Rodamientos cerámicos vs acero
Uno de los temas más controvertidos en el ciclismo es si los rodamientos de acero o cerámicos son superiores. El marketing a menudo ha afirmado que los rodamientos cerámicos reducen la resistencia y duran más. La pregunta es si esto es cierto o no. Este artículo te dará una explicación detallada de rodamientos cerámicos vs acero, así como una comparación.
Como nota al margen, hablaremos de rodamientos de cartucho ya que son la norma en bujes, porque requieren menos mantenimiento, son más fáciles de cambiar, más ligeros y compactos, y usualmente tienen mejor sellado. Sin embargo, algunos rodamientos de cartucho pueden desgastarse más rápido, lo cual se cubrirá en este artículo.
En Particle, usamos rodamientos de acero y cerámicos S&S, así como rodamientos cerámicos TPI dependiendo del buje.
Construcción interna
Aunque nos referimos a los rodamientos usados en aplicaciones de ciclismo como cerámicos, la verdad es que son híbridos cerámicos, lo que significa que solo las bolas son cerámicas. A diferencia de los rodamientos cerámicos, los rodamientos de acero contienen bolas de acero endurecido y una pista interior y exterior de acero.
Las bolas del rodamiento son cerámicas, mientras que las pistas interior y exterior están hechas de acero. Los rodamientos cerámicos suelen tener holgura C3. La holgura usada en rodamientos de acero es típicamente CN. La holgura del rodamiento es una medida que define el espacio entre la pista interior, la pista exterior y las bolas. Esta holgura es importante ya que una adecuada evita que el rodamiento se agarrote cuando inevitablemente se calienta y se expande.
Las jaulas usadas en ambos tipos de rodamientos también son diferentes. Las jaulas mantienen las bolas separadas correctamente dentro del rodamiento. En rodamientos de acero de calidad, la jaula está hecha de una pieza de metal prensado, que está remachada entre las bolas. Este es un método costoso para producir rodamientos, pero reduce la fricción y mejora la rigidez. En prácticamente todos los rodamientos híbridos cerámicos, las jaulas suelen estar hechas de compuesto o goma. Se encajan y mantienen el espacio entre las bolas. Bajo cargas altas, este tipo de jaula es más propenso a deformarse o incluso desprenderse, causando una fricción notable.
Nuestros rodamientos de acero S&S utilizan pistas de acero de calidad.
Construcción externa
Los rodamientos tienen sellos sin contacto, sellos de contacto o uno en cada lado. Los sellos de contacto tocan tanto la pista interior como la exterior para mantener el sello. Esto genera una pérdida por fricción. Al usarlos, esto no es tan notable, pero hay una diferencia. Los sellos sin contacto ofrecen menos resistencia, pero son más fácilmente contaminados con agua o suciedad.
Nuestros rodamientos usan una mezcla de sellos de contacto hacia afuera y sellos sin contacto hacia adentro. Esto les da a nuestros rodamientos los beneficios tanto de los rodamientos sin contacto como de los de contacto, permitiéndoles ser de alto rendimiento y duraderos.
Fricción del rodamiento
Una de las cosas más importantes para entender sobre la resistencia a la rodadura de los rodamientos es que las bolas mismas juegan un papel muy pequeño. La verdad es que los sellos de los rodamientos causan la mayor pérdida por fricción, aproximadamente un 60%. La grasa causa alrededor del 30%. Finalmente, la fricción de la jaula, la deformación de las bolas y la deformación de las pistas causan el 10% restante. Estos números son una aproximación cercana, y hay ligeras variaciones dependiendo del rodamiento en sí. La deformación de las bolas contribuye aproximadamente con un 3% de la pérdida total por fricción, aunque en realidad, la diferencia entre rodamientos cerámicos y de acero es aproximadamente el 10% de ese 3%, lo que significa un ahorro de aproximadamente 0.3%, todo lo demás siendo igual.
Sin embargo, hay una advertencia: los rodamientos cerámicos en prácticamente todos los casos tienen jaulas de encaje rápido, que en general producen más fricción que las jaulas metálicas prensadas, reduciendo la eficiencia.
En cuanto al rendimiento, los rodamientos de acero y cerámica tienen una resistencia a la rodadura general similar, con una ligera ventaja para la cerámica, todo lo demás siendo igual.
Vida útil del rodamiento y cambios en la fricción con el tiempo
Una de las partes más pasadas por alto de los rodamientos es la rapidez con la que pueden desgastarse. Aunque las bolas de cerámica son significativamente más duras que las pistas de acero, pueden desgastar más fácilmente las pistas de acero más blandas. Esto conduce a un aumento gradual de la resistencia a la rodadura con el tiempo. Los rodamientos cerámicos TPI usados en nuestros bujes SR1 ofrecen un sellado mejorado y tolerancias más ajustadas, lo que extiende la vida útil en comparación con la mayoría de los otros rodamientos cerámicos.
La verdad es que algunos rodamientos híbridos de cerámica tienen buena resistencia a la rodadura, y otros no, ya que las diferencias se basan principalmente en los sellos, la grasa y, en menor medida, la fricción de la jaula, más que en las bolas mismas. Los rodamientos de acero y cerámica de calidad ocupan los primeros lugares en resistencia a la rodadura desde el principio; sin embargo, después de un tiempo, los rodamientos de cerámica son superados por rodamientos de acero de alta calidad.
Extensión de la vida útil de los rodamientos
En Particle, ponemos un fuerte énfasis no solo en los rodamientos que elegimos, sino también en mantener los rodamientos libres de contaminación. Proteger los rodamientos de los elementos es extremadamente importante, ya que durarán significativamente más.
Hemos elegido cuidadosamente a nuestro proveedor de bujes. Las carcazas y ejes de nuestros bujes AR1 y SR1 han sido mecanizados con tolerancias de 0.005mm y 0.003mm respectivamente, lo que los convierte en algunos de los bujes de trinquete más precisos disponibles. Esto resulta en una menor resistencia a la rodadura y una mayor longevidad, ya que los rodamientos están sujetos a menos estrés. Los bujes usan sellado laberíntico y barreras de contaminación de doble capa, reduciendo significativamente la probabilidad de ingreso, protegiendo los rodamientos y trinquetes de los elementos.
¿Por qué las pruebas de giro de rueda son una mala forma de evaluar la suavidad?
Aunque es común que la gente juzgue la suavidad de un buje haciendo girar una rueda en sus manos o en su bicicleta, esto no refleja qué tan bien girará una rueda cuando estés rodando.
Primero, los bujes experimentan cargas radiales y axiales de tu cuerpo así como fuerzas en las curvas, que afectan el rendimiento y la fricción del rodamiento.
Segundo, lo que realmente estás viendo es el impulso de una rueda y no la resistencia del rodamiento. Un aro o neumático pesado puede girar más tiempo incluso si el buje tiene alta fricción. Por otro lado, una rueda ligera puede detenerse rápidamente aunque el buje sea suave.
Tercero, los bujes con poca grasa o con grasa que no es lo suficientemente viscosa pueden girar bien pero desgastarse rápidamente bajo estrés real.
Para quienes no cuentan con equipo de prueba adecuado como un dinamómetro, una prueba en el mundo real podría hacerse dejando rodar cuesta abajo con diferentes ruedas, aunque tales pruebas deben tomarse con cierto escepticismo ya que el entorno no está controlado.
¿Cuál deberías elegir?
La verdad es que no puedes equivocarte con rodamientos de acero o cerámicos. Para quienes buscan longevidad y baja resistencia a la rodadura a largo plazo, recomendamos rodamientos de acero. Para quienes quieren una ligera ventaja y no les importa cambiar los rodamientos con más frecuencia, los rodamientos cerámicos son para ti. Los rodamientos S&S que usamos son de calidad, y cuando se combinan con nuestros bujes AR1, no tendrás que preocuparte por el rendimiento, la contaminación o la resistencia a la rodadura. Los rodamientos cerámicos TPI usados en nuestros bujes SR1 ofrecerán mejor longevidad en comparación con la mayoría de los rodamientos cerámicos debido a sellos mejorados y tolerancias más ajustadas.