Cambio Interno de Bicicleta: Guía Completa

El cambio interno, también conocido como buje con engranajes internos o 'hub gear', es un sistema que proporciona múltiples velocidades a una bicicleta, pero a diferencia del sistema de desviador externo común, lo hace dentro de una unidad sellada alojada en el buje trasero. Aunque hoy en día la mayoría de las bicicletas con marchas utilizan sistemas de desviador, los bujes con cambios internos fueron durante mucho tiempo el mecanismo preferido para el cambio de marchas. Todavía se pueden encontrar en una variedad de bicicletas, siendo más comunes en aquellas diseñadas para uso urbano, donde la capacidad de cambiar de marcha estando parado y los bajos requisitos de mantenimiento ofrecen una ventaja atractiva.

Los bujes con engranajes internos funcionan proporcionando entre dos y catorce relaciones de transmisión a través de un conjunto de engranajes planetarios alojados dentro del buje trasero de la bicicleta. El buje generalmente se acciona mediante una transmisión de una sola velocidad externa, con un solo piñón trasero que transfiere la potencia al buje. Estos engranajes planetarios están acoplados constantemente, y el cambio de marcha bloquea y desbloquea embragues para cambiar qué engranajes están activos, mientras que los que no se utilizan permanecen inactivos dentro del buje. En sistemas más antiguos, el cambio se iniciaba a través de un cable desde el manillar que llegaba al centro del buje. Algunos bujes todavía utilizan este mecanismo, pero ahora también existen bujes con cambios internos electrónicos e inalámbricos.

Tipos Básicos de Bujes con Cambios Internos

Los bujes con cambios internos se clasifican generalmente en tres tipos principales según su función de frenado integrada:

• Bujes con cambios y freno tipo contrapedal: Incorporan tanto el sistema de cambios como el de freno operado al pedalear hacia atrás, todo dentro del buje.
• Bujes con freno de tambor: En este caso, el sistema de cambios y el de freno manual (tipo tambor) están integrados en el buje. Shimano tiene una variante de este freno llamada 'roller brake'.
• Bujes sin freno y piñones libres: Estos bujes solamente integran el sistema de cambios, requiriendo un sistema de freno separado (como frenos de llanta o de disco). Algunos bujes sin freno tienen soportes estándar para rotores de freno de disco, mientras que otros usan frenos de llanta.

Todos estos tipos comparten características físicas y técnicas básicas en cuanto a la operación del cambio interno.

Ventajas del Cambio Interno

Los bujes con cambios internos ofrecen una serie de beneficios notables, especialmente para ciertos tipos de ciclismo:

• Permite cambiar sin pedalear: Esta es una característica muy útil, especialmente en ciclismo urbano con paradas frecuentes en semáforos. A diferencia de los sistemas de desviador externo, donde la cadena debe estar en movimiento para cambiar de marcha, con un buje interno puedes seleccionar la marcha adecuada antes de arrancar desde parado.
• Menos averías y mantenimiento: El mecanismo interno está sellado contra elementos externos como barro, polvo, arena o agua, y bañado en lubricante. Al no estar expuesto a la suciedad o al clima, los bujes internos requieren significativamente menos mantenimiento que los sistemas de desviador y son más fiables. Marcas como Rohloff sugieren un cambio de aceite anual, mientras que Shimano indica un servicio cada dos años después de un servicio inicial a los 12 meses.
• Larga vida útil de la cadena: La cadena trabaja siempre en línea recta, a diferencia de los cambios externos donde se mueve lateralmente a través de los diferentes piñones y platos. Esta alineación constante reduce el desgaste de la cadena y minimiza las pérdidas por fricción.
• Protección de la ropa y la cadena: Dado que la cadena no se mueve lateralmente, puede cubrirse con un cubrecadenas o incluso cerrarse completamente. Esto protege la ropa del ciclista de la grasa y los daños, siendo muy práctico para el uso diario. Una cadena protegida también mantiene su lubricación limpia y dura mucho más.
• Resistencia a impactos: Los cambios de buje internos no son susceptibles a daños por impacto durante el uso o al transportar la bicicleta, a diferencia de los desviadores externos que son componentes expuestos.
• Cambio más suave: El cambio de marcha suele ser más suave en comparación con los sistemas de desviador trasero. Los engranajes planetarios están siempre acoplados, lo que permite cambios muy suaves.
• Radios traseros simétricos: Los radios de la rueda trasera son simétricos en ambos lados de la bicicleta. Los radios simétricos distribuyen la carga de manera más uniforme en la rueda trasera, lo cual es una ventaja para cargas elevadas en bicicletas de uso general o de turismo.
• Velocidades efectivas y sin duplicación: Las velocidades son efectivas y no se duplican, a diferencia de los cambios tipo desviador externo con más de un plato donde hay solapamiento de marchas. Presentan un incremento gradual y regular de una velocidad a la siguiente.
• Facilidad de integración en cuadros no preparados: Puede ser más fácil de incluir en un cuadro que no esté específicamente diseñado para un sistema de desviador complejo.

La línea de cadena simple también permite emparejar los bujes internos con correas de transmisión (belt drives), que ofrecen un rendimiento casi libre de mantenimiento y suelen ser más limpias que una cadena tradicional.

Inconvenientes del Cambio Interno

A pesar de sus ventajas, los bujes con cambios internos también presentan algunas desventajas:

• Peso: Generalmente, el peso aumenta unos cientos de gramos en comparación con un sistema de desviador equivalente. Los sistemas más simples empiezan alrededor de 1 kg, y los más complejos pueden superar los 2 kg.
• Distribución del peso: Desplazan el centro de gravedad hacia la rueda trasera, lo que puede ser indeseable para algunos ciclistas o tipos de bicicletas.
• Complejidad y reparación: Son complejos y prácticamente imposibles de reparar para el ciclista común. Sin embargo, los fallos suelen dar tiempo de advertencia, y son mucho menos propensos a la rotura de la cadena o al colapso repentino de la rueda que pueden afectar a los desviadores. La disponibilidad de piezas suele ser buena y la reparación profesional es una opción.
• Precio y número de velocidades: Suelen ser más caros y disponer de menos velocidades que los sistemas de desviador de gama alta, aunque las marchas están mejor aprovechadas al no haber duplicidades ni cruces de cadena excesivos.
• Masa no suspendida: Aumentan la masa no suspendida, lo que puede afectar ligeramente la suspensión en bicicletas con este sistema.
• Cambio de rueda trasera: Dificultan un poco el cambio de la rueda trasera, ya que a menudo están fijados con tuercas de 15 mm, requiriendo una llave inglesa.
• Adaptación del cuadro: El cuadro puede requerir alguna adaptación o tener características específicas, como adaptadores para evitar que el buje gire o soportes para sistemas como el HammerSchmidt de Truvativ.

Comparación: Cambio Interno vs. Desviador

Comparar los sistemas de cambio interno con los sistemas de desviador externo es clave para entender cuál puede ser la mejor opción para un ciclista:

Los principales diferenciadores son el peso adicional y el precio más elevado de los bujes internos. Aunque los bujes internos pueden ser menos eficientes que los sistemas de desviador bien mantenidos debido a la fricción interna, marcas como Rohloff afirman una eficiencia comparable (95-98.5%), señalando que la eficiencia del desviador depende mucho del desgaste y el cruce de cadena.

Aunque los sistemas de desviador de gama alta ofrecen más relaciones de marcha, con un doble plato suele haber solapamiento. Un buje interno, aunque con menos marchas, suele proporcionar una progresión más uniforme. Los bujes de gama alta pueden ofrecer un rango total de marchas igual o mayor que un sistema de desviador.

Bujes Internos vs. Cajas de Engranajes (Gearboxes)

Otra opción para la transmisión interna es una caja de engranajes, que utiliza tecnología similar a un buje interno pero sitúa los engranajes en el extremo del pedalier. Comparte ventajas como la fiabilidad y la capacidad de cambiar en parado, pero también desventajas como el peso y el precio. Sin embargo, la colocación central ayuda a la distribución del peso. Pinion es el fabricante más conocido, con cajas de hasta 18 velocidades. Requieren cuadros diseñados específicamente y son caros.

Modelos y Marcas Destacadas

Varias marcas fabrican bujes con cambios internos, cada una con diferentes ofertas:

• Shimano: Ofrece las gamas NEXUS y ALFINE. NEXUS está disponible en 3, 7 y 8 velocidades (la versión de 7 velocidades con carcasa de acero pesa alrededor de 2 kg, las otras por debajo de 1.7 kg). ALFINE es la gama superior, disponible en 8 y 11 velocidades (con rangos del 307% y 409% respectivamente, pesando alrededor de 1.7 kg). Ambas gamas tienen opciones mecánicas y Di2 (electrónicas). Shimano también tiene un sistema de 5 velocidades dentro de sus transmisiones STEPS para ebikes, con opciones mecánicas, electrónicas, freno de rodillo o contrapedal, y capacidad de cambio automático en ebikes.
• Sturmey-Archer: Una marca histórica, conocida por sus bujes de 3 velocidades (alrededor de 1 kg). Actualmente, fabrican bujes de hasta 8 velocidades, con opciones anodizadas y combinaciones de cambio/freno de tambor. Utilizan el mismo sistema de engranajes planetarios.
• Rohloff: Marca alemana famosa por su único producto, el Speedhub 500/14. Ofrece 14 velocidades con un rango muy amplio del 526%. Tiene numerosas variantes para frenos de disco o llanta, cambio electrónico o mecánico, y compatibilidad con fat bikes o ejes Boost. Requiere solo un cambio de aceite anual. Es muy caro (más de 1000€/$1500) y pesa cerca de 2 kg.
• SRAM: Ha ofrecido modelos como el T3, P5, P5 Cargo, S7, i-MOTION 3, i-MOTION 9 (9 velocidades con freno contrapedal).
• Fichtel & Sachs: Históricamente conocidos por modelos como el Torpedo DUOMATIC (2 velocidades) y Torpedo AUTOMATIC (2 velocidades).
• Classified: Un recién llegado belga. Su sistema no reemplaza el desviador trasero, sino el delantero y los dos platos. Ofrece solo dos relaciones de marcha internas (equivalentes a los dos platos) en el buje trasero, trabajando con un desviador trasero y un cassette Classified (11 o 12 velocidades). Se controla inalámbricamente (electrónico o satélite para mecánicos). Afirma ser más rápido que un desviador delantero y permitir cambios bajo carga. Pesa similar a un sistema 2x11/2x12 tradicional (unos 500g en el buje), eliminando la desventaja del peso. También disponible para MTB.
• Enviolo: Ofrece un sistema de cambios continuamente variable (CVT). En lugar de engranajes, utiliza bolas dentro del buje cuya inclinación cambia para variar la relación de transmisión de forma continua. Puede ser manual (puño giratorio) o automático (ajusta la marcha para mantener una cadencia deseada, bajando automáticamente al parar). Tiene rangos del 256% al 380%. Opciones para freno de disco, llanta o rodillo, y modelos de alta resistencia para e-cargo bikes (hasta 100Nm). Pesan entre 2 kg y 2.4 kg o más.

Estos modelos demuestran la diversidad y evolución de la tecnología de cambio interno.

¿Es Posible Convertir una Bicicleta a Cambio Interno?

Sí, en la mayoría de los casos es posible convertir una bicicleta con sistema de desviador a un buje con cambio interno. La mayoría de los bujes están disponibles para adaptarse a los espaciados de buje estándar.

Sin embargo, la conversión implica varios pasos y consideraciones:

• Necesitarás el buje en sí, que debe ser montado en una rueda. Puedes reutilizar la llanta, pero necesitarás radios nuevos, ya que los bujes internos suelen ser más anchos que los bujes de desviador o singlespeed. El montaje de ruedas es complejo y, a menos que tengas experiencia, es mejor dejarlo en manos de un experto, lo que añade coste.
• Las bicicletas diseñadas para bujes internos suelen tener algún método para tensar la cadena, como punteras horizontales. Si tu bicicleta tiene punteras verticales (lo más común en bicicletas con desviador), necesitarás un tensor de cadena. Este suele ser una polea con resorte que tensa el tramo inferior de la cadena, son relativamente económicos y funcionan bien.
• Deberás eliminar el desviador delantero si tu bicicleta tiene múltiples platos. La transmisión externa pasará a ser singlespeed.
• Las manetas de cambio para desviadores suelen usar relaciones de tiro de cable diferentes a las de los bujes internos, por lo que necesitarás manetas específicas para el buje que elijas.
• Si optas por un buje con freno de rodillo o contrapedal integrado, necesitarás anclar el brazo de reacción del freno al cuadro. En algunos casos, el cuadro debe estar diseñado específicamente para esto, ya que un cuadro estándar podría no ser lo suficientemente robusto para soportar la carga adicional del brazo de freno.

Aunque la conversión es factible, implica más que simplemente cambiar el buje y requiere considerar el coste y la complejidad del montaje y las piezas adicionales.

Fiabilidad de los Bujes Internos

Los bujes con cambios internos son generalmente muy fiables, en gran parte porque están sellados y protegidos de los elementos. Los engranajes orbitales internos están continuamente acoplados y no sufren el desgaste y la carga en los dientes que ocurre al cambiar con un desviador. Una causa común de problemas en los sistemas de desviador es la desalineación de la patilla del cambio, algo que no ocurre en un buje interno. Solo las partes externas, como los cables de cambio, pueden dañarse o corroerse, afectando la calidad del cambio. Los desviadores también son propensos a dañarse por golpes, mientras que los bujes internos, al no tener componentes colgantes, están mejor protegidos.

Preguntas Frecuentes

¿Puedo cambiar de marcha con un buje interno sin pedalear?

Sí, una de las grandes ventajas es la capacidad de cambiar de marcha cuando la bicicleta está parada o sin pedalear.

¿Son los bujes internos libres de mantenimiento?

No completamente, pero requieren mucho menos mantenimiento que los sistemas de desviador. Necesitan lubricación interna (cambio de aceite o servicio periódico) y las partes externas (cadena o correa) aún requieren cuidado.

¿Son más pesados que los sistemas de desviador?

Sí, generalmente son más pesados, aunque sistemas como el Classified buscan minimizar esta diferencia.

¿Ofrecen el mismo rango de marchas que un desviador?

Los bujes de gama alta como Rohloff o algunos Enviolo pueden ofrecer un rango similar o mayor que muchos sistemas de desviador. Los bujes más simples (3-8 velocidades) tendrán un rango total menor, pero las marchas estarán mejor espaciadas y aprovechadas.

¿Puedo usar un buje interno con una correa de transmisión?

Sí, la línea de cadena recta de los bujes internos los hace ideales para usar con correas de transmisión, que ofrecen un mantenimiento aún menor.

En resumen, los bujes con cambios internos ofrecen una alternativa robusta, limpia y de bajo mantenimiento a los sistemas de desviador, siendo especialmente adecuados para ciclismo urbano, de turismo o bicicletas eléctricas, a pesar de su mayor peso y coste inicial.

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