona con un diagrama de fuerzas contario, no solo no conseguimos vatios gratis sino lo que nos da por un sitio nos lo quita por el otro y nos aporta cierto grado de inestabilidad y algún susto que otro. En este caso solo podemos mejorar la resistencia al aerodinámica al propio giro de las ruedas, pero no la del avance.

Como he comentado antes, las ruedas tienen que tener un diseño simétrico para conseguir el mismo efecto independientemente del lado por donde venga el viento, pero para evitar que las ruedas en la posición frontal respecto al viento funcionen bien y en la posición retrasada respecto al viento dejen de funcionar o incluso resten se han empezado a desarrollar ruedas con un perfil trasversal con formas elípticas (U-Shape) frente a las primeras ruedas aero con forma de gota de agua (V-sape). Las ruedas con perfiles elípticos funcionaran de forma correcta independientemente de la posición respecto al viento en la que estén, mejorando la fuerza de avance y reduciendo la inestabilidad de las mismas ante vientos cruzados. Con esto no quiero decir que algunas ruedas no funcionen bien pero no llegarán nunca a conseguir vatios realmente gratis.

Por último, y mucho más importante, es tener en cuenta que hay que pensar en el conjunto rueda + neumático. Para que todo esto que os he contado, la forma de que funcione correctamente es que el perfil total de la rueda se asemeje lo más posible a un perfil NACA o al del ala de avión, con líneas lisas que permitan al viento pasar a través de las ruedas (llanta + neumático) de la forma más limpia posible, sin turbulencias. Para esto y para conservar las ventajas aerodinámicas, es necesario que el ancho de cubierta sea menor que el de la llanta proporcionando perfiles lisos que permitan atravesar el viento sin generar contraflujos de aire. En ruedas de perfil de 23 mm exterior con neumáticos de 25 no podremos aprovecharnos de esos vatios gratis que buscamos todos. En mi caso, tras mirar todas las ruedas del mercado, si quiero buscar este efecto tan deseado, y si al final me voy a decantar por ruedas de perfil con un ancho de 28mm y me limitaré a unos neumáticos de no más de 25mm. Lo ideal serían las HED pata negra de 30mm de ancho de llanta para montar unos GP5000 de 28mm, pero ese nivel de ruedas, por precio, se lo vamos a dejar a los PRO.

En resumen, no sólo se pueden ahorrar vatios, sino que en determinadas circunstancias con el material adecuado incluso podemos sacar vatios gratis de verdad que nos ayuden a ir un poquito más rápido.

Todo esto es sólo una opinión de un novato que no forma parte del equipo de ingenieros de INEOS pero que creo que puede ayudar a buscar la máxima eficiencia.

Fernando Ibáñez. Tribooster novato de 2º año.

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