Sistemas de un piñón en bicicletas de carretera: ¿La nueva tendencia?

Aunque Wout van Aert celebró su segunda victoria en el Tour de Francia en 2023 levantando su bicicleta Cervélo equipada con un sistema de un piñón en los Campos Elíseos, esta configuración no es adecuada para todos a menos que te estés preparando para una carrera profesional con un mecánico dedicado.

Este año, en las Clásicas de Primavera, varios equipos y corredores adoptaron configuraciones de un solo piñón, lo que reavivó el debate sobre los méritos de los trenes de transmisión de un solo piñón en bicicletas de carretera.

Mientras sistemas de un solo piñón aunque tienen ventajas en ciertos escenarios, y la nueva tecnología de cambio de buje podría ser un cambio de juego, la revolución de los sistemas de un solo piñón en bicicletas de carretera sigue pareciendo un prospecto lejano.

En mi opinión, los desviadores delanteros actuales simplemente son demasiado buenos, y en la mayoría de los casos, los beneficios de prescindir de ellos no compensan los inconvenientes.

¿Cuándo tiene sentido un sistema de un solo plato en una bicicleta de carretera?

Los platos aerodinámicos 1x están ganando popularidad en las bicicletas de contrarreloj.

Existen varias ventajas (y desventajas) de un sistema de un solo plato en una bicicleta de carretera.

En situaciones donde no es necesario un rango de velocidades amplio, como en recorridos o carreras relativamente llanas, un sistema de un solo plato puede proporcionar todas las velocidades que necesitas mientras simplifica las cosas.

Los sistemas de un solo plato también pueden ser más eficientes desde el punto de vista aerodinámico. Según los expertos británicos AeroCoach, cambiar a su plato aerodinámico ARC 1x puede ahorrar "entre 1 y 4 vatios a 30mph / 48kph", dependiendo del tamaño del desviador delantero que se elimine.

Esta es una ganancia pequeña, pero cada vez más, las bicicletas de contrarreloj y pista están beneficiándose de ello.

El uso de un retenedor de cadena (que ayuda a prevenir que la cadena se caiga del plato) impacta naturalmente cualquier ganancia aerodinámica.

Sin embargo, en comparación con una configuración de 2x, esta opción ofrece mayor seguridad para la cadena, lo cual puede ser crucial en carreras como París-Roubaix.

Por ejemplo, Wout van Aert utilizó un sistema SRAM Red eTap AXS de 1x tanto en la Milán-San Remo 2023 como en el París-Roubaix, probablemente por esta razón específica.

Dependiendo de la configuración, un sistema de un solo plato también puede ser más ligero. Por ejemplo, las bicicletas dedicadas a la escalada casi siempre usan un sistema de un solo plato.

Las bicicletas de montaña suelen estar equipadas con un tren de transmisión de 1x ya que puede ser más ligero y no requiere dos platos.

Desventajas de los sistemas de un solo plato en bicicletas de carretera

Así que, aunque hay ventajas en el uso de un sistema de un solo plato en bicicletas de carretera en ciertas situaciones, también tiene algunas desventajas.

La más obvia es que prescindir de tu desviador delantero y uno de tus platos implica una reducción significativa en el número de velocidades y el rango de velocidades en la bicicleta.

Esto puede compensarse utilizando un cassette trasero de mayor rango y ajustando cuidadosamente el tamaño del plato para cada paseo. Sin embargo, lograr un rango de velocidades cercano a un sistema 2x con una configuración 1x implica algunos compromisos.

Los cassettes más compactos utilizados con transmisiones 2x ofrecen mayor flexibilidad para encontrar el cadencia óptima.

Primero, los cassettes de amplio rango (si deseas mantener un rango de velocidades similar al de un sistema 2x) suelen ser más pesados que los cassettes más compactos.

Lo que es aún más problemático es que a menudo presentan un "salto de piñón" más notable, lo que lleva a una experiencia de cambio menos agradable.

Esto puede ser molesto porque las pendientes en carretera tienden a ser más suaves que las fuera de carretera, y los mayores espacios entre las velocidades pueden hacer difícil encontrar la velocidad y la cadencia óptimas en algunos casos.

Las cassete de amplio rango para transmisiones 1x, como la Campagnolo Ekar 9-42t, ofrecen un impresionante rango de velocidades, pero también vienen con compromisos.

Los piñones más pequeños, como el de 10t o 9t en las cassete SRAM AXS o Campagnolo Ekar, y los platos también tienden a ser ligeramente menos eficientes (ya que la cadena debe doblarse a un ángulo más pronunciado en comparación con los piñones más grandes).

Aunque SRAM pueda argumentar que esto no es verdaderamente "cadena cruzada", un sistema 1x sigue forzando la cadena a ángulos más extremos en ambos extremos de la cassete en comparación con un sistema 2x.

Ambos factores pueden aumentar las pérdidas por fricción en la transmisión, lo que, a su vez, significa que un sistema 1x entregará menos potencia a las ruedas que un sistema 2x (siendo todas las demás condiciones iguales).

La transmisión 1x del original 3T Strada podría ser más aerodinámica, pero también podría ser menos eficiente.

Entonces, ¿de qué cantidad de pérdida de eficiencia estamos hablando? En mayo de 2019, VeloNews y CeramicSpeed probaron las diferencias de fricción entre los sistemas de transmisión 1X y 2X. Veamos su protocolo de prueba y los resultados, luego haré algunos cálculos para ver cómo estas pérdidas por fricción podrían afectar tu velocidad.

• Pruebas

VeloNews/CeramicSpeed probó dos configuraciones diferentes de transmisión:

• Sistema 1X: Usando un desviador trasero SRAM Force 1, una plato de 48t, una cadena PC-1170 y un cassette de 10-42t.
• Sistema 2X: Usando un desviador trasero Shimano Ultegra, platos de 53/39t, una cadena HG701 y un cassette de 11-34t.

La razón para elegir estos sistemas es que tienen el mismo rango de velocidades, lo que permite una comparación directa de las pérdidas por fricción en las mismas relaciones de engranaje. Ambos sistemas se instalaron en una bicicleta de prueba capaz de calcular las pérdidas por fricción para cada combinación de marchas. La máquina de prueba simuló a un ciclista pedaleando a 95RPM, produciendo 250 vatios de potencia.

Alineación de la cadena: El sistema 1X se configuró de modo que la 5ª velocidad en el piñón más pequeño proporcionara una línea de cadena recta, mientras que el sistema 2X tenía una línea de cadena recta con el plato de 53 dientes en la 5ª velocidad y el plato de 39 dientes en la 8ª velocidad.

CeramicSpeed también eliminó los lubricantes de fábrica y re-lubricó ambas cadenas con el mismo aceite mineral. Bo

th cadenas funcionaron durante la misma duración de la prueba.

Nota: CeramicSpeed encontró previamente que la fricción no aumentaba al usar un plato 1X en comparación con placas 2X espaciadas uniformemente. También descubrieron que las ruedas satélite del desviador trasero no afectaban la fricción.

Resultados

Aquí hay algunas conclusiones clave del test:

• Las pérdidas por fricción generalmente aumentan a medida que aumenta la relación de transmisión.
• El sistema 2X fue más eficiente en cada marcha (asumiendo que cambias al plato grande después del 39x21t).
• Las diferencias de pérdida por fricción variaron entre 1 vatio (48x21t / 53x23t) y 6 vatios (48x10 / 53x11).
• El sistema 1X tuvo más pérdida por fricción en una línea de cadena perfecta (48x18t) en comparación con el sistema 2X (53x19t).
• La eficiencia para el sistema 1X varió entre un 96.0% y un 92.4%, con un promedio del 95.1%.
• La eficiencia para el sistema 2X varió entre un 96.8% y un 94.8%, con un promedio del 96.2%.

CeramicSpeed calculó que la pérdida de fricción promedio para el sistema 1X fue de 12.24 vatios. Esto se determinó sumando las pérdidas de potencia de cada engranaje en el rango de 11 velocidades y dividiendo por 11. Para el sistema 2X, el resultado fue de 9.45 vatios, lo que significa que la diferencia promedio entre los dos sistemas fue de casi 3 vatios.

• ¿Por qué es menos eficiente 1X que 2X?

Hay cuatro fuentes principales de fricción en la cadena. La más obvia es el ángulo de curvatura de la cadena, lo que provoca más fricción a medida que los dientes del plato y la cassette raspan con más intensidad. La tensión de la cadena, la articulación de los eslabones de la cadena y la velocidad de la cadena también juegan roles cruciales.

La tensión de la cadena aumenta la presión que la cadena ejerce sobre el plato y la cassette. Al usar platos y piñones más pequeños, la tensión de la cadena es mayor. La articulación de la cadena se refiere al grado en que la cadena debe pivotar en sus pinnes, y al rodear piñones más pequeños, resulta en un mayor rozamiento. La velocidad de la cadena se refiere a la tasa a la que los engranajes interactúan con la cadena por minuto. Esto aumenta cuando la cadena pasa sobre piñones más pequeños.

Finalmente, el sistema 1X no puede mantener una línea de cadena completamente recta a lo largo de su rango de velocidades, y el plato más pequeño conduce a una mayor tensión de la cadena, más articulación en los eslabones de la cadena, y una mayor velocidad de la cadena en los piñones más pequeños.

Estos factores adicionales ayudan a explicar por qué, incluso en una línea de cadena perfectamente recta, un sistema 1X todavía consume más de 2 vatios de potencia adicional en comparación con un sistema 2X. También explica por qué la transmisión 48x21t genera la menor fricción, a pesar de que la línea de cadena no es perfectamente recta: la reducción en la articulación y la velocidad de la cadena compensa el ligero aumento de fricción debido a una línea de cadena no ideal.

• ¿Cuánto Importa la Diferencia de Velocidad?

¡Aquí es donde las cosas se ponen interesantes!

Usando BikeCalc, podemos determinar la velocidad de una bicicleta en cada relación de transmisión, asumiendo una rueda de 700x44C y una cadencia de 95 RPM. Luego, podemos ingresar varios outputs de potencia (de 231 a 242 vatios, dependiendo de la marcha) y el peso del ciclista + bicicleta (85 kg) en un Calculador de Bicicletas para determinar las diferencias de velocidad y tiempo en un recorrido de 100 km.

Menor Diferencia de Eficiencia:

En 48x21t (1X) vs 53x23t (2X), irás a 29,12 km/h a 95 RPM. Una diferencia de 1 vatios resulta en una ventaja de velocidad de 0,06 km/h para el sistema 2X. A lo largo de 100 km, el sistema 1X será 25 segundos más lento (0,2%).

Mayor Piñón:

En 48x10t (1X) vs 53x11t (2X), irás a 61,28 km/h a 95 RPM. Una diferencia de 6 vatios resulta en una ventaja de velocidad de 0,14 km/h para el sistema 2X. A lo largo de 100 km, el sistema 1X será 14 segundos más lento (0,3%).

Menor Piñón:

Con un 48x42t (1X) y 39x34t (2X), estarás viajando a 14,49 km/h a 95 RPM. La diferencia de 2,5 vatios resulta en una ventaja de velocidad de 0,15 km/h para la transmisión 2X. A lo largo de 100 kilómetros, el sistema 1X añadirá 3 minutos y 50 segundos a tu tiempo de recorrido (0,9% más lento).

El desviador delantero ya es excelente

El desviador delantero Dura-Ace Di2 RD-R9250 de Shimano es posiblemente el mejor de su clase, y la mayoría de los grupos modernos de bicicletas de carretera ofrecen un cambio delantero excelente.

Independientemente de las ventajas y desventajas específicas mencionadas anteriormente, la razón principal por la que no cambiaré a un sistema 1X en mi bicicleta de carretera pronto es que el desviador delantero actual simplemente es demasiado bueno.

Casi todos los niveles de los grupos modernos de bicicletas de carretera ofrecen un excelente rendimiento en el cambio delantero. No hay duda de que los grupos electrónicos son actualmente el estándar de oro para los cambios delanteros. Muchas personas (incluido yo) creen que Shimano es el líder del mercado en este campo, pero SRAM y Campagnolo no están muy lejos.

Sin embargo, incluso los grupos mecánicos de hoy en día ofrecen un excelente rendimiento en el cambio delantero.

El grupo insignia 105 R7000 de Shimano ofrece cambios delanteros impecables a un precio asequible.

Por supuesto, los cambios inadecuados o una mala configuración aún pueden causar problemas, pero los cambios delanteros generalmente no se sienten como un problema que necesite ser resuelto.

¿Es el Hub Classified Powershift un Cambiador de Juego?

La tecnología del hub Powershift de Classified es interesante, aparentemente funcionando de manera excelente, pero no es exactamente barata en este momento.

El sistema de cambio de velocidades Powershift de Classified es un sistema inalámbrico de 2 velocidades con engranajes planetarios integrado en el buje trasero. A menudo se lo promociona como el 'asesino del plato delantero', pero creo que esto es poco probable que ocurra pronto.

De hecho, ofrece soluciones a muchas de las desventajas de los sistemas de un solo plato mencionados anteriormente; tal vez podamos tener finalmente lo mejor de ambos mundos.

Sin embargo, para la mayoría de las personas, el problema es que es demasiado caro. Por ejemplo, los conjuntos de ruedas Powershift R50 y G30 de Classified cuestan £2,300 (alrededor de 20,000 RMB), lo que es solo £25 menos que la bicicleta completa Trek Émonda ALR 5 mencionada anteriormente.

¿Qué obtienes realmente por todo ese dinero en comparación con quedarte con un sistema 2X? Una pequeña mejora en la eficiencia aerodinámica... y eso es todo?

Por supuesto, si la tecnología de centro de Classified se vuelve popular y tiene éxito con el tiempo, el costo podría disminuir.

El Doble Plato Sigue Siendo La Mejor Opción

Para una bicicleta de carretera versátil, es difícil superar la versatilidad que ofrece un sistema de transmisión 2x.

Todos mis bicicletas de montaña tienen configuraciones de un solo plato, pero personalmente creo que transferir esta configuración a una bicicleta de carretera no tiene mucho sentido. Para la mayoría de las personas, un sistema 2X sigue siendo la mejor opción.

Dado el rendimiento y la versatilidad que ofrecen los desviadores delanteros modernos, las mejoras marginales potenciales proporcionadas por un sistema 1X no parecen valer la pena.