Tutorial - Suspensiones - Conceptos básicos

Tema en 'LTMRACING.COM' iniciado por LTMRACING, 19 Feb 2009.

  1. LTMRACING

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    Hola,

    A petición de muchos usuarios y especialmente del algunos que todavía utilizan amortiguadores de la marca Progressive Suspensión 5th Element hemos preparado este tutorial. Aunque hoy en día la marca Progressive Suspensión retiró su división de fabricación, investigación y desarrollo de amotiguadores para bicicleta, en su día fue la marca pionera en el desarrollo de sistemas de plataforma estable revolucionando el mercado de las bicicletas de doble suspesión. En LTMRACING.COM seguimos prestando servicio a aquellos usuarios que lo necesiten.

    De cualquier manera estos conceptos básicos serán de ayuda a todos aquellos que quieran entender los principales conceptos de actuación en las suspensiones para bicicleta.


    Un saludo.


    LTMRACING.COM

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    Tutorial - Suspensiones - Conceptos básicos


    Si hay algún aspecto en el que la tecnología esta poniendo toda la carne en el asador en la bicicleta de montaña, este es, sin duda alguna el de las suspensiones.
    Términos como SAG, Compresión de Alta velocidad, plataforma de pedaleo....etc se han introducido en nuestro vocabulario cotidiano de la noche a la mañana no sin un importante esfuerzo por parte de lo profesionales del sector y , por supuesto también de los usuarios que, en muchas ocasiones se ven desbordados por este aluvión de siglas y conceptos técnicos que en muchos casos, sin una adecuada explicación por parte de los profesionales del sector no llegan a comprender.

    Continuamente, vemos como las marcas se afanan en diseñar nuevos sistemas de suspensión que con mayor o menor éxito consiguen resolver los problemas o mejor diríamos las nuevas necesidades que el mountain bike moderno demanda.
    Antes de nada, conviene que conozcamos una serie de términos que nos van a ayudar a comprender mejor el funcionamiento de las suspensiones:

    Balance de las suspensiones:

    Tanto la suspensión delantera como la trasera deben de regularse igualmente de acuerdo con el peso del piloto, el nivel de destreza, estilo de conducción, tipo de terreno....etc
    Las regulaciones de un piloto no tienen por que servir para otro.

    SAG:

    Hundimiento estático, es la cantidad de hundimiento que se produce en la suspensión cuando nos subimos en la bici. Oscila entre el 20-25% del recorrido o carrera de la suspensión para XC y entre un 35-45% para descenso.

    Bobbing:

    El bobbing o hundimiento inducido por el pedaleo, es el movimiento y la consecuente perdida de energía que se produce en las suspensiones al pedalear. Este es uno de los principales problemas con los que se enfrentaron las dobles suspensiones en sus inicios y el argumento principal de los "Suspensión-excépticos"

    Estabilidad de conducción:

    Digamos que es un compendio de factores que controlan el bobbing, el Hundimiento producido por la frenada y en definitiva el comportamiento descontrolado de las suspensiones cuando no van adecuadamente reguladas.

    Spike:

    Es la sensación que se produce cuando en un impacto de alta velocidad el amortiguador no se puede comprimir con la suficiente velocidad para absorber el impacto-tamaño del obstáculo en el instante del contacto.

    Amortiguación en Compresión:

    Es la capacidad de la suspensión de regular la velocidad de entrada del vastago o de las botellas durante el impacto. Se puede regular en impactos de alta y de baja velocidad.

    Amortiguación de Rebote:

    Es lo contrario de la anterior, en este caso, se regula la velocidad de salida de laas botellas-vástago después del impacto. controla la velocidad a la cual la suspensión ( y la rueda) retorna a su posición original después de haber sido comprimida.

    Una vez conocidos estos conceptos básicos, podremos comprender mejor el funcionamiento de cualquier tipo de suspensión.
    Podríamos decir que existen dos formas de "amortiguar". Vamos a centrarnos en este caso en suspensiones traseras por lo que nos referiremos a estas como amortiguadores.
    Estos dos sistemas se conocen como control de amortiguación Sensible a la Velocidad y control de amortiguación Sensible a la Posición.
    El control de amortiguación de compresión sensible a la velocidad del vástago en el impacto, es el resultado de, como se puede imaginar, la velocidad con que el pistón y el vástago penetran en el aceite debido al impacto. Cuando la velocidad es baja, hay poca amortiguación de compresión, cuando esta velocidad es alta, la amortiguación en compresión es alta.
    Para conseguir esto, se utilizan una serie de arandelas flexibles que dejan pasar mayor o menor cantidad de aceite dependiendo de la fuerza que le aceite ejerce sobre ellas.
    Para ilustrar esto de un modo más fácil, imaginemos el pistón en el aceite con un orificio de un diámetro determinado. A baja velocidad, el aceite puede pasar por el orificio libremente oponiendo poca o ninguna resistencia al avance del pistón. Pero a alta velocidad, el orificio no seria capaz de evacuar la suficiente cantidad de aceite necesaria para el avance del pistón, con lo cual la fuerza que se opone al avance seria demasiado fuerte y el amortiguador no seria capaz de absorber el impacto. Lo que se consigue con estas arandelas es que a baja velocidad el "agujero" es pequeño creando una amortiguación de compresión de baja velocidad, pero que a mayores velocidades del pistón el incremento de flujo de aceite hace que estas arandelas flexen aumentando el tamaño de nuestro "agujero" permitiendo que pase mas aceite a través del pistón.
    Para probar y diseñar todo esto se utilizan unos dinamómetros que evalúan las fuerzas de suspensión a distintas velocidades. A partir de aquí, se obtienen gráficas en las que se representan velocidades en el eje de las "X" y fuerza de amortiguación en el de las "Y".
    En este tipo de amortiguadores, un pequeño cambio que se realice en los grosores y/o cantidad de las arandelas puede producir grandes cambios en las gráficas de suspensión.
    Si por ejemplo queremos eliminar el hundimiento inducido por el pedaleo aumentando la amortiguación de compresión de baja velocidad, a menudo no podremos evitar que esto se refleje en un aumento de la amortiguación de compresión de alta aumentando el spike.

    En el caso de los sistemas de control de amortiguación sensibles la posición, las cosas funcionan de forma diferente, la fuerza de amortiguación sólo depende en un pequeño porcentaje de la velocidad del vástago en el impacto. La fuerza de amortiguación en compresión depende de la posición del pistón en el recorrido.
    Ha habido diferentes formas de intentar conseguir, con mayor o menor éxito, sistemas de este tipo en el pasado, nosotros nos centraremos en el sistema Curnutt/5th Element de control de amortiguación de compresión sensible a la posición.
    En este sistema, la velocidad del pistón juega un papel menor en el control de la amortiguación de compresión y además el sistema permite conseguir valores altos de amortiguación en baja velocidad (que nos permiten eliminar el bobbing) sin que esto afecte a la compresión de alta velocidad. Es decir, si tenemos 45 kg de fuerza de amortiguación a 5cm/s, a 75cm/s también los tendremos.
    En este sistema, podemos establecer un valor de fuerza de compresión a partir del cual el amortiguador comience a funcionar, con lo cual podemos eliminar el molesto bobbing aumentando la plataforma de pedaleo. Además tb. se puede regular la progresividad de la amortiguación de compresión, es decir, podemos hacer que esta aumente mas cuando el amortiguador llega al final de su recorrido lo cual puede ser utilizado para por ejemplo evitar topes en grandes impactos.
    Ahora vamos a imaginar a cámara lenta lo que sucede dentro de un amortiguador en un impacto de alta velocidad como puede ser un aterrizaje después de un salto, una raíz, roca... etc. En cuanto la rueda choca contra el obstáculo es acelerada a gran velocidad. Por ejemplo, si saltamos desde 2.5 m a plano, nuestro cuerpo caería a unos 750 cm/s que en una bici con una desmultiplicación de 3:1 pondría el vástago-pistón a 250 cm/s en muy poco tiempo.
    En un amortiguador de amortiguación sensible a la velocidad, al principio del recorrido notaríamos la mayor fuerza de amortiguación de compresión ya que aunque las arandelas flexen al máximo no permiten pasar todo el flujo de aceite necesario y se produce lo que se conoce como spike de alta velocidad. Según avanzamos en el recorrido, la velocidad del vástago va disminuyendo y por tanto la amortiguación de compresión también va cayendo lo cual no proporciona mucha protección frente a los topes.
    Veamos ahora que es lo que sucede en este mismo escenario pero con un sistema de amortiguación de compresión sensible a la posición. Cuando la rueda impacta con el obstáculo y el vástago es acelerado a esos 250 cm/s, al principio del recorrido el amortiguador ofrece muy poca amortiguación de compresión, permitiendo que la rueda se mueva con mayor libertad. Según vamos avanzando en el recorrido y el vástago va decelerando, este sistema va incrementando la amortiguación de compresión suave y gradualmente incluso al final del recorrido. De este modo, el amortiguador nos decelera suave y progresivamente sin ningún tipo de sensación brusca tipo spike haciendo honor al dicho de que cuanto mas duro le das mas suave responde.

    AJUSTES 5th ELEMENT

    Precarga del muelle:

    El SAG correcto se consigue ajustando la precarga del muelle, esto es, comprimiendo o aflojando el muelle. si apretamos conseguiremos menos SAG y si aflojamos conseguiremos mas.
    La cantidad de SAG oscila entre 20-25% para XC y 35-45% para DH.
    Para calcular esto medimos la distancia entre tornillos en el amortiguador antes y después de subirnos a la bici y la diferencia la dividimos por la carrera del amortiguador.
    Ejemplo:
    Distancia entre tornillos 241.3 mm
    Distancia entre tornillos comprimido 212 mm
    Cantidad comprimida 29.3 mm
    Carrera del Amortiguador 76.2 mm
    Porcentaje de SAG 38% (29.3/76.2)

    Presión IFP:

    El rango de presión de la cámara IFP va de 50-150 psi. No se debe de utilizar el amortiguador con menos de 50 psi ya que además de no funcionar correctamente se puede necesitar volver a ser calibrado.
    La presión IFP controla la plataforma de pedaleo. Mediante esta presión la Válvula de Control ( CV/t ) interna del pistón permanece cerrada no permitiendo el paso de aceite de un lado al otro del pistón con lo cual el amortiguador no se comprime. Cuando el impacto que recibe la rueda es mayor que este umbral de presión que hemos establecido, la válvula abre y el amortiguador funciona. A mayor presión la válvula abre ante un impacto mayor y viceversa.

    Progresividad:

    La válvula de control del pistón se cierra debido a la presión que sobre ella ejerce el aceite que la rodea que a su vez es presionado por la cámara IFP.
    A medida que avanzamos en el recorrido, va habiendo una mayor presión sobre la válvula de control que cada vez se ve mas forzada a cerrar lo cual produce un incremento en la amortiguación de compresión. Dependiendo del tamaño que demos a la cámara IFP este cierre será más progresivo o más lineal, haciendo que el amortiguador se "endurezca" mas o menos al final del recorrido.
    La progresividad es necesaria para evitar topes mecánicos originados por grandes impactos.
    Regulación de la compresión de alta y baja velocidad (depende de la velocidad):
    Se puede regular la amortiguación de compresión de principio y final de recorrido en la parte que no esta regulada por la válvula de control (regula según la posición).
    Estas regulaciones actúan a todo lo largo del recorrido y producen un efecto lineal.
    El regulador de principio de recorrido regula la amortiguación de compresión en la primera mitad del recorrido o a velocidades de impacto bajas mientras que el de final de recorrido lo hace en la segunda mitad o a velocidades de impacto altas.
    Podríamos decir que el efecto de estas regulaciones seria parecido al de aumentar o disminuir la viscosidad del aceite.

    Rebote:

    La amortiguación de rebote es un ajuste sensible a la velocidad. Controla la velocidad de retorno del vástago. Menos amortiguación de rebote significa que el vástago retorna mas rápido y viceversa.

    REPOSO:

    En la posición de reposo, la válvula de control CV/t se encuentra cerrada debido a la presión que la cámara IFP produce sobre el aceite que la rodea no permitiendo el paso de aceite de un lado al otro del pistón con lo cual el amortiguador no se comprime. Si logramos encontrar una presión tal que el vaivén que producimos al pedalear no abre la válvula pero un pequeño impacto sobre la rueda si lo hace, estamos controlando la plataforma de pedaleo.

    IMPACTO:

    Cuando el impacto que recibe la rueda es mayor que este umbral de presión que hemos establecido, la válvula abre y el amortiguador funciona. A mayor presión la válvula abre ante un impacto mayor y viceversa.
    Paralelamente al avance del pistón principal, el pistón IFP avanza aumentando la presión en la cámara IFP y por consiguiente la presión del aceite, que hace que la válvula de control intente cerrarse mas a medida que llega al final del recorrido, provocando así esa protección extra "antitopes" por lo que el sistema es famoso.

    RETROCESO:

    Una vez que cesa la presión, el muelle se encarga de que el pistón retorne, la válvula de control se vuelve a cerrar obligando al aceite a pasar por el agujero de rebote, disipando la energía del impacto y restableciendo el equilibrio de presiones a ambos lados de los pistones.

    Nacho Herráez
    Departamento Técnico Bike Comp S.L.
    dptotecnico@bikecomp.com
    91-5618646


    Nota del Autor:


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    Última edición: 19 Feb 2009

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