LOS CONCEPTOS DE UNA SUSPENSIÓN TRASERA

PEDAL KICK BACK / BACK PEDAL


La compresión de la suspensión produce un alargamiento (o acortamiento) de la longitud de cadena (distancia entre el pivote principal y el eje de la rueda trasera), generando indeseables tirones de cadena hacia atrás: los pedales tienden a retroceder.

Un punto importante a la hora de diseñar un sistema de suspensión eficaz es la minimización del Back Pedal. El eje de pedalier y el pivote principal normalmente no están a la misma altura. Por eso la cadena se alarga o se acorta durante la compresión de la suspensión. Si la cadena se alarga, ésta hace rotar las bielas bruscamente hacia atrás, y a esto se le llama Pedal Kick Back o Back Pedal.

Si al contrario, la longitud de cadena se reduce, la cadena pierde su tensión y causa un pedaleo en vacío. Este efecto, del que muy pocas veces se habla, se denomina Pedal Kick Forward o Forward Pedal, y también produce un brusco movimiento de las bielas, hacia delante, que interrumpe el ritmo del pedaleo. Este efecto sólo es apreciable a partir de 4º ó 5º (ángulo de desplazamiento de las bielas).

La fuerza del Pedal Kick Back/Forward también depende del recorrido trasero, cuanto más se comprima la suspensión mayor será este efecto. Pedaleando normalmente, los actuales diseños de suspensión trasera, habitualmente ofrecen poca diferencia en la logitud de cadena, así que el efecto negativo resulta inapreciable.

RESPUESTA CINEMÁTICA


Hablamos de cómo la dirección de compresión influye en la sensibilidad de la suspensión trasera. La reacción del basculante no sólo depende del comportamiento del amortiguador, del sistema (monopivote, VPP, etc.) o su fricción, también está influido por la trayectoria de la rueda trasera, es decir, el ángulo entre la dirección de avance de la rueda trasera y la que describe al absorber impactos. Si la rueda trasera impacta con un obstáculo, surge la fuerza FB, que se inicia en el buje trasero. Si la dirección de esta fuerza FB coincide con la trayectoria descrita por la rueda trasera, la cinemática del basculante es perfecta, y la absorbción será máxima. Si la fuerza actúa indirectamente respecto a la dirección de compresión del basculante (¡no del amortiguador!), sólo una parte de la fuerza es absorbida por el sistema de suspensión.

Matemáticamente, la fuerza FB se divide en dos abcisas, FBX y FBY. Sólo la fuerza FBY actúa en la misma dirección que la trayectoria de la rueda trasera y compresión del basculante. La fuerza FBX actúa perpendicularmente a la trayectoria de la rueda trasera y del basculante, e indirectamente hacia atrás. Esta brusca fuerza disminue la velocidad y sobrecarga los pivotes.


BRAKE DIVE / COMPRESIÓN POR FRENADO


Al frenar, se produce un cambio dinámico en el peso existente sobre las suspensiones, que dependiedo del diseño, comprime o extiende la suspensión. Si una bici rueda a velocidad constante sobre un terreno llano, la rueda delantera (FV) soporta un 40% del peso total, y la rueda trasera (FT) un 60%. Al frenar, el peso total (mountain biker y bici) mantiene su velocidad y surge una inercia (FI) que tiene el origen en el centro de gravedad (CG). La inercia genera un desplazamiento del CG y la rueda delantera llega a soportar un 90%, que resulta en la compresión de la horquilla. Al mismo tiempo la carga sobre la rueda trasera desciende hasta un 10%, resultando en una extensión de la suspensión trasera. Este efecto se llama Brake Dive o compresión por frenado.

Además interviene la fuerza de frenado (FBH) entre la cubierta trasera y el suelo. Debido al brazo de palanca (b) esta fuerza genera un momento en la dirección contraria a la que se comprime el basculante. Si el pivote principal (D) estuviese perfectamente ubicado, estos dos momentos se anularían y el basculante quedaría en la posición que le correspondiese. Este efecto sólo funciona si la fuerza de frenado se distribuye por igual entre el freno trasero y delantero. Pero la realidad es que la fuerza ejercida sobre los frenos es desigual, y por consiguiente el Brake Dive se minimiza pero nunca desaparece por completo.


INTERACCIÓN CON LA PEDALEADA


La fuerza de tracción generada al pedalear se transmiten al basculante, haciendo que éste se comprima o extienda el amortiguador. Al pedalear, surge la fuerza de cadena Fk, que se transmite al cassette (r) situado en la rueda trasera. La cubierta, apoyada en el suelo, contrarresta ésta con la fuerza de fricción (Ff) en la dirección opuesta y sobre el radio de la rueda (R). Sin esta fuerza de fricción, la rueda trasera giraría en vacío. La suma de la fuerza de cadena y fricción (Fsum) se transfiere directamente al basculante a tavés de la rueda trasera (desde el eje).

Si la línea de cadena coincide exactamente con el pivote principal D no puede surgir un momento de fuerza, y el basculante quedará exento de interacciones por la pedaleada. Esta condición, teóricamente perfecta, es irreal porque el pedalier suele poseer tres platos, y cada uno tiene poseerá una línea de cadena diferente.

Si la línea de cadena se encuentra por encima o por debajo del pivote principal (D), el brazo de palanca (a) provocará que la suspensión se comprima o extienda, dependiendo de la ubicación del pivote principal. Cuanto mayor sea la distancia del pivote principal a la línea de cadena, mayor será el momento de fuerza. Como compromiso, los diseñadores suelen ubican el pivote principal (D) entre el plato pequeño y el mediano. El famoso balanceo surge por la pedalada ovalada porque en ello actúa una vez más otra vez menos fuerza, que el amortiguador compensa con una compresión y descomprensión constante.

CURVA DE PROGRESIVIDAD
En un sistema de comportamiento lineal, la fuerza de de la suspensión crece homogéneamente a medida que se comprime.
Un comportamiento progresivo, la fuerza de compresión aumenta exponencialmente a medida que se agota el recorrido de la suspensión; se necesita más fuerza para comprimir el mismo recorrido.
En un sistema regresivo, el gradiente de la curva es negativo porque la suspensión requiere cada vez menos fuerza para comprimirse; la suspensión tiene tendencia a comprimirse.

RATIO DE ACCIÓN
 La relación entre la compresión del amortiguador y la del basculante. Si el amortiguador se comprime 1 mm y la rueda trasera se desplaza 3 mm, el ratio de acción será de 1:3. En una horquilla de suspensión el ratio es de 1:1, absolutamente directo, pero esto es imposible con un sistema de suspensión trasera, cuyo ratio más idóneo se aproxima a 1:2.  

VARIACIÓN DEL CENTRO DE MASA
Sobre un tramo llano y a velocidad constante, la rueda delantera soporta un 40% del peso y la rueda trasera el 60% restante. Al frenar, la inercia provocan que el centro de gravedad se adelante; la rueda delantera recibe aún más carga y la trasera se descargada. Al contrario, si se pedalea con fuerza, la aceleración desplaza el centro de gravedad hacia atrás; La carga sobre la rueda trasera aumenta y la carga en la delantera disminuye.

EFECTO DE ANTI-DIVE
La suspensión trasera no se ve influenciada por el cambio de pesos que se produce al frenar.

EFECTO DE ANTI-SQUAT
La suspensión trasera no se ve afectada por el cambio de pesos que se produce al pedalear ni por las fuerzas de tracción que se generan a través de la cadena