Cómo se mide el rendimiento

El rendimiento del SPEEDHUB está resumido en Rendimiento. Este artículo explica por qué distintas mediciones dan cifras distintas para la misma transmisión, y cómo midió Rohloff.

1. El pedaleo no es uniforme

Un ciclista pedalea con una cadencia casi constante, pero el par pulsa con fuerza dentro de cada vuelta de pedal: las mediciones mostraron una variación de aproximadamente el 5 % en la cadencia, pero de más del 90 % en el par. Cada pieza que transmite la carga —cadena, plato, rodamientos, engranajes— se carga y se descarga dos veces por vuelta.

Potencia y cadencia	100 W, 75 rpm	300 W, 75 rpm	575 W, 50 rpm
Par máximo	21,6 Nm	68 Nm	200 Nm
Par mínimo	3,8 Nm	8 Nm	20 Nm

Los bancos de pruebas los mueve un motor eléctrico con un par constante. La pregunta, por tanto, es qué potencia constante equivale a la carga real, que pulsa. El banco de desgaste de cadenas y platos de Rohloff dio la respuesta: las piezas rodadas con una media de 150 W, con un par que pulsaba entre 5 y 30 Nm, solo se desgastaron igual que las piezas de prueba que trabajaban a 30 Nm constantes. Como el desgaste y las pérdidas por rozamiento vienen de los mismos factores, un banco tiene que trabajar con el pico del par, no con su media; dicho de forma sencilla, una salida a 80 W se reproduce en el banco, a la misma cadencia, con unos 160 W.

2. Dos tipos de pérdida

• Pérdida dependiente de la carga: el rozamiento de las piezas que se mueven bajo carga: eslabones de la cadena, engranajes, rodamientos. Crece en proporción a la potencia transmitida.
• Pérdida independiente de la carga: retenes, superficies de rodadura, el lubricante que se remueve. No depende de la fuerza de impulsión, solo de la velocidad de giro, de la temperatura y de la viscosidad del lubricante.

Dos transmisiones inventadas, ambas con un rendimiento del 91 % a 50 W:

Potencia de entrada	50 W	100 W	200 W	300 W	400 W	500 W
Sistema A: 7 % + 1 W	91,0 %	92,0 %	92,5 %	92,7 %	92,75 %	92,8 %
Sistema B: 3 % + 3 W	91,0 %	94,0 %	95,5 %	96,0 %	96,3 %	96,4 %

A baja potencia domina la pérdida independiente de la carga; a potencias más altas, la dependiente. Las curvas C y D son las mismas transmisiones cuando la pérdida de los retenes sube de 1 a 2 W por el calor o por un cambio en la película de lubricante (A → C), o baja de 3 a 2 W (B → D):

Por debajo de 200 W, una variación de solo ±1 W mueve el resultado varios puntos porcentuales, y eso puede pasar dentro de una misma medición, porque el propio calor del rozamiento cambia las condiciones. Por eso, por debajo de 200 W, una cifra de rendimiento solo es válida si sale de muchas repeticiones, y siempre como una banda con un límite superior y otro inferior. Por encima de 200 W, la variación se vuelve despreciable.

3. Tu rendimiento también cuenta

El objetivo no es la mejor cifra mecánica, sino cuánta de la energía que aportas se convierte en avance. El rendimiento muscular llega a aproximadamente un 25 % con la fuerza y la velocidad de movimiento adecuadas, pero en una marcha poco apropiada empeora fácilmente 10 puntos porcentuales: mucho más que la diferencia entre sistemas de cambio.

Rendimiento	Ciclista A	Ciclista B
Rendimiento muscular	24 %	22 %
Rendimiento de la transmisión	93 %	97 %
Total	22 %	21 %

El ciclista A, en la marcha adecuada, es más eficiente con la peor transmisión que el ciclista B en la marcha equivocada. Según la medicina deportiva, el salto entre marchas debe quedar por debajo del 15 % para que las marchas vecinas encajen tanto hacia arriba como hacia abajo; por eso el rango y el número de marchas siempre deben ir junto al rendimiento. Consulta Comparativa de relaciones de transmisión.

4. La medición de Rohloff

Se midió la transmisión completa —pedalier, cadena, platos, buje o caja de cambios— simulando a un ciclista deportivo a unos 160 W con picos de par de 50 Nm (285 N en el pedal):

Parámetro	Valor
Cadencia	60 rpm
Potencia de frenado (constante)	314 W
Par de accionamiento	50 Nm

Como comparación se probaron un cambio externo de 24 velocidades (platos de 46, 36 y 26 dientes, casete 11–28) y un SPEEDHUB (46/16), ambos con un rodaje previo de unos 100 km. Las pruebas se repitieron varias veces; la tolerancia es de ±0,5 %.

• Cambio externo: medido limpio y bien lubricado, y después con la cadena y los piñones sucios tras unos 1000 km; con las piezas usadas, el rendimiento fue de media un 1 % más bajo.
• SPEEDHUB: medido también con una cadena y un piñón de 1000 km: ninguna diferencia medible.

El rendimiento del SPEEDHUB sigue exactamente cuántas etapas planetarias trabajan bajo carga en cada marcha:

Marcha	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Etapas bajo carga	2	2	3	1	3	2	2	1	1	2	0	2	1	1

La mejor es la marcha 11: la marcha directa, en la que no trabaja ninguna etapa. Las marchas 1–7 dibujan el mismo patrón que las 8–14, solo que un 2 % más bajo, porque en ellas también reduce la tercera etapa. Qué etapa trabaja en cada marcha: Las 14 marchas por dentro.

Para recordar

• Una medición con par constante por debajo de 200 W dice poco en la práctica: a ritmo deportivo, un ciclista genera bastante más de 100 W.
• Compara siempre el rendimiento con su banda de tolerancia, y junto con el rango y el número de marchas.
• La suciedad, la lubricación y el desgaste afectan sobre todo a las transmisiones abiertas; al SPEEDHUB, estanco, casi nada.