La bicicleta en cifras

Las herramientas de un vistazo

La bicicleta es una máquina asombrosamente honesta. Por cada vuelta de pedal, la rueda trasera gira tantas veces como indica la relación entre los dientes del plato y del piñón, y avanza tanto como mide la circunferencia de la rueda. En las cuestas, las piernas pesan porque la gravedad tira hacia atrás con una fuerza igual al peso multiplicado por el seno de la pendiente; y por encima de 30 km/h empiezas a jadear porque la potencia necesaria para vencer la resistencia del aire crece con el cubo de la velocidad. Las calculadoras de este capítulo son herramientas que aplican esa física sencilla y honesta a tu bicicleta y a tu cuerpo.

Debajo de cada calculadora encontrarás la fórmula utilizada, cómo leer el resultado y consejos para aprovechar las cifras en la práctica. El resultado es un punto de partida, no la respuesta definitiva. Con la misma presión, la sensación cambia según la marca de la cubierta y la anchura interior de la llanta, y con la misma estimación de calorías, el gasto real varía según la composición corporal y la eficiencia de cada persona. Tomar las cifras como línea de base y afinar con lo que siente tu cuerpo: esa es la mejor manera de usar una calculadora. Los datos que introduces no se envían a ningún sitio; todos los cálculos se hacen solo en tu navegador.

Calculadora de desarrollos y velocidad

Los cambios son la forma en que la bicicleta entiende las piernas humanas. Las piernas rinden con más eficiencia pedaleando a unas 80-100 vueltas por minuto, pero la pendiente del camino y el viento cambian sin cesar. El cambio salva esa distancia combinando de forma distinta el plato delantero y el piñón trasero, de modo que con las mismas revoluciones (cadencia) se pueden alcanzar velocidades distintas. Introduce en la calculadora de abajo los platos y el casete, el tamaño de la rueda y la cadencia, y verás la velocidad de todas las combinaciones en un gráfico y una tabla.

Cómo se calcula: de la relación a la velocidad

El punto de partida de todos los cálculos es la relación de transmisión: el número de dientes del plato dividido entre el del piñón. Con un plato de 50T y un piñón de 25T, es 2,0, lo que significa que por cada vuelta de pedal la rueda trasera da dos vueltas. Si se multiplica por la circunferencia de la rueda, se obtiene la distancia que avanza la bicicleta por cada vuelta de pedal, es decir, el desarrollo. La circunferencia de una cubierta 700×28c es de unos 2.136 mm, así que con una relación de 2,0 se avanzan unos 4,27 m por vuelta. Por último, multiplicando el desarrollo por la cadencia y por 60 se obtiene la distancia por hora, y dividiendo entre 1.000, la velocidad en km/h.

Velocidad (km/h) = (plato ÷ piñón) × circunferencia de la rueda (m) × cadencia (rpm) × 60 ÷ 1000

Las pulgadas de desarrollo (gear inches) son un indicador muy usado tradicionalmente en el mundo anglosajón: la relación multiplicada por el diámetro de la rueda en pulgadas. Es una herencia de la época de los velocípedos de rueda alta (penny-farthing), sin transmisión por cadena, en los que el diámetro de la rueda delantera era el propio desarrollo. 30 pulgadas equivalen, por tanto, a la sensación de mover directamente un velocípedo con una rueda de 30 pulgadas de diámetro. En general, por debajo de 25 se considera una marcha muy ligera, capaz de subir pistas de montaña empinadas, y por encima de 100, una marcha dura para rodar rápido en llano o bajar. En Francia y en la Europa continental se usa más el desarrollo en metros que las pulgadas.

Cómo leer el gráfico: solapamientos, saltos y cadena cruzada

En el gráfico, los tramos en que se solapan las líneas horizontales de cada plato son zonas duplicadas, en las que se puede lograr una velocidad similar sin cambiar de plato. Un 2×11 tiene en teoría 22 combinaciones, pero en la práctica solo unas 13-15 marchas se diferencian entre sí en un 3 % o más. Las «marchas útiles» de la calculadora se obtienen ordenando por relación las combinaciones sin cadena cruzada y contando solo las que difieren en un 3 % o más de la anterior.

La separación entre puntos de una misma fila indica el salto entre marchas. Si es de un diente, como en 11-12-13, la cadencia solo cambia un 7-8 % al cambiar y el ritmo no se rompe; pero en un casete de rango amplio como el 10-51, los saltos en los piñones grandes llegan al 15-20 %, y al cambiar una marcha en subida la sensación en las piernas cambia de golpe. Un rango amplio y saltos cortos son objetivos contrapuestos, y esa es también la razón por la que las bicicletas de carretera prefieren transmisiones 2× y las MTB, 1×.

La cadena cruzada es la combinación del plato grande con el piñón más grande, o del plato pequeño con el piñón más pequeño. La cadena trabaja torcida, lo que aumenta el ruido y la fricción, acelera el desgaste de la cadena y los dientes y puede hacer que la cadena roce la horquilla del desviador. Con dos o más platos, la calculadora marca como cadena cruzada los dos piñones de cada extremo. La mayoría de estas combinaciones pueden sustituirse por otra más recta con el otro plato, así que busca en el gráfico la marcha alternativa. En las transmisiones 1× no se marcan, ya que su línea de cadena está diseñada para ello, pero usar mucho tiempo las marchas de los extremos también acelera el desgaste.

Calculadora de presión de cubiertas

La presión es la herramienta de ajuste más potente: no cuesta nada y cambia a la vez la comodidad, la velocidad, el agarre y la resistencia a los pinchazos. Antes, por la creencia de que «cuanto más dura, más rápida», era habitual inflar a 120 psi cubiertas de 23 mm; hoy son bien conocidas las pruebas que demuestran que, en carreteras reales, inflar por encima del nivel adecuado hace que la energía se pierda en vibraciones y, de hecho, se vaya más lento. La calculadora de abajo estima la presión delantera y trasera de partida teniendo en cuenta el peso, la anchura de la cubierta y el firme.

Cómo se calcula: un 15 % de hundimiento de la cubierta

Esta calculadora se basa en el principio del «15 % de hundimiento» (tire drop), formulado a partir de mediciones reales por el autor técnico estadounidense de ciclismo Frank Berto. La idea es que la presión con la que la cubierta se hunde alrededor de un 15 % de su altura al cargarla con el peso del ciclista es el punto de equilibrio entre resistencia a la rodadura, comodidad y protección de la llanta. La carga que soporta una cubierta es aproximadamente la presión × el área de contacto, y como una cubierta ancha tiene más área de contacto con el mismo hundimiento, soporta la misma carga con mucha menos presión. La calculadora reparte el peso total (ciclista + bicicleta + carga) en un 46 % delante y un 54 % detrás, el reparto habitual en la postura de carretera y gravel, y obtiene el valor base con una fórmula aproximada proporcional a la carga de cada rueda e inversamente proporcional a la anchura de la cubierta elevada a 1,55 aproximadamente.

A esto se le aplican varias correcciones. El tubeless se reduce un 8 % aproximadamente, porque no sufre pellizcos («snake bite»), en los que la cámara queda atrapada entre la llanta y un obstáculo y se rompe, y tiene menos fricción interna. En asfalto rugoso se baja alrededor de un 6 %, en gravel un 14 % y en todoterreno un 20 %, para que la cubierta absorba las irregularidades, y en firme mojado se baja un 5 % adicional para aumentar el área de contacto. Estos porcentajes de corrección se han fijado como valores medios a partir de las tendencias de las tablas de presión publicadas por SRAM y Zipp, SILCA y los fabricantes de cubiertas.

Cómo usar el resultado y límites de seguridad

La cifra resultante es un punto de partida. Rueda primero unas cuantas veces con el valor calculado; si los golpes del firme te llegan a las manos y a los glúteos como rebotes, baja 2-3 psi cada vez, y si en curva notas que la cubierta se arruga blanda o que la llanta toca el suelo, sube. El margen de ±5 % indicado en el cuadro de resultados es el rango con el que queda satisfecha la mayoría de la gente. Los medidores de presión tienen errores importantes y es habitual que dos manómetros de bomba difieran más de 5 psi, así que usar siempre el mismo manómetro es más importante que la cifra en sí.

Calculadora de calorías y potencia

El ciclismo es un ejercicio en el que el peso descansa sobre el sillín, de modo que las articulaciones sufren poco, y aun así se puede gastar mucha energía durante mucho tiempo. Entonces, ¿cuánto gastas en una hora de bici? Esta calculadora estima las calorías consumidas a partir de la velocidad media o de la potencia media medida con un potenciómetro, y traduce esa cifra a alimentos cotidianos.

Cómo se calcula: por qué kJ y kcal son casi iguales

La cifra que muestra un potenciómetro es el trabajo mecánico aplicado a los pedales. Si has rodado 1 hora a una media de 150 W, has realizado 150 J/s × 3.600 s = 540 kJ de trabajo. Pero el cuerpo humano solo usa una parte de la energía química obtenida de los alimentos para mover los pedales; el resto lo disipa en forma de calor. En ciclismo, esta eficiencia bruta (gross efficiency) suele estar entre el 20 y el 25 %. Con una eficiencia del 24 %, la energía realmente gastada es 540 ÷ 0,24 = 2.250 kJ, y como 1 kcal = 4,184 kJ, salen unas 538 kcal. Como la eficiencia del 24 % y el factor de conversión 4,184 casi se anulan entre sí, surge la práctica regla de que «en ciclismo, kJ ≈ kcal».

En el modo por velocidad media, primero se estima con un modelo físico (la misma fórmula que el simulador de potencia de la sección siguiente) la potencia media necesaria para mantener esa velocidad. Se suponen una bicicleta de 10 kg, la postura cómoda de un aficionado medio (CdA 0,45) y asfalto normal (Crr 0,006), y se añade un 15 % para tener en cuenta las aceleraciones y frenadas, el viento y los cambios de firme de la carretera real. La pendiente equivalente del «tipo de recorrido» expresa como pendiente media la energía gastada en subida que no se recupera en la bajada (frenadas, resistencia del aire a mayor velocidad). En las salidas reales hay semáforos, aceleraciones y viento, así que con la misma media puede haber diferencias respecto al potenciómetro; si tienes uno, el modo por potencia es mucho más preciso.

El método MET, que se muestra a modo de comparación, usa los valores de equivalente metabólico del «Compendium of Physical Activities» estadounidense. A cada tramo de velocidad le corresponde un valor —6,8 MET de 16 a 19 km/h, 8,0 MET de 19 a 22,5 km/h, 10,0 MET de 22,5 a 25,5 km/h…— que se multiplica por el peso (kg) y el tiempo (h). Es sencillo, pero no tiene en cuenta la pendiente ni el viento, y el valor salta como un escalón en los límites entre tramos. Además, los valores MET incluyen el metabolismo basal que se gasta aunque estés quieto y, al basarse en mediciones de laboratorio, tienden a salir algo altos en las salidas típicas de aficionado. Por eso es más realista ver ambos valores como un límite inferior y uno superior, y entender que el consumo real suele estar en algún punto intermedio.

Simulador de potencia necesaria

Cuando la bicicleta avanza, las piernas del ciclista luchan contra tres enemigos: la resistencia a la rodadura, que se produce al deformarse la cubierta contra el firme; la gravedad, que tira hacia atrás en las cuestas; y la resistencia aerodinámica, el aire que deben apartar el cuerpo y la bicicleta. A esto se suman las pérdidas de la transmisión en la cadena y los rodamientos. Este simulador muestra cuánta potencia se come cada resistencia al cambiar la postura, la pendiente, la velocidad, el peso y el viento.

Fórmula utilizada

P = ( Crr·m·g·cosθ + m·g·sinθ + ½·ρ·CdA·v_a² ) · v ÷ η

Aquí, m es la masa conjunta del ciclista y la bicicleta (kg); g, la aceleración de la gravedad, 9,81 m/s²; θ, el ángulo de la pendiente (arcotangente de la pendiente en % ÷ 100); v, la velocidad respecto al suelo (m/s), y v_a, la velocidad respecto al aire, sumando el viento. ρ es la densidad del aire, para la que se ha tomado 1,2 kg/m³ (a nivel del mar y unos 20 ℃), y η es la eficiencia de la transmisión, para la que se ha aplicado un 97 %, valor habitual en una transmisión de cadena limpia y bien mantenida. Es decir, se supone que alrededor del 3 % de la potencia que debe llegar a la rueda se pierde en forma de calor en la cadena y los rodamientos.

El CdA es el producto del coeficiente aerodinámico (Cd) por el área frontal (A) e indica lo «ancho» que se ve el ciclista para el aire. La postura erguida de una bici urbana ronda los 0,5-0,6 m²; en bicicleta de carretera, agarrado a las manetas, unos 0,32-0,40 m²; agarrado abajo y agachado, 0,28-0,32 m², y la postura de contrarreloj con acople, unos 0,20-0,25 m². Por eso los profesionales pasan horas afinando su postura en el túnel de viento. En llano a 40 km/h, más del 80 % de la potencia total se destina a vencer la resistencia aerodinámica, así que reducir el CdA solo un 10 % te hace notablemente más rápido con la misma potencia.

Lo que dicen las cifras

Si mueves los controles, aparecen varias leyes. Primera: en llano manda la resistencia aerodinámica. Si la velocidad se duplica, la «fuerza» aerodinámica se multiplica por cuatro y la «potencia» necesaria para vencerla, por ocho. Por eso cuesta mucho más potencia extra pasar de 30 a 40 km/h que de 20 a 30 km/h. Segunda: en subida manda la gravedad. Al subir una rampa del 7 % a 12 km/h, la resistencia aerodinámica supone apenas unas decenas de vatios, pero la gravedad exige cientos. Por eso, en subida importa más la relación potencia-peso (W/kg) que la postura, y cada kilo de bicicleta se nota mucho más que en llano.

Tercera: el viento en contra es más duro de lo que parece. Rodar a 25 km/h con 15 km/h de viento en contra equivale, para el aire, a rodar a 40 km/h. Ese mismo principio explica que, en el pelotón, quien va detrás ahorre un 20-30 % o más de potencia gracias al efecto de abrigo del de delante (ir a rueda). La «velocidad equivalente en llano sin viento» del cuadro de resultados es la velocidad que alcanzarías aplicando la potencia actual en llano y sin viento, y sirve para hacerse una idea de cuánto equivale el esfuerzo en subida o con viento en contra en términos de llano.

Calculadora rápida de talla del cuadro y altura del sillín

Una bicicleta que no es de tu talla es incómoda por cara que sea. Si el cuadro es demasiado grande, el manillar queda lejos y duelen la espalda y el cuello; si es demasiado pequeño, vas encogido, con las rodillas casi tocando el manillar. La calculadora de abajo te da un punto de partida para la talla del cuadro y la altura del sillín solo con tu estatura y tu entrepierna (longitud interior de la pierna). El método de medida y el ajuste detallado se explican en el capítulo 04, Montaje y ajuste.

Para la altura del sillín se usa la fórmula entrepierna × 0,883, popularizada por Greg LeMond. Es la longitud medida a lo largo del tubo de sillín desde el centro del eje de las bielas (pedalier) hasta la parte superior del sillín. El método del 109 %, que se muestra también, consiste en que la distancia desde el eje del pedal, con este en su punto más bajo, hasta la parte superior del sillín sea el 109 % de la entrepierna. Ambas son fórmulas empíricas basadas en bielas de 170-172,5 mm, así que, tras ajustar según el resultado, comprueba que con el pedal abajo la rodilla quede flexionada unos 25-35 grados. Al mover el sillín, lo más seguro para las articulaciones es hacerlo poco a poco, no más de 5 mm cada vez.

Cada fabricante mide la talla del cuadro con su propio criterio, así que un mismo «54» puede tener un tamaño real distinto. Mostramos también las fórmulas tradicionales —entrepierna × 0,665 (cm) para carretera y entrepierna (cm) × 0,226 (pulgadas) para MTB—, pero hoy es más preciso comparar el stack y el reach que la longitud del tubo de sillín. Si estás entre dos tallas, lo habitual es elegir la pequeña si eres flexible y buscas una postura agresiva, y la grande si prefieres comodidad; lo más fiable es probarlas en la tienda.

Calculadora de longitud de la cadena y momento de cambiarla

La mayoría de las cadenas nuevas vienen largas, de 112 a 126 eslabones, y hay que cortarlas a la medida de la bicicleta. Si la cadena es demasiado corta, al combinar el plato grande con el piñón grande el cambio trasero queda estirado y pueden dañarse la patilla o el cuadro; si es demasiado larga, en las combinaciones pequeñas queda floja y puede saltar o salirse. Además, con el uso se desgastan los pasadores y los rodillos y la cadena se alarga; detectar a tiempo ese «estiramiento» es el secreto para que el casete y los platos duren.

Fórmula de la longitud de la cadena

L (pulgadas) = 2 × C + F ÷ 4 + R ÷ 4 + 1

C es la longitud de las vainas (en pulgadas); F, el número de dientes del plato más grande, y R, el del piñón más grande. El paso de la cadena (la distancia entre pasadores) es de 1/2 pulgada, así que cada diente abrazado necesita 1/2 pulgada de cadena. Como la cadena envuelve aproximadamente la mitad del plato y la mitad del piñón, la longitud enrollada es (dientes ÷ 2) × 1/2 pulgada, es decir, dientes ÷ 4 pulgadas. Los dos tramos, superior e inferior, que unen delante y detrás suman el doble de la longitud de las vainas, y la última pulgada es el margen para rodear las roldanas del cambio trasero. El resultado se redondea hacia arriba en múltiplos de 1 pulgada (= 2 eslabones) para obtener un número par, ya que la cadena alterna eslabones interiores y exteriores y, para usar un enganche rápido normal, el número de eslabones debe ser par.

Esta fórmula es un método muy extendido en el sector del mantenimiento, por ejemplo por Park Tool, y en las transmisiones 2× habituales de carretera y gravel da prácticamente el mismo resultado que el método práctico de «engranar las marchas grandes y añadir 2 eslabones». No obstante, las transmisiones 1× de MTB modernas con piñones enormes, como 10-51T o 10-52T, y los cuadros de doble suspensión (en los que las vainas se alargan en la práctica al comprimirse la suspensión) deben seguir el método específico del fabricante. Por ejemplo, SRAM Eagle indica que se pase la cadena por el plato grande y el piñón más grande (sin pasarla por el cambio) y se añada un número determinado de eslabones en el punto de solape. Toma siempre como referencia final el manual del fabricante.

Cuándo cambiarla: 0,5 % y 0,75 %

Que la cadena se «estire» no significa que el metal se alargue, sino que los pasadores y los casquillos se desgastan y se acumula holgura entre eslabones. Una cadena estirada no asienta bien entre los dientes y empieza a comérselos. En general, se recomienda cambiar la cadena cuando se ha estirado un 0,5 % en transmisiones de 11 o más velocidades, y un 0,75 % en las de 10 o menos. Si en ese momento cambias solo la cadena, el casete y los platos aguantan dos o tres cadenas. En cambio, si la dejas llegar cerca del 1 %, se desgastan también los dientes y, aunque pongas una cadena nueva, saltará al apretar fuerte («skip»), y habrá que cambiar también el casete. En distancia, lo normal son unos 3.000-8.000 km según el mantenimiento, pero si ruedas a menudo con lluvia o por caminos de tierra se desgasta mucho antes, así que acostúmbrate a comprobarla con un medidor cada 1.000 km.

Test rápido: «¿Qué bicicleta es para mí?»

En una tienda de bicicletas verás, una junto a otra, bicis de carretera, gravel, híbridas, MTB, plegables y eléctricas. Más que cuál es mejor, la pregunta importante es «¿dónde, para qué y cuánto voy a rodar?». Responde a cinco preguntas y te recomendaremos el tipo de bicicleta que mejor encaja con tu estilo de vida. Encontrarás las características detalladas de cada tipo en el capítulo 02, Tipos de bici.

Conversor de unidades y previsión de distancia según la media

En el mundo de la bicicleta, las unidades son un caos. La presión de las cubiertas mezcla los psi estadounidenses y los bar europeos; las ruedas se indican en pulgadas (29 pulgadas) y en milímetros (700c, ETRTO 622), y las aplicaciones y los resultados de pruebas internacionales a menudo aparecen en millas. Con el conversor de abajo, al escribir un número en cualquier casilla, la otra cambia al instante. Como referencia: 1 bar son unos 14,5 psi, 1 pulgada son exactamente 25,4 mm y 1 milla son 1,609 km.

El error más habitual al prever distancias es aplicar la «velocidad media» del ciclocomputador al tiempo total, desde la salida hasta la llegada. La mayoría de los dispositivos calculan la media solo con el tiempo en movimiento, descontando las paradas. Por eso, rodar 100 km a una media de 25 km/h no significa llegar en 4 horas. Sumando paradas para avituallarse en una tienda, semáforos y fotos, el tiempo total aumenta fácilmente un 20-30 %. Al planificar rutas largas, calcula con holgura la proporción de paradas y comprueba también la hora de la puesta de sol y el último punto de avituallamiento. Calcular con una media un 10-15 % más lenta de lo habitual es otro truco para planificar con seguridad, porque en los recorridos largos la fatiga y el viento pesan más en la segunda mitad.

Preguntas frecuentes