Ale Martinez Triathlon

En la primer parte de esta serie de 3 artículos sobre la resistencia a la rodadura analizamos las causas de la resistencia a la rodadura, en esta segunda parte analizaremos algunos resultados cuantitativos obtenidos mediante pruebas de laboratorio y comentaremos sobre la relación entre tubulares y clinchers ó cubiertas.



Coeficiente de Resistencia a la Rodadura

La resistencia a la rodadura está linealmente relacionada con la velocidad y el peso que soportan los neumáticos, el coeficiente de proporcionalidad se conoce como Coeficiente de Resistencia a la Rodadura (Crr, adimensional):

Resistencia a la Rodadura (vatios) = Masa (kg) * g (m/s^2) * Vel (m/s) * Crr

De manera que es equivalente especificar el Crr o los Vatios para una masa y velocidad dada cuando se habla de resistencia a la rodadura, la ventaja del Crr es que no requiere aclaraciones adicionales.

Es importante tener en cuenta que este coeficiente depende también de la superficie sobre la que rodamos y la presión de inflado de los neumáticos.

Pruebas de Laboratorio

Las pruebas que comentaremos fueron realizadas en las instalaciones de Continental en Korbach, Alemania, el protocolo consistió en hacer rodar los neumáticos bajo prueba sobre un rodillo de 120cm de diámetro a 30km/h con una carga simulada correspondiente a un conjunto bicicleta+ciclista de 85kg, con una distribución de peso de 44%/56% entre la rueda delantera y trasera respectivamente, y medir la potencia necesaria.

Los valores obtenidos corresponden a una superficie perfectamente lisa, una superficie rugosa provocará un incremento de estos valores. Debido a la naturaleza de la resistencia a la rodadura es esperable que la relación se mantenga al cambiar de superficie: a igual presión de inflado un neumático que es superior sobre una superficie lisa también lo será sobre una más rugosa.

Los resultados para los neumáticos tipo clincher se muestran en el siguiente gráfico:


Se puede observar que la diferencia entre el mejor y el peor clincher es de 20 vatios a 30km/h, a velocidades más altas esta diferencia aumenta proporcionalmente. Si lo traducimos en tiempo en una contrarreloj de 40km a igual potencia, la diferencia es del orden de los 2 minutos, comparable a lo que se puede ganar con un excelente juego de ruedas aerodinámicas, a una fracción del costo. La elección de los neumáticos tiene considerable importancia en el rendimiento.

Los resultados de estas pruebas se pueden consultar en Rolling Resistance incluyendo los Crr calculados y datos adicionales de los neumáticos probados, como resistencia a las pinchaduras y grip.

Tubulares vs Clinchers

Una inspección de la tabla correspondiente a los neumáticos de tipo tubular del artículo citado nos muestra un resultado probablemente inesperado: la resistencia a la rodadura de los mejores tubulares es bastante peor a la de los mejores clinchers:


Incluso versiones tubular y clincher del mismo modelo de neumático de alta calidad, con idénticas características constructivas, como los Vittoria Corsa Evo Cx (tubular) y Open Corsa Evo Cx (clincher) exhiben diferencias del orden de los 10 vatios a favor de la versión clincher, este dato es llamativo.

Importancia del pegado de los tubulares

El ing. Al Morrison venía realizando pruebas similares sobre rodillos, con resultados compatibles a los anteriores, hasta que en 2007 descubrió que el problema estaba en la forma de pegar los tubulares a la llanta: la que venía usando con solo 2 manos de pegamento Continental para permitir despegar el tubular y cambiarlo sin dañar la llanta ni el tubular, provocaba un incremento muy importante de la resistencia a la rodadura.

Reemplazando ese procedimiento por otro con el cual el tubular queda prácticamente “soldado” a la llanta usando 5 capas de pegamento Vittoria Mastik 1, a razón de 2 pomos de 30g de pegamento por rueda y muy difícil de despegar, las cosas volvieron a lo esperable: los tubulares de alta calidad tienen resistencia a la rodadura igual o mejor que los clinchers de calidad comparable.

El procedimiento de pegado del tubular para minimizar la resistencia a la rodadura como el que utiliza AFM en sus pruebas se puede resumir en 3 pasos:

Estirar el tubular y aplicar una capa generosa de Mastik 1 sobre el tubular inflado a 30psi y otra sobre la llanta limpia, usar un dedo dentro de una bolsita de plástico para repartir uniformemente el pegamento cuidando cubrir toda la superficie de contacto, dejar secar durante 4hs como mínimo.
Estirar el tubular nuevamente y repetir el procedimiento con una segunda capa en la llanta y el tubular, dejar secar 4hs como mínimo.
Aplicar una capa adicional sobre la llanta, dejar secar unos minutos y montar el tubular, inflar y dejar secar.

Este hallazgo tiene gran importancia práctica para los triatletas de larga distancia que pueden tener la necesidad de reparar una pinchadura en carrera: si el tubular se pega de manera de minimizar la resistencia a la rodadura es imposible de cambiar en un tiempo razonable, la utilización de un producto como el Vittoria Pit Stop ofrece una posible solución práctica para el uso de tubulares correctamente pegados.

Una solución más simple (y económica) es la utilización de cubiertas o clinchers de buena calidad (alto TPI) y cámaras de látex (ver más adelante), si bien en este caso hay un aumento del peso de las ruedas la importancia de este último efecto es mínima en los circuitos típicos de triathlon.

En el caso de los equipos profesionales de ciclismo la capacidad de los tubulares de permitir seguir rodando de manera controlada en caso de pinchaduras, aún arriesgando la integridad de la llanta, es extremadamente importante en las etapas de montaña por cuestiones de seguridad, combinado con la posibilidad de cambiar directamente la rueda completa que evita la necesidad de despegarlos en carrera, justifican claramente su utilización.

Cámaras de Látex vs Butil

Las cámaras de látex ofrecen una apreciable reducción de la resistencia a la rodadura respecto a sus pares de butil, la razón es que se trata de un material más elástico, con menos pérdidas internas (histéresis), por ej. podemos ver en los datos citados que un clincher Vittoria Open Corsa Evo Cx presenta una reducción en su resistencia a la rodadura del 15% frente a la misma cubierta utilizada con una cámara de butil.

Los tubulares con mejor Crr vienen con este tipo de cámaras y es recomendable su utilización con clinchers en competencia con la salvedad que requieren ser muy cuidadosos durante la instalación para no “morderlos” y que es necesario revisar frecuentemente la presión de inflado porque, al ser un material más poroso pierden presión mucho más rápidamente que las de Butil. Por esta razón no son recomendables para el uso diario ni como repuesto.

Respecto a la contradicción que pareciera existir entre la penalización del rendimiento que surge de utilizar cámaras de butil en lugar de cámaras de látex y el hecho de ver equipos Pro-Tour usando tubulares Continental, que solo vende tubulares con cámara de butil, no sería tal; en 2010 Continental habría reconocido que esos equipos reciben versiones especiales con cámaras de látex que no están disponibles al público.

Cubiertas sin cámara (tubeless)

Las cubiertas sin cámara son relativamente nuevas en el ciclismo de ruta y no han logrado aún una gran difusión, si bien se podría conjeturar que esto podría deberse a la resistencia al cambio y el hecho de necesitar llantas especiales o realizar adaptaciones, en la práctica las ventajas que ofrecen (eliminación de las pinchaduras por pellizco al no tener cámara y, supuestamente, mejor resistencia a las pinchaduras en general) están contrapesadas por un aumento de la resistencia a la rodadura del orden del 30% o más en comparación con las mejores cubiertas y tubulares con cámaras de látex si observamos los datos de las pruebas del Ing. Morrison del modelo Fusion 2 de Hutchinson y la mayoría de los modelos de la fábrica japonesa IRC.

Una excepción a lo anterior es el modelo "Top Secret" de IRC que ofrece una resistencia a la rodadura comparable a la de las mejores cubiertas y tubulares, la particularidad de esta cubierta es que el revestimiento interno que evita la filtración de aire es de látex (goma natural en la traducción directa del japonés) en lugar de butil como en el resto de los casos. Si bien este modelo es difícil de conseguir y relativamente costoso (más de u$s 100) es interesante en el sentido que demuestra que no existe un problema inherente por el cual las cubiertas sin cámara deban tener una resistencia a la rodadura mayor, habrá que ver si otras marcas incorporan esta característica y las cubiertas sin cámara se convierten en una buena alternativa para la competencia y no solo como cubiertas de entrenamiento.

Conclusiones

La resistencia a la rodadura es un componente importante del rendimiento en el ciclismo, la diferencia entre neumáticos puede ser considerable y, no siempre, más caro es mejor.

Los resultados de las pruebas realizadas por el ing. Al Morrison, cubren una amplia gama de tubulares, clinchers y cubiertas sin cámara constituyendo la fuente de referencia más completa para la selección de neumáticos; los datos correspondientes a tubulares especifican el modo en que fueron pegados haciendo la distinción entre los dos métodos citados y los datos correspondientes a cubiertas tipo clincher indican que tipo de cámara se utilizó.
Las versiones actualizadas con las últimas pruebas se pueden consultar en: Al Morrison's Rollers Data.

Estos datos obtenidos en rodillos corresponden a superficies "perfectamente lisas", en la tercera parte de esta serie veremos como se relacionan con lo que ocurre cuando salimos al asfalto comparándolos con algunos resultados de pruebas de campo.