¿Cómo Funcionan las Marchas de Bicicleta?

Las bicicletas con cambios, o marchas, son una de esas invenciones que, al combinarse con la rueda, revolucionaron la forma en que nos desplazamos. Son el corazón de la bicicleta moderna, encargadas de transformar el esfuerzo que aplicas en los pedales en la rotación de la rueda trasera. Al variar los engranajes utilizados, los ciclistas pueden adaptar su esfuerzo para rodar por una enorme variedad de terrenos. Los cambios nos permiten ir más rápido, subir cuestas empinadas con menos esfuerzo y, en definitiva, disfrutar más de la experiencia de montar en bicicleta.

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Comprender cómo funcionan las marchas de una bicicleta nos lleva atrás en el tiempo, a los orígenes del ciclismo moderno. Para ello, es útil mirar las bicicletas de rueda alta, a menudo llamadas 'penny-farthing'. Probablemente las hayas visto en películas de época. Estas bicicletas primitivas no tenían engranajes. En cambio, la rueda delantera y los pedales estaban conectados directamente, de forma similar a como funcionan los triciclos infantiles hoy en día.

En un triciclo o una penny-farthing, la rueda gira una vez por cada rotación completa de los pedales. Para un niño en un triciclo con una rueda delantera de 16 pulgadas (aproximadamente 50 pulgadas de circunferencia), cada revolución del pedal impulsa al niño hacia adelante 50 pulgadas. Si ese niño puede girar los pedales aproximadamente una vez por segundo, o a 60 revoluciones por minuto (rpm), el triciclo se mueve a unos 4.5 kilómetros por hora.

Mientras que 4.5 km/h puede ser una velocidad razonable para un niño en un triciclo, si un adulto quisiera rodar a una velocidad más práctica, como 24 km/h, sin tener que pedalear a una velocidad imposible, la rueda delantera necesitaría un diámetro mucho mayor. Para alcanzar 24 km/h a 60 rpm, la rueda debería tener un diámetro cercano a los 2 metros, lo que explica por qué las penny-farthings tenían una rueda delantera tan grande. Esta configuración limitaba severamente la versatilidad y seguridad de la bicicleta.

Las bicicletas de rueda alta fueron populares en las décadas de 1870 y 1880, pero su diseño poco práctico llevó a la adopción generalizada de la 'bicicleta de seguridad' hacia la década de 1890. Eran más seguras porque el ciclista no estaba sentado a varios metros del suelo. Las marchas de bicicleta y el diseño moderno de las bicicletas tienen su origen en la bicicleta de seguridad. Una bicicleta de alrededor de 1900 se parece (más o menos) a la mayoría de las bicicletas contemporáneas: tenía dos ruedas de tamaño similar, bielas y pedales en el centro del cuadro, y una cadena que conectaba la biela a la rueda trasera para propulsar la bicicleta hacia adelante.

En lugar de una rueda gigante girada directamente por el ciclista para alcanzar una velocidad de desplazamiento razonable, las bicicletas de seguridad utilizaban ruedas más pequeñas impulsadas por un plato en los pedales y un piñón en la rueda trasera, conectados por una cadena. Estas primeras bicicletas de seguridad eran de una sola velocidad, como las penny-farthings antes que ellas, lo que significa que solo tenían una relación de transmisión.

¿Qué es la Relación de Transmisión?

Una relación de transmisión describe cuántas vueltas da la rueda trasera por cada revolución completa de la biela (los pedales). Si la relación de transmisión es 2:1, la rueda girará dos veces por cada pedalada. Dado que los engranajes de la bicicleta utilizan dientes, una forma precisa de encontrar tu relación de transmisión es dividir el número de dientes del plato (en los pedales) por el número de dientes del piñón (en la rueda trasera). Por ejemplo, si tu plato tiene 40 dientes y tu piñón trasero tiene 18, al dividir 40 por 18, obtienes una relación de transmisión de 2.22:1 (se pronuncia 'dos punto veintidós a uno').

Otra forma de pensar sobre las marchas de bicicleta es en 'pulgadas de desarrollo'. A veces llamado simplemente 'desarrollo', esto describe la distancia que se mueve tu bicicleta con cada pedalada (generalmente en pulgadas o centímetros) después de una rotación completa de la biela. Las pulgadas de desarrollo pueden ser un poco más difíciles de calcular, ya que necesitarás saber el diámetro preciso de tu neumático trasero. Pero esto significa que es una forma más precisa de medir la dificultad (o facilidad) que puede tener una combinación de marchas particular para pedalear. Generalmente, las pulgadas de desarrollo en el rango de 20 a 40 se sentirán fáciles, mientras que las marchas alrededor de 60-80 se sentirán medianas. Un desarrollo por encima de 100 será difícil de mover.

Transmisiones Modernas

La mayoría de las bicicletas actuales utilizan sistemas de transmisión con múltiples combinaciones de marchas (a menudo llamadas 'velocidades'). Las bicicletas de montaña y gravel suelen usar un solo plato en la biela (transmisiones 1x, pronunciado 'uno por'), con hasta 13 piñones en la rueda trasera. Las bicicletas de carretera utilizan dos platos en la biela (a veces llamado 2x), duplicando así las relaciones de transmisión disponibles. Algunas bicicletas de cicloturismo y bicicletas de montaña o carretera más antiguas pueden tener tres platos en la biela (llamados triples, o 3x).

Quizás hayas oído hablar de algunas bicicletas antiguas a las que se referían como 'diez velocidades'. Ese nombre proviene del número total de marchas que tenían esas bicicletas. En ese momento, las bicicletas de carretera tenían cinco piñones en la parte trasera con dos platos en la parte delantera (2 x 5 = 10). Las bicicletas de carretera modernas de hoy en día tienen hasta 24 velocidades, con dos platos en la parte delantera y 12 piñones en la parte trasera. Parece que veinte, veintidós y veinticuatro velocidades no eran tan pegadizos, por lo que ese sistema de nomenclatura ha caído en gran medida en desuso para las bicicletas modernas.

Para determinar las marchas de una bicicleta, debes observar de cerca sus componentes. Los tamaños de los piñones del cassette suelen indicarse mediante un rango del piñón más pequeño al más grande. Busca marcas como '10-52T' en una bicicleta de montaña y '11-34T' en una bicicleta de carretera, aunque existen muchas variaciones. El tamaño del plato suele ser más fácil de averiguar, ya que hay menos y generalmente tienen su número de dientes impreso o grabado en el exterior. Pero si no puedes encontrar un número listado, siempre puedes simplemente contar el número de dientes en un engranaje.

Para los ciclistas con inclinación mecánica o a quienes les gusta ajustar sus bicicletas, cambiar la configuración de marchas puede ser una forma de adaptar su bicicleta a sus necesidades. Por ejemplo, si vives en una zona montañosa, instalar un plato delantero más pequeño o un cassette trasero más grande puede permitir al ciclista abordar terrenos con menos esfuerzo. Alternativamente, un plato delantero más grande podría desbloquear algo de velocidad extra si vives en un lugar plano.

Si planeas cambiar las marchas de tu bicicleta, asegúrate de que los nuevos engranajes sean compatibles con tus piezas existentes. Los fabricantes de componentes generalmente no aconsejan mezclar y combinar piezas de varias marcas (aunque, en algunos casos, es posible). Los desviadores delanteros y traseros tienen límites de capacidad para el tamaño máximo, mínimo y el rango de los platos y cassettes. Tu cadena debe tener la longitud adecuada para los engranajes que usarás. En algunos casos, incluso podrías encontrarte con el problema de que tu cuadro sea incompatible con el rango de marchas deseado. Y si algo de esto te parece más de lo que quieres manejar, dirígete a tu tienda de bicicletas local.

Bujes de Engranajes Internos

Quizás hayas estado en una ciudad con un programa municipal de bicicletas compartidas, como la popular flota CitiBike de la ciudad de Nueva York. Es posible que hayas notado que estas bicicletas parecen de una sola velocidad, pero la mayoría utiliza un buje interno con engranajes en la rueda trasera. Los bujes de engranajes internos son una opción popular para bicicletas urbanas y utilitarias porque requieren menos mantenimiento que las marchas tradicionales tipo desviador. Los sistemas de engranajes internos varían de 3 a 14 marchas. Su principal inconveniente es su peso sustancial.

Cómo Funcionan los Desviadores

La gran mayoría de las bicicletas modernas utilizan desviadores para cambiar de marcha. En la rueda trasera, el desviador trasero mueve la cadena hacia arriba o hacia abajo del cassette. Cuando se inicia un cambio, el desviador fuerza la cadena contra una rampa mecanizada en el piñón. (Las rampas a veces parecen un diente roto o agrietado en el piñón, pero están colocadas a propósito para ayudar en la velocidad y precisión del cambio.) Piensa en estas rampas como pequeños escalones mecanizados que facilitan que la cadena se mueva hacia arriba y hacia el siguiente piñón. Estas rampas ayudan a la cadena a moverse en ambas direcciones con cada cambio.

Muchas bicicletas también tienen un desviador delantero que mueve la cadena entre los dos o tres platos en los pedales. Cambiar entre los platos proporciona cambios mucho más amplios en la relación de transmisión que los cambios en la parte trasera. Los cambios delanteros se utilizan mejor al pasar de un terreno llano de alta velocidad a una cuesta empinada o de una subida a un descenso. Cambiar en la parte trasera te permite seleccionar una marcha con mayor precisión porque los saltos entre dientes son mucho más pequeños.

La mayoría de los desviadores se activan mediante cables metálicos conectados a las palancas de cambio (ubicadas en el tubo diagonal o en el manillar). Cuando se mueve la palanca de cambio, tira o libera tensión en el cable. El cambio de tensión mueve el desviador, y el desviador mueve la cadena a un piñón o plato de diferente tamaño. Las bicicletas nuevas de gama alta y orientadas al rendimiento a menudo utilizan grupos electrónicos en lugar de sistemas de cable. Las marchas en los sistemas electrónicos se cambian utilizando un pequeño motor alimentado por una batería (ubicada en el desviador o almacenada en otra parte de la bicicleta).

Los principales beneficios de las transmisiones electrónicas son un rendimiento constante y una mayor precisión. Los inconvenientes del cambio electrónico son el mayor coste y la complejidad de la configuración, además de que las transmisiones electrónicas necesitan cargarse regularmente.

Cómo Cambiar de Marcha Correctamente

Primero, familiarízate con la dirección en la que debes mover la cadena para obtener el resultado deseado. En los pedales (platos), el plato más grande es la marcha más dura (te da más velocidad), mientras que el plato más pequeño es la marcha más fácil (úsala para subir cuestas). Esto se invierte en la rueda trasera (cassette), donde los piñones más grandes son más fáciles de pedalear y los piñones más pequeños serán más duros.

Consejo: Para las transmisiones de cable, recuerda 'D=D: Derecha igual a Detrás'. La maneta D erecha controla el desviador D etrás (trasero). La maneta izquierda controla el desviador delantero.

Para cambios de marcha suaves, cambia mientras estás pedaleando. Al iniciar el cambio, es útil reducir ligeramente el esfuerzo que aplicas en los pedales mientras sigues pedaleando. Una vez que escuches que la cadena hace clic en la nueva marcha, reanuda tu esfuerzo completo de pedaleo. Por eso es importante anticiparse a las cuestas y las paradas cambiando a la marcha deseada de antemano.

Entonces, ¿cuándo deberías usar diferentes marchas?

• Las marchas más bajas y fáciles (con el plato más pequeño delante y los piñones más grandes detrás) te permiten acelerar más rápido. Una marcha más baja te ayuda a arrancar desde parado más fácilmente o a subir una cuesta empinada.
• Las marchas más altas y difíciles de mover (plato grande y piñones más pequeños) te ayudan a aumentar tu velocidad máxima. Pero estas marchas requieren más trabajo y músculo para acelerar.

Glosario de Términos Clave

• Cassette: Una colección de piñones de varios tamaños unidos al buje trasero. Los cassettes suelen tener entre 7 y 13 piñones individuales (dependiendo de la antigüedad, categoría de uso o precio de la bicicleta). Algunas bicicletas más antiguas o de bajo precio utilizan un piñón libre (freewheel) que se enrosca en el buje trasero y contiene las partes que permiten que la bicicleta ruede sin que giren las bielas.
• Cadencia: Una medida de la velocidad a la que un ciclista gira los pedales, generalmente medida en revoluciones por minuto (RPM).
• Plato: El anillo dentado unido a la biela cerca de los pedales.
• Desviador: Se refiere al mecanismo, ya sea en la parte delantera o trasera de la bicicleta, que mueve la cadena de un engranaje a otro.
• Transmisión (Drivetrain): Un término para describir el conjunto de piezas que convierten la fuerza del ciclista en movimiento hacia adelante. Generalmente se refiere a la cadena, los desviadores, los platos y el cassette.
• Relación de Transmisión: Describe la relación entre el plato y el piñón utilizado en el cassette. 50x16 es un ejemplo de una relación de transmisión en bicicletas de carretera.
• Dientes (o T): Se refiere al número de dientes en un engranaje. Por ejemplo, un plato de 50T tiene 50 dientes individuales.

Preguntas Frecuentes sobre las Marchas de Bicicleta

¿Cuál es la diferencia entre una marcha fácil y una marcha difícil?
Una marcha fácil (plato pequeño delante, piñón grande detrás) requiere menos esfuerzo para pedalear y es ideal para arrancar, subir cuestas o pedalear a baja velocidad. Una marcha difícil (plato grande delante, piñón pequeño detrás) requiere más esfuerzo pero permite alcanzar velocidades más altas en terreno llano o en bajada.

¿Cómo mueven la cadena los desviadores?
Los desviadores son mecanismos que, al ser accionados por cables o electrónicamente, empujan la cadena lateralmente para forzarla a subir o bajar de un piñón a otro (en el desviador trasero) o de un plato a otro (en el desviador delantero). Utilizan rampas mecanizadas en los engranajes para facilitar este movimiento.

¿Qué son las pulgadas de desarrollo?
Las pulgadas de desarrollo (o simplemente desarrollo) es una medida que indica cuánta distancia avanza la bicicleta con cada pedalada completa. Considera el tamaño de los engranajes y el diámetro de la rueda trasera, ofreciendo una forma más precisa de comparar la 'dureza' de diferentes combinaciones de marchas.

¿Cuáles son los principales tipos de sistemas de engranajes?
Los dos tipos principales son los sistemas de desviador (los más comunes, con engranajes expuestos) y los sistemas de buje interno (donde los engranajes están sellados dentro del buje trasero, ofreciendo bajo mantenimiento).

¿Cómo puedo cambiar de marcha de forma suave?
Lo más importante es pedalear mientras cambias. Al iniciar el cambio, reduce ligeramente la presión sobre los pedales por un instante hasta que escuches que la cadena se asienta en la nueva marcha, y luego reanuda tu esfuerzo normal. Anticipa los cambios de terreno para cambiar antes de que la carga sobre los pedales sea excesiva.

¿Puedo cambiar las marchas de mi bicicleta por otras diferentes?
Sí, es posible adaptar las marchas de tu bicicleta (cambiando platos o cassettes) para adaptarla mejor a tu terreno o estilo de pedaleo. Sin embargo, debes asegurarte de que los nuevos componentes sean compatibles con tus desviadores, cadena y cuadro. En caso de duda, consulta a un mecánico de bicicletas profesional.

¿Qué significan 1x, 2x o 3x en la descripción de una transmisión?
Estos términos se refieren al número de platos que tiene la bicicleta en la parte delantera, junto a los pedales. 1x significa un plato, 2x significa dos platos y 3x significa tres platos. Esto, combinado con el número de piñones en el cassette trasero, determina el número total de marchas disponibles.

¿Qué son las marchas electrónicas?
Las marchas electrónicas utilizan pequeños motores eléctricos, alimentados por una batería, para mover los desviadores en lugar de cables mecánicos. Ofrecen cambios más precisos y consistentes con solo tocar un botón, pero son más caras y requieren carga.

Comprender el funcionamiento de las marchas de tu bicicleta te permitirá utilizar tu transmisión de manera más eficiente, haciendo tus paseos más cómodos y divertidos, ya sea que estés subiendo una montaña o rodando a toda velocidad por un llano.

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