Desviador

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Un desviador ( pronunciación francesa: [deʁajœʁ] ) es un sistema de engranajes de bicicleta de relación variable que consta de una cadena , múltiples piñones de diferentes tamaños y un mecanismo para mover la cadena de un piñón a otro. ^[1]

Los desviadores delanteros y traseros modernos suelen constar de una guía de cadena móvil que se opera de forma remota mediante un cable Bowden conectado a una palanca de cambios montada en el tubo inferior , la potencia del manillar o el manillar . Cuando un ciclista acciona la palanca mientras pedalea, el cambio en la tensión del cable mueve la guía de la cadena de un lado a otro, "desencadenando" la cadena hacia diferentes piñones.

Dérailleur ( [ d e ʁ a j œ ʁ ] ) es una palabra francesa, ^[1] derivada del descarrilamiento de un tren de sus vías. ^[2] Su primer uso registrado fue en 1930. ^{[1] [3]}

A finales del siglo XIX se diseñaron y construyeron varios sistemas de cambio de marchas. Un ejemplo es el cambio de marchas Protean de dos velocidades disponible en la bicicleta de seguridad Whippet . ^[4] El ciclista turista, escritor y promotor del ciclismo francés Paul de Vivie (1853-1930), que escribió bajo el nombre de Vélocio , inventó un cambio de marchas trasero de dos velocidades en 1905 que utilizó en sus incursiones en los Alpes . ^[5] Algunos de los primeros diseños utilizaban varillas para mover la cadena sobre varios engranajes. En 1928 se introdujo el "Super Champion Gear" (u "Osgear") ^[6] de la empresa fundada por el ciclista campeón Oscar Egg , así como el Vittoria Margherita*, ambos empleaban "paletas" montadas en las vainas y tensores de cadena de una sola palanca montados cerca o sobre el tubo inferior. Sin embargo, estos sistemas, junto con el Campagnolo Cambio Corsa operado por varillas ^[7], fueron finalmente reemplazados por cambios de paralelogramo .

En 1937, el sistema de cambio de marchas se introdujo en el Tour de Francia , lo que permitió a los ciclistas cambiar de marcha sin tener que quitar las ruedas. Anteriormente, los ciclistas tenían que bajarse de la bicicleta para cambiar la rueda del modo de descenso al de ascenso. ^[8] Los cambios de marchas no se convirtieron en un equipo común para las carreras de ruta hasta 1938, cuando Simplex introdujo un cambio de marchas con cable.

En 1949, Campagnolo presentó el Gran Sport, una versión más refinada de los desviadores traseros de paralelogramo operados por cable ya existentes, aunque menos exitosos comercialmente. ^[9]

En 1964, Suntour inventó el desviador trasero en paralelogramo inclinado , que permitía que la polea tensora mantuviera una distancia más constante con respecto a los piñones de distinto tamaño, lo que facilitaba el cambio de marchas. Una vez que expiraron las patentes, otros fabricantes adoptaron este diseño, al menos para sus mejores modelos ^[10] , y el "paralelogramo inclinado" sigue siendo el patrón actual del desviador trasero.

Antes de la década de 1990, muchos fabricantes fabricaban descarriladores, incluidos Simplex , Huret , Galli, Mavic , Gipiemme, Zeus, Suntour y Shimano . Sin embargo, la exitosa introducción y promoción del cambio indexado por parte de Shimano en 1985 requirió un sistema compatible de palancas de cambio, descarrilador, piñones, platos, cadena, cable de cambio y carcasa de cambio. ^[11]

Las principales innovaciones desde la década de 1990 han sido el cambio de fricción a cambios indexados y el aumento gradual en el número de marchas. Con los cambios de fricción, una palanca controla directamente la posición continuamente variable del descarrilador. Para cambiar de marcha, el ciclista primero mueve la palanca lo suficiente para que la cadena salte al siguiente piñón y luego ajusta la palanca una ligera cantidad para centrar la cadena en ese piñón. Un cambio indexado tiene un mecanismo de retención o trinquete que detiene la palanca de cambios, y por lo tanto el cable y el descarrilador, después de moverse una distancia específica con cada presión o tirón. Los cambios indexados requieren recalibración cuando los cables se estiran y las piezas se dañan o intercambian. En las bicicletas de carreras , los cassettes traseros de 10 marchas aparecieron en 2000, y los cassettes de 11 marchas aparecieron en 2009. La mayoría de las bicicletas de montaña actuales tienen cualquiera de los dos. Muchas bicicletas de montaña modernas de alta gama han comenzado a utilizar transmisiones con un solo plato, y la industria aumenta constantemente el número de piñones traseros, como lo demuestran los grupos Eagle de SRAM (1 por 12) y la reciente transmisión 1 por 13 de Rotor. ^[12] La mayoría de las bicicletas de ruta tienen dos platos, y las bicicletas de turismo comúnmente tienen tres.

Un sistema de cambio de marchas electrónico permite a los ciclistas cambiar de marcha con interruptores electrónicos en lugar de utilizar palancas de control convencionales. Los interruptores están conectados por cable o de forma inalámbrica a una batería y a un pequeño motor eléctrico que acciona el desviador. Aunque es caro, un sistema electrónico podría ahorrarle tiempo a un ciclista de carreras al cambiar de marcha. ^[13]

Los tres principales fabricantes de desviadores son Shimano (Japón), SRAM (EE. UU.) y Campagnolo (Italia).

El desviador trasero tiene dos funciones: mueve la cadena entre los piñones traseros y, al mismo tiempo, compensa la holgura de la cadena causada por el cambio a un piñón más pequeño en la parte trasera o a un plato más pequeño por parte del desviador delantero. Para cumplir esta segunda tarea, se coloca en el camino de la parte inferior y floja de la cadena. A veces, los desviadores traseros se reutilizan como tensores de cadena para bicicletas de una sola velocidad que no pueden ajustar la tensión de la cadena con un método diferente.

Aunque existen variaciones, la mayoría de los desviadores traseros tienen varios componentes en común. Tienen una jaula que sostiene dos poleas que guían la cadena en un patrón en forma de S. Las poleas se conocen como polea jockey o polea guía (arriba) y polea tensora (abajo). ^[14] La jaula gira en su plano y está cargada por resorte para absorber la holgura de la cadena. La jaula se coloca debajo de la rueda dentada deseada mediante un brazo que puede oscilar hacia adelante y hacia atrás debajo de las ruedas dentadas. El brazo generalmente se implementa con un mecanismo de paralelogramo para mantener la jaula correctamente alineada con la cadena mientras oscila hacia adelante y hacia atrás. El otro extremo del brazo se monta en un punto de pivote unido al cuadro de la bicicleta . El brazo pivota sobre este punto para mantener la jaula a una distancia casi constante de las ruedas dentadas de diferentes tamaños. Puede haber uno o más tornillos de ajuste que controlan la cantidad de recorrido lateral permitido y la tensión del resorte.

Los componentes pueden estar fabricados con aleación de aluminio , acero , plástico o compuesto de fibra de carbono . Los puntos de pivote pueden ser bujes o cojinetes de bolas . Estos requieren una lubricación moderada.

Los desviadores traseros de tipo normal alto o normal superior devuelven la cadena al piñón más pequeño del cassette cuando no se aplica tensión al cable. ^[15] Este es el patrón habitual que se utiliza en la mayoría de los desviadores de montaña Shimano, todos los de carretera Shimano y todos los de SRAM y Campagnolo. En esta condición, la presión del resorte se encarga de facilitar el cambio a piñones más pequeños. En las carreras de carretera, los cambios de marcha más rápidos se requieren en los sprints hacia la línea de meta. Por lo tanto, los tipos de tipo normal alto, que permiten un cambio rápido a una marcha más alta, siguen siendo la preferencia. ^{[ cita requerida ]}

Los desviadores traseros de subida baja normal o rápida devuelven la cadena al piñón más grande del cassette cuando no se aplica tensión al cable. Si bien este fue alguna vez un diseño común para los desviadores traseros, se ha vuelto relativamente poco común. ^[16] En el ciclismo de montaña y el ciclismo todoterreno, los cambios de marcha más críticos ocurren en las secciones cuesta arriba, donde los ciclistas deben hacer frente a obstáculos y curvas difíciles mientras pedalean con una carga pesada. Este tipo de desviador proporciona una ventaja sobre los desviadores altos normales porque los cambios de marcha a marchas más bajas ocurren en la dirección del resorte cargado, lo que hace que estos cambios sean más fáciles durante el pedaleo con carga alta.

La distancia entre las poleas superior e inferior de un desviador trasero se conoce como longitud de la jaula. La longitud de la jaula, cuando se combina con el tamaño de la polea, determina la capacidad de un desviador para absorber la holgura de la cadena. La longitud de la jaula determina la capacidad total del desviador, es decir, la diferencia de tamaño entre los platos más grandes y más pequeños, y la diferencia de tamaño entre los piñones más grandes y más pequeños en el piñón sumados. Una suma mayor requiere una longitud de jaula más larga. Las bicicletas de montaña de cross country típicas con tres platos delanteros utilizarán un desviador trasero de jaula larga. ^{[ cita requerida ]} Una bicicleta de carretera con solo dos platos delanteros y piñones de relación cerrada puede funcionar con un desviador de jaula corta o larga, pero funcionará mejor con una jaula corta.

Las capacidades del descarrilador indicadas por el fabricante son las siguientes:

• Shimano: largo = 45T*, medio = 33T
• SRAM: largo = 43T*, medio = 37T*, corto = 30T

Beneficios de una jaula más corta:

• Cambio de marchas más positivo debido a una menor flexión en el paralelogramo
• Mejor cambio de marchas con un buen apalancamiento del cable
• mejor eliminación de obstrucciones
• Menos peligro de que se enganchen los radios.
• ligero ahorro de peso.

Existen al menos dos métodos empleados por los desviadores traseros para mantener el espacio adecuado entre la rueda de apoyo superior y los piñones traseros a medida que el desviador se mueve entre los piñones grandes y los piñones pequeños. Un método, utilizado por Shimano, es utilizar la tensión de la cadena para hacer girar la jaula. Esto tiene la ventaja de funcionar con la mayoría de los juegos de piñones, si la cadena tiene la longitud adecuada. Una desventaja es que los cambios rápidos de piñones pequeños a grandes en varios piñones a la vez pueden hacer que la jaula golpee los piñones antes de que la cadena se mueva hacia los piñones más grandes y haga girar la jaula según sea necesario. Otro método, utilizado por SRAM, es diseñar el espaciado en el mecanismo de paralelogramo del propio desviador. La ventaja es que ningún cambio rápido de piñones múltiples puede hacer que la jaula golpee los piñones. La desventaja es que hay opciones limitadas para los tamaños de piñones que se pueden utilizar con un desviador en particular.

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La relación de actuación es la relación entre la longitud del cable del cambio y la cantidad de recorrido transversal del descarrilador que genera. La relación de cambio es el recíproco de la relación de actuación y se expresa más fácilmente para los descarriladores que para la actuación. Actualmente, existen varias normas en uso y, en cada una de ellas, el producto de la relación de cambio del descarrilador y la longitud del cable tirado debe ser igual al paso de las ruedas dentadas traseras. Existen las siguientes normas.

• La familia de desviadores compatibles con Shimano se indica como que tiene una relación de cambio de dos a uno (2:1), y dado que SRAM fabrica dos familias de componentes, el término se ha adoptado ampliamente para distinguirla de la propia familia de desviadores de relación uno a uno (1:1) de SRAM. Tenga en cuenta que estos nombres de familia no dan las relaciones de cambio exactas: la relación de cambio 2:1 es de hecho alrededor de 1,7 (o 1,9 en la serie Dura Ace hasta 7400) en lugar de 2, y la relación de cambio nativa de SRAM es de alrededor de 1,1. Los nombres de familia de estos estándares están invertidos por algunos en la notación de relación de actuación en oposición a la de la relación de cambio más común. ^{[17] [18] [19]} Por lo tanto, en los sistemas Shimano una unidad de cable desplazado provoca aproximadamente el doble de movimiento del desviador.
• La convención nativa de SRAM se denomina uno a uno (1:1). Estos tienen relaciones de cambio reales de 1,1. Una unidad de cable retraído en la palanca de cambios provoca aproximadamente una cantidad igual de movimiento en el desviador. ^[18] SRAM afirma que el estándar hace que sus sistemas sean más robustos: más resistentes a los efectos de la contaminación. ^{[20] [21]} Algunas palancas de cambios SRAM están diseñadas para ser compatibles con Shimano en una relación 2:1, pero claramente no funcionarán con los desviadores 1:1 de SRAM. ^[22]
• La convención de Campagnolo . Las relaciones de cambio son de 1,5 para las unidades modernas, pero las unidades antiguas tenían relaciones de 1,4. ^[23]
• La convención de Suntour . ^[23]

Los cambios que emplean una convención generalmente no son compatibles con los descarriladores que emplean otra, aunque existen excepciones ^[24] y hay adaptadores disponibles. ^[25]

Algunos desviadores traseros, especialmente para bicicletas de montaña, incorporan un embrague para mantener la longitud inferior de la cadena con suficiente tensión para evitar que la cadena golpee la parte inferior de la vaina : esto se denomina golpe de cadena y puede dañar la vaina. Los embragues también son útiles para evitar que la cadena se descarrile del plato en sistemas sin desviador delantero. ^[26]

El desviador delantero solo tiene que mover la cadena de un lado a otro entre los platos delanteros, pero tiene que hacerlo con la parte superior, más tensa, de la cadena. También tiene que adaptarse a grandes diferencias en el tamaño de los platos: desde 53 dientes hasta tan solo 20 dientes.

Al igual que el desviador trasero, el desviador delantero tiene una jaula por la que pasa la cadena. En un desviador correctamente ajustado, la cadena solo tocará la jaula al cambiar de marcha. La jaula se mantiene en su lugar mediante un brazo móvil que generalmente se implementa con un mecanismo de paralelogramo para mantener la jaula correctamente alineada con la cadena mientras se balancea hacia adelante y hacia atrás. Por lo general, hay dos tornillos de ajuste que controlan los límites de recorrido lateral permitido. Los componentes pueden estar construidos de aleación de aluminio, acero, plástico o compuesto de fibra de carbono. Los puntos de pivote suelen ser bujes, y estos requerirán lubricación.

Tipos de tracción de cables

• Desviador de tiro inferior: Este tipo de desviador, que se utiliza habitualmente en bicicletas de carretera y de turismo, se acciona mediante un cable que tira hacia abajo. El cable suele pasar por la parte superior o inferior de la caja del pedalier en una guía de cable , que redirige el cable hacia arriba por el borde inferior del tubo inferior del cuadro. Las bicicletas de montaña con suspensión total suelen tener un enrutamiento de tiro inferior, ya que la suspensión trasera impide el enrutamiento a través del tubo superior.
• Desviador superior: este tipo se ve más comúnmente en bicicletas de montaña sin suspensión trasera. El desviador se acciona mediante un cable que tira hacia arriba, que generalmente se dirige a lo largo del tubo superior del cuadro, utilizando topes de cable y una pequeña longitud de funda para cambiar la dirección del cable. Esta disposición mantiene el cable alejado de la parte inferior del soporte del pedalier/tubo inferior, que se llena de suciedad cuando se conduce fuera de la carretera.
• Doble tracción: hay algunos descarriladores disponibles que tienen disposiciones para tracción superior o tracción inferior y se pueden usar en cualquiera de las dos aplicaciones.

Tipos de jaulas

• Doble (estándar): están diseñados para usarse con platos y bielas que tienen dos platos. Cuando se los observa desde el costado de la bicicleta, las placas internas y externas de la jaula tienen aproximadamente el mismo perfil.
• Triple (Alpine): Desviadores diseñados para usarse con platos y bielas que tienen tres platos o dos platos que difieren mucho en tamaño. Cuando se observa desde el costado de la bicicleta, la placa de la jaula interior se extiende más hacia el centro de rotación del pedalier que la placa de la jaula exterior. Esto es para ayudar a cambiar la cadena del plato más pequeño al plato del medio con mayor facilidad.

Tipos de swing

• Desviador inferior: la caja del desviador está montada en la parte inferior del varillaje de cuatro barras que lo sostiene. Este es el tipo de desviador más común.
• Cambio superior: la caja del desviador se monta en la parte superior del varillaje de cuatro barras que lo lleva. Esta disposición alternativa se creó como una forma de acercar la abrazadera del cuadro del desviador al soporte inferior para poder dejar espacio para componentes de suspensión más grandes y permitir distintas formas de cuadro. La construcción compacta de un desviador superior puede hacer que sea menos robusto que su contraparte inferior. Los desviadores superiores normalmente solo se utilizan en aplicaciones en las que no cabe un desviador inferior. Una solución alternativa sería utilizar un desviador delantero tipo E, que no se sujeta alrededor del tubo del asiento en absoluto.

Tipos de montura

• Abrazadera: hasta hace poco, la mayoría de los desviadores delanteros se montaban en el cuadro mediante una abrazadera alrededor del tubo del asiento del cuadro, y este estilo sigue siendo el estándar en las bicicletas de montaña y es común en las bicicletas de carretera. Los desviadores están disponibles con varios diámetros de abrazadera diferentes diseñados para adaptarse a diferentes tipos de tubos del cuadro. Recientemente, ha habido una tendencia a fabricar desviadores con una abrazadera de un solo diámetro, y se incluyen varios juegos de calzas para espaciar la abrazadera hasta el tamaño adecuado.
• Soldadura por soldadura: una alternativa a la abrazadera es la patilla de cambio soldada por soldadura, en la que el cambio se monta atornillando una pestaña del cambio a una pestaña correspondiente en el tubo del asiento del cuadro. Esto evita problemas con el tamaño de la abrazadera, pero requiere un cuadro con la soldadura por soldadura adecuada o una abrazadera adaptadora que simule una pestaña de cambio soldada por soldadura. Estas se han vuelto comunes en las bicicletas de carretera más nuevas, ya que los cuadros de carbono ya no tienen un tubo del asiento redondo. Rara vez se ven en bicicletas de montaña.
• Tipo E: Este tipo de desviadores delanteros no se sujetan alrededor del tubo del asiento del cuadro, sino que se sujetan al cuadro mediante una placa montada debajo de la cazoleta del pedalier del lado de la transmisión y un tornillo roscado en un resalte del tubo del asiento. Estos desviadores se encuentran generalmente en bicicletas de montaña con componentes de suspensión trasera que no dejan espacio para que la abrazadera de un desviador normal rodee el tubo del asiento.
• DMD: Direct-Mount-Derailleur (Desviador de montaje directo): iniciado por Specialized Bicycles, este tipo de desviador se atornilla directamente a los salientes de la vaina de la bicicleta. Se utilizan principalmente en bicicletas de montaña de doble suspensión, donde el movimiento de la suspensión provoca cambios en el ángulo de la cadena cuando entra en la caja del desviador delantero. Al utilizar un sistema DMD, la cadena y el desviador se mueven juntos, lo que permite un mejor cambio cuando la suspensión está activa. Un desviador DMD no debe confundirse con el Direct Mount de Shimano, que utiliza un sistema de montaje diferente. Sin embargo, los desviadores delanteros de montaje directo de SRAM son compatibles con DMD, y ciertos desviadores Shimano tipo E se pueden utilizar con DMD si se quita la placa tipo E.

Debido a la posibilidad de que la cadena se desplace más allá del plato interior más pequeño, especialmente cuando el plato interior es muy pequeño, incluso en bicicletas ajustadas por mecánicos de carreras profesionales, y los problemas que pueden causar tales cambios incorrectos, existe un pequeño mercado de productos complementarios, llamados deflectores de cadena, para ayudar a evitar que ocurran. ^{[27] [28] [29]} Algunos se sujetan alrededor del tubo del asiento, debajo del desviador delantero, y al menos uno se fija al soporte del desviador delantero.

Los desviadores requieren que la cadena esté en movimiento para poder pasar de un plato o piñón a otro. Esto normalmente requiere que el ciclista esté pedaleando, pero se han desarrollado algunos sistemas con la rueda libre en el juego de bielas para que la cadena se mueva incluso cuando el ciclista no esté pedaleando. El sistema de rueda libre delantera (FFS) de Shimano, de alrededor de 1980, fue el más extendido.

Los sistemas de transmisión por cadena, como los de cambio, funcionan mejor si la cadena está alineada con el plano del piñón, evitando especialmente que el piñón de transmisión más grande funcione con el piñón de transmisión más grande (o el más pequeño con el más pequeño). El funcionamiento diagonal de la cadena que se produce con estas prácticas es menos eficiente y acorta la vida útil de todos los componentes, sin que se obtenga ninguna ventaja de la relación intermedia del rango.

Los cambios de marchas suelen tener una eficiencia de alrededor del 95%, unos pocos puntos porcentuales más que otros tipos de cambios. ^[30]

• Sistemas de transmisión de bicicletas
• Engranajes en pulgadas
• Engranaje de buje

• Berto, Frank J.; et al. (2016) [2000]. La cadena danzante: historia y desarrollo de la bicicleta con desviador (5.ª ed.). San Francisco, CA: Van der Plas Publications/Cycle Publications. ISBN 978-1-892495-77-8. Recuperado el 30 de mayo de 2017 .

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• Forester, John . "Una breve historia del desviador". probicycle.com . Consultado el 1 de junio de 2010 .
• Hadland, Tony. «Evolución de los primeros desviadores británicos». Reino Unido. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2011. Consultado el 1 de junio de 2010 .También cubre una serie de diseños no británicos.
• Sweatman, Michael (2008). "Disraeli Gears — A derailleur collection". Reino Unido . Consultado el 1 de junio de 2010. Este sitio trata sobre cambios de marchas traseros...RDs por periodo, fabricante, etc. Muchas fotografías y documentos escaneados.
• Mike Sweatman (7 de junio de 2018). «10 cambios de marchas extraños y maravillosos, y cómo cambiaron el ciclismo». The Guardian .Lista que comienza con el desviador Le Chemineau de 1912 de Velocio.
• Gerritsen, MS (2009). «Oude techniek» (en holandés) . Consultado el 1 de junio de 2010 .Fotografías de varios mecanismos de cambio antiguos.