Understanding Bike Gearing: Ratios, Speeds & Shifting

Una relación de desarrollo son los dientes del plato divididos entre los dientes del piñón. Un plato de 50T con un piñón de 11T es 4,55, así que la rueda gira 4,55 veces por pedalada; un plato de 34T con un piñón de 34T es 1,00, una vuelta de rueda por pedalada. Todo lo demás en este tema consiste en hacer útil ese número: convertirlo en velocidad, compararlo entre bicicletas y decidir cuántas de esas relaciones necesitas de verdad.

Esta guía cubre el cálculo, las tres formas de comparar desarrollos, el equilibrio entre rango y escalonado que gobierna cualquier elección de bielas y casete, y la parte que casi todas las guías ignoran: qué le hace tu elección de desarrollo al rendimiento de la transmisión y a la calidad del cambio.

Calcular una relación de desarrollo y leer el número

La fórmula es una división: dientes del plato entre dientes del piñón. Un número más alto es un desarrollo más duro y más rápido. Un número más bajo es un desarrollo más suave y más lento. Eso es todo, y vale para cualquier bicicleta jamás construida.

De esa tabla se deducen dos cosas. Primera, la misma relación se puede alcanzar con combinaciones distintas: 50x25 y 34x17 están ambos muy cerca de 2,00, y por eso contar los piñones de un casete no te dice nada sobre cuántas marchas útiles tienes. Segunda, la relación no dice nada del tamaño de la rueda, y ahí entra la siguiente medida.

Ese primer punto merece un momento. Una transmisión 2x12 se vende como 24 marchas, pero una vez quitadas las relaciones duplicadas y las combinaciones cruzadas que de todos modos no usarías, el número de marchas realmente distintas y utilizables está más cerca de 16 o 18. La pregunta útil no es cuántos piñones tienes, sino qué amplitud hay entre tu marcha más suave y la más dura, y con qué regularidad se reparten los saltos.

Gear inches, desarrollo métrico y gain ratio

Las relaciones solo comparan dos piñones. Para comparar desarrollos entre bicicletas hay que incluir la rueda, porque la misma relación en una rueda de carretera 700x25c y en un neumático gravel 700x45c no recorre la misma distancia.

Los gear inches multiplican la relación por el diámetro de la rueda en pulgadas. Es la más antigua de las tres medidas, heredada de los tiempos del biciclo, cuando el desarrollo era literalmente el tamaño de la rueda, y sigue siendo la más citada. Los desarrollos suaves rondan los 20 a 30 gear inches, los intermedios los 70, y los altos 120 o más.

El desarrollo métrico, también llamado avance, multiplica la relación por la circunferencia de la rueda en metros. Responde a la pregunta más tangible de las tres: cuánto avanza la bicicleta por cada vuelta de bielas.

El gain ratio añade la longitud de biela a la ecuación, comparando cuánto avanza la rueda con cuánto recorre tu pie. Es la medida más completa y la menos usada, pero es la que explica por qué cambiar de longitud de biela cambia la sensación de un desarrollo sin cambiar la relación.

Cifras calculadas para una rueda y neumático 700x28c, unos 2136 mm de circunferencia de rodadura y 26,8 pulgadas de diámetro. Cambia el tamaño de neumático y todos los números se mueven ligeramente, que es exactamente por lo que la rueda tiene que entrar en el cálculo. Wikipedia mantiene una referencia clara sobre los gear inches y sobre las matemáticas de la relación de transmisión si quieres las demostraciones.

De la relación a la velocidad: la cadencia hace el resto

Un desarrollo no tiene una velocidad. Un desarrollo más una cadencia sí la tienen, y la conversión es sencilla: avance en metros, multiplicado por la cadencia en revoluciones por minuto, multiplicado por 60, da metros por hora.

La parte alta de la tabla importa menos de lo que parece. Un 50x11 a 90 rpm son 52 km/h, una velocidad que la mayoría solo alcanza en bajada, donde va sin pedalear. Quedarse sin desarrollo alto es raro. Quedarse sin desarrollo bajo pasa en cada rampa dura, y por eso los desarrollos de carretera han derivado de forma constante hacia casetes más amplios.

Rango contra escalonado: el verdadero equilibrio

Toda decisión de desarrollo es el mismo compromiso. Un rango amplio te da una marcha más suave abajo, pero repartir el mismo número de piñones sobre un rango mayor implica saltos más grandes entre ellos, y cada salto obliga a un cambio de cadencia mayor al cambiar.

El patrón es claro: en carretera, la marcha más dura apenas cambia entre las cinco configuraciones, mientras que la más suave cambia mucho. En realidad no eliges una velocidad punta, eliges cuán dura será tu marcha más suave y cuán grandes acaban siendo los saltos entre marchas.

1x frente a 2x es el mismo equilibrio en otra forma. Quitar el plato delantero elimina por completo el cambio delantero, y por eso las bicis gravel y off-road han adoptado el 1x tan ampliamente: nada que fallar bajo carga, menos mantenimiento y una historia de línea de cadena más simple. El precio son saltos mayores, porque un solo plato tiene que cubrir todo el rango a través del casete. En carretera, donde el objetivo es sostener la cadencia, el 2x sigue ganando en tamaño de salto. Si quieres el detalle piñón a piñón, nuestra guía de casetes de bicicleta cubre tamaños, rangos y compatibilidad de núcleos.

Elegir desarrollos para el terreno que ruedas de verdad

Parte de tu subida más dura habitual, no de lo que lleva un profesional. Dos reglas cubren la mayoría de los casos.

La regla del 1:1. Si tu plato pequeño tiene los mismos dientes que tu piñón más grande o menos, tienes una marcha 1:1 o mejor, es decir, unos 11,5 km/h a 90 rpm. Para la mayoría de ciclistas en la mayoría de rampas de carretera, con eso basta. Un plato de 34T con un piñón de 34T, o un 36T con un 36T, te llevan ahí.

Baja del 1:1 cuando lo pidan la pendiente o la carga. Rampas habituales por encima del 10 o 12%, subidas alpinas largas al final de un día duro, peso de bikepacking, o simplemente ser un ciclista que prefiere girar a machacar, apuntan todos a unas bielas sub-compactas. Un plato de 30T con un piñón de 34T da 0,88, unos 10 km/h a 90 rpm, y casi no te cuesta nada en la parte alta que nunca usas.

La contrarreloj y el triatlón invierten la prioridad. En un esfuerzo llano y sostenido, las marchas útiles se concentran en una banda estrecha alrededor de la velocidad objetivo, así que el tamaño del salto importa más que el rango. Un casete cerrado te mantiene a un par de rpm de tu cadencia objetivo cuando la pendiente o el viento cambian ligeramente, en vez de forzar un salto de 6 o 7 rpm. Es además la disciplina donde la fricción de transmisión sale más cara, porque el esfuerzo no se detiene nunca.

El gravel añade una variable más: el terreno es más lento y más variable, así que el rango útil queda globalmente más bajo y la capacidad de cambiar bajo carga importa más que el tamaño de los saltos. Ese es el razonamiento detrás de las jaulas específicas de gravel, construidas alrededor de piñones más grandes. Nuestra jaula Shimano GRX está prevista para un montaje doble con un piñón máximo de 36T, y la versión gravel para SRAM Apex 1 admite hasta un piñón de 42T.

Donde el desarrollo se cruza con el rendimiento de la transmisión

Las guías de desarrollos suelen parar en la relación. En la práctica, cómo llegas a una relación cambia cuánta potencia pierdes hasta el suelo, y esta es la parte que conviene entender antes de comprar nada.

El cruce de cadena te cuesta vatios. Plato grande con el piñón más grande, o plato pequeño con el más pequeño: la cadena trabaja en un ángulo para el que no fue diseñada. Se articula lateralmente además de circularmente, la fricción sube, y tanto la cadena como los piñones se desgastan antes. Dos marchas con la misma relación no son igual de eficientes: lo es la que tiene la línea de cadena más recta. En una transmisión 2x, eso suele significar cambiar de plato en lugar de ir a buscar los dos últimos piñones de cada extremo.

El tamaño de las poleas cambia la fricción que añade el desviador. Cada eslabón de cadena que rodea una polea pequeña tiene que articularse en un ángulo cerrado, y esa articulación es una pérdida. Unas poleas más grandes reducen ese ángulo, que es el argumento mecánico de las jaulas sobredimensionadas: un par de poleas 14/19T sustituye al 11/11T estándar y reduce la fricción que aporta el desviador.

La calidad de los rodamientos de las poleas se mide. Friction Facts midió las poleas 11T de CyclingCeramic en 0,039W frente a 1,175W de una polea Shimano Dura-Ace estándar, una reducción del 97%, en una comparativa que abarcó 19 modelos de poleas de Shimano, SRAM y Campagnolo. Todos los datos de test están en nuestra página de tests y datos de laboratorio.

Hay además una cuestión de compatibilidad. Una jaula sobredimensionada cambia el abrazado y la tensión de la cadena, así que debe emparejarse con tu desviador y con tu piñón máximo en lugar de elegirse por estética. Nuestras jaulas de desviador sobredimensionadas están clasificadas por grupo, número de velocidades y uso por ese motivo, y la página de soporte de poleas cubre montaje y mantenimiento.

En resumen

Las relaciones de desarrollo son una división, y en cuanto las conviertes en avance y después en velocidad a tu propia cadencia, toda la decisión se vuelve concreta: cuál es la velocidad más baja a la que subo y qué marcha sostiene mi cadencia ahí. Para la mayoría de ciclistas de carretera la respuesta son unas bielas compactas con un casete lo bastante grande para llegar al 1:1, y para rampas duras o bici cargada, algo por debajo.

Lo que conviene añadir es lo que ocurre después de elegir la relación. Mantén la línea de cadena recta, evita vivir en los piñones extremos y recuerda que el propio desviador es una fuente de fricción sobre la que puedes actuar. Una jaula aero sobredimensionada 14/19T o un sistema de jaula sobredimensionada completo valen unos 3,3W de fricción, mientras que un simple cambio a poleas cerámicas de 11T quita el 97% de la fricción de las propias poleas. Para gravel, la jaula gravel GRX y el juego de poleas de 14T están construidos alrededor de los piñones grandes que usan esas transmisiones. Todos se fabrican a mano en Francia sobre rodamientos Grade 3 Si3N4 con garantía de 4 años.