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Conceptos básicos para entender la cinemática

Las gráficas no siempre te aclaran, por eso he decidido hacer esta entrada para que sea más sencillo interpretarlas. Aunque es larga, creo...

Fantic XF1 Integra VS Specialized Turbo Kenevo VS Haibike Xduro Nduro


Las primeras e-bikes del blog! Personalmente prefiero las tradicionales, pero de vez en cuando tendrán su espacio. Las bicis elegidas son todas de largo recorrido, aunque no todas comparten sistema ni motores. La disposición de motor y batería es común en todas, con el motor en la zona del pedalier y a continuación la batería acoplada al tubo diagonal, intentando centrar los pesos lo máximo posible.

La Fantic es un concepto interesante con ideas de moto. Tiene una rueda de 29" delantera y una 27.5"+ trasera, 180 mm delanteros y 170 mm traseros, geometría agresiva, e incluso una versión de carbono con unos recorridos reducidos a 160 mm. El motor es un Brose S de 250 W y 90 Nm, que permite llevar una transmisión con plato convencional.

La última novedad de Specialized lleva 180 mm de recorrido en ambos ejes, tiene una geometría conseguida, cuadro de aluminio, y lleva un motor "Turbo 1.3" de 250 W con hardware de un Brose S y software y algunos detalles propios. Destaca también la nueva tija "Command Wu", que modifica la inclinación del sillín cuando baja para facilitar el manejo.

La Haibike se actualiza sin grandes cambios, pero la tendremos en cuenta como referencia del segmento al ser de las primeras bicis LT eléctricas. También tiene 180 mm de recorrido, ruedas de 27.5" una geometría muy parecida a la Kenevo pero con vainas 2 cm más largas, cuadro de aluminio, y motor Bosch Performance CX de 250 W y 75 Nm.


En una e-bike quizás no parezca tan importante a primera vista, el balanceo puede estar presente aunque cueste menos pedalear. Destaca la Haibike, que mantiene unos valores casi constantes en cualquier desarrollo gracias a la roldana del basculante. Ronda el 100-115% en la zona de sag y va disminuyendo suavemente, genial. La Fantic tiene una curva similar con buenos valores llevando desarrollos cortos, pero con desarrollos largos los valores son un poco excesivos. Le ocurre lo contrario a la Specialized, tiene una curva con gran pendiente y valores muy bajos. Con desarrollos cortos tiene unos valores correctos, pero conforme bajemos piñones, un "propedal" o bloqueo podría ser necesario si se quiere reducir el balanceo.


Valores muy buenos para la Kenevo y la Nduro que ofrecen un buen compromiso entre equilibrio de la geometría y tracción en cualquier punto del recorrido. La XF1 de nuevo tiene unos valores un poco más altos de la cuenta, que favorecen a la estabilidad de la geometría en frenadas.


Aquí destaca la Kenevo, que al tener menor anti-squat, tiene unos valores muy muy bajos de pedal kickback. La Fantic tiene unos valores más altos pero dentro de lo correcto, y teniendo en cuenta el alto anti-squat, son unos valores muy bien logrados.

La Haibike tiene unos valores demasiado altos con desarrollos cortos, y es un inconveniente importante porque es donde más se notan los efectos adversos del retroceso de las bielas. La parte buena es que es una e-bike, y ese esfuerzo extra que habría que hacer para avanzar lo va a hacer el motor. En cambio con desarrollos largos el retroceso es incluso negativo (adelanto), y esto es debido de nuevo a la roldana.


Aquí la Haibike y la Fantic son casi calcadas. La gráfica tiene una progresividad correcta y un leverage ratio medio, medio. La pendiente se casi constante, por lo que tienen un buen soporte medio y buena resistencia a topes. Aire o muelle van a funcionar bien con esta curva. La Fantic monta un muelle trunnion de 205x65 mm (la versión de 160 lleva el mismo tamaño pero 60 mm de carrera, y usa aire) por lo que es una elección perfecta. No he podido encontrar la medida del amortiguador de la Haibike, pero según mi modelo sería 222x70 mm. Es extraño, porque según las especificaciones monta un amortiguador métrico trunnion, pero es bastante largo y el más largo en teoría es el de 205 mm. ¿Modelo especial para Haibike?

La Kenevo también tiene un leverage rate con una progresividad similar, con un tramo inicial muy sensible y el último tramo un poco regresivo que permitiría aprovechar mejor los últimos milímetros. Pero tiene dos problemas: el primero es que el leverage rate tiene unos valores muy altos que no bajan de 2.75, por lo que riders más pesados y/o más exigentes encontrarán el tope sin mucha dificultad obligando al menos a montar un muelle más duro. El otro problema es que de serie trae un muelle, y a pesar de ser un Öhlins, para este tipo de curva (y más con el leverage ratio medio alto) un amortiguador de aire "low volume" sería una mejor elección en mi opinión.

En resumen, la Fantic es la más radical si tenemos en cuenta sistema y geometría. En Haibike se nota la experiencia, y es la más equilibrada. La Kenevo quizás es la más floja en cuanto a cinemática pero no por ello es una mala bici, la calidad del conjunto y la geometría son impecables. Como siempre, lo más importante es saber qué cualidades buscamos.

Espero vuestros comentarios!

5 comentarios:

  1. Aquí se ve algo que me mosquea de las bicis con motor Bosch. Debido a la implementación de un plato tan pequeño los valores de pedal-kinckback son elevadísimos. A veces del doble que en una bici sin asistencia o con otro motor. En la de la prueba al menos hay roldana idler que minimiza el efecto, pero en otros modelos ni eso.

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    1. Teóricamente, el pedal-kickback o retroceso de pedal puede tener dos efectos antagónicos cuando la rueda trasera se encuentra con un obstáculo: uno, si se comprime la suspensión habrá tirón de la cadena a la bielas provocando una reducción de su velocidad angular, o dos, si la fuerza con la que se pedalea es elevada, tirón de la cadena a la suspensión, generando una resistencia a la compresión de la suspensión. El primero supone un pedaleo incómodo por zonas bacheadas, en el sentido de que se puede percibir cierta sensación de resistencia al pedaleo, atascamiento o “atrancamiento”, perdiendo eficacia. El segundo, significa que se están mermando las características de absorción, amortiguación, tracción, etc, propias del sistema de suspensión. Puede darse un efecto, el otro, o algo intermedio.

      En el caso de las e-bikes con valores altos de PK como en la Haibike, gracias a la elevada fuerza extra que aporta el motor, se me antoja que el resultado se inclinará hacia el segundo efecto.

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    2. Con el tamaño del motor no queda otra que colocar el pivote principal muy alto si no se quieren alargar las vainas en exceso. Simplemente por esto el PK suele ser elevado (más con ese plato) y una de las soluciones es meter una roldana.

      Si, en realidad los dos casos que comentas son el mismo efecto. La cuestión es en qué medida afecta. Últimamente ando un poco liado, pero tengo en mente un experimento sobre esto que si consigo hacerlo lo publicaré ;)

      Saludos!

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    3. This is Part 1 of 2 parts

      Hola FSiano,

      Well, I think you are absolutely correct and it is a worrying prospect because not only can PK be manifested in the two opposing forms that you mentioned but, it seems to me, an electric motor assisted drivetrain will indeed aggravate the more serious form of PK, as you suspected.

      Let us consider a suspension bicycle drivetrain that employs electric motor assistance from the popular Bosch motor to clarify some of the issues. The small driving cog of the Bosch motor must inevitably increase rotational resistance at the pedals. Why? Because there is an effect that is created by a counter-rotational force at the rear wheel that naturally occurs due to an increase in the rear-centre length that is occasioned by suspension compression as the rear wheel is deflected upwards and along a rearwards arcing path, in linkage geometry terms, by trail obstacles. Insofar as the effect retards the advancement of the chain during pedalling it will be felt at the front cog/chainring, too. The counter-rotational effect is often offset by other factors but it originates at the rear wheel contact patch and has nothing to do with the incorporation of an electric motor in the drivetrain. What matters is the relative size of the front and rear cogs - the larger the rear cog is relative to the front cog the more the counter-rotational effect will be exacerbated. This effect, by itself, will hardly ever produce actual counter-rotation at the rear wheel and rear cog or by extension at the front cog/chainring because forward rotation of the rear wheel of a moving bike will always exceed and veil the counter-rotational effect. Also, even the increase in rotational resistance at the pedals during suspension compression is very likely to be veiled to a significant degree by the torque multiplication provided by the electric motor (EM).

      The picture drawn so far, though, is too abstract because not only is the rear-centre growing in length during suspension compression but the upper rung of the chain that drives the rear cog is also (commonly) growing as well. What that implies is the torque multiplication provided by the EM will often end up in a grudge match with the suspension viz. the EM provided assistance to help power through and over rough terrain will tend to more severely impede suspension responsiveness/planned shock absorption than the normal unassisted pedal strokes of a human rider. Put another way, the more effective an EM is at veiling counter-rotational force at the pedals during suspension compressions (and most EMs will, no doubt, be very effective in that regard, keeping the rear wheel rolling quickly over obstacles with the added torque from the motor) the more likely the detrimental impact on planned suspension compliance and thus effective bump absorption will be noticed. Thus, the ride offered by the bike will probably be harsher than it, ideally, should be and control of the bike likewise becomes more precarious with the under-compliant suspension resulting in an unpredictable bucking and deflecting off obstacles, while charging over rough terrain.

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    4. This is Part 2 of 2 parts

      If the account of EM assisted suspension bikes set out here is correct in its essentials, it would be reasonable to conclude that a rider of such a bike would experience a noticeable degree of discomfort due to the harsh ride quality and lack of bike composure (when riding in rough terrain). And, that further implies that a rider of an e-mountain bike would not want to push things too hard because the harder the rider pushes the worse the ride would get - the extra torque on tap reducing suspension compliance even as it simultaneously limits PK when rough trial conditions are encountered.

      Now, it can't definitively be said that riders won't find positive aspects in the ride of EM assisted suspension bikes. The ride will obviously be better than that provided by a hardtail, for example. Some riders may be so unsettled by PK that they find the relatively reduced (i.e. veiled) PK of an EM assisted bike to be of greater value than what can be offered by a bike with an impeccable ride that, unfortunately, from time to time, confronts the rider with sharp jolts from the pedals which literally manage to reverse the direction of spin of the pedals and kick the rider's leading foot backwards just as the rider is putting in a pedal stroke.

      There may be some EM assisted bikes capable of avoiding the pitfalls that I have described - the RM Altitude Powerplay seems worthy of further investigation to determine whether the unusual drivetrain arrangement confers any PK moderating effects or other worthwhile qualities - but, in general, it seems that the more an EM assisted bike take its design cues from its purely human driven counterparts, e.g. in terms of suspension linkage geometry and chainring size, the better. E-mountain bikes fitting this description will still have the problems described earlier but the overall effects will be more manageable - impediments to proper performance of the suspension won't be made worse by poor design choices like the speccing of a small driving cog/chainring as found on the Bosch motor. It is worth mentioning that e-mountain bikes would also benefit from MTB geometries more in line with what the domain of pedalled bikes has already produced. Good geometry is a wonderful thing quite apart from the specific design issues that are raised by incorporating an electric motor into an MTB. From my point of view, the Pivot Shuttle looks like one of the better e-mountain bikes currently available - it's a generally well designed MTB with a geometry that would satisfy most MTB riders and, in addition to that, it has a sensibly specced electric motor included. Most of what is crappy in e-mountain bike designs as been eliminated leaving a bike that, even after removal of the motor, would still be quite alright.

      Saludos!

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