¿Por qué las horquillas de suspensión helicoidales tienen bobinas colocadas dentro de los puntales, cuando los amortiguadores traseros lo colocan externamente?

Atributos de las horquillas telescópicas:

• Una horquilla es una pieza estructural que soporta todas las cargas de la rueda delantera.
• Su rigidez está muy ligada al diámetro de su puntal. (El segundo momento de la relación entre el área y la rigidez no es lineal) [explíqueme esto si comprende mejor la física]
• Una bobina externa combinada con diámetros de puntal adecuadamente rígidos (básicamente, los diámetros actualmente en uso, ya que un resorte helicoidal contribuye solo mínimamente a la rigidez de una horquilla) probablemente interferiría con el neumático.
• El amortiguador está en un puntal, separado del resorte en el otro puntal. Cada lado tiene mucho espacio para realizar su función independiente.
• Para las horquillas que normalmente se venden con cámaras de aire instaladas de fábrica, los resortes helicoidales a menudo solo se instalan como una modificación del mercado de accesorios, y también solo por un pequeño subconjunto de ciclistas.
• Las horquillas vendidas con resortes helicoidales de fábrica son generalmente horquillas de gama baja. Sus diámetros de puntal ya son muy pequeños, por lo que las bobinas externas serían aún peores (probablemente inviables) desde una perspectiva de ingeniería estructural.
• El ajustador de precarga es práctico de usar cuando está ubicado en la tapa superior del montante izquierdo.

Atributos de los amortiguadores traseros:

• Un amortiguador trasero es una parte no estructural. El marco maneja la fuerza y ​​la rigidez; el amortiguador solo controla el movimiento de la suspensión.
• Honestamente, un poco de flexibilidad (como en baja rigidez) es algo bueno, ya que puede compensar la desalineación del cuadro.
• Los amortiguadores no tienen un diámetro tan restringido como los puntales de horquilla debido a su ubicación, lo que permite utilizar bobinas más grandes. Qué beneficio puede tener esto, no lo sé.
• El amortiguador es coaxial con el resorte.
• El ajustador de precarga es práctico de usar cuando se trata de un anillo roscado que rodea el exterior del amortiguador.

Lo que todo eso significa es:

• Para una horquilla, es obligatorio maximizar el diámetro del puntal para aumentar la rigidez, especialmente en horquillas de servicio más pesado donde los resortes helicoidales generalmente se usarían de todos modos. Para un amortiguador, la rigidez es una preocupación menor porque el marco debe soportar todas las cargas.
• Una horquilla tiene todo el montante derecho para contener el amortiguador, mientras que un amortiguador tiene que encajar el amortiguador dentro del resorte (bueno, al menos parte del amortiguador; tenga en cuenta que los amortiguadores superpuestos existen para superar las restricciones dimensionales impuestas por un amortiguador coaxial tradicional) . Intentar colocar el amortiguador alrededor del resorte o incluso colocar el resorte dentro del amortiguador tiene poco sentido.
• Un resorte externo en una horquilla requeriría roscas en algún lugar del diámetro exterior de la pata de la horquilla para tener un ajustador de precarga. Esto requeriría un diseño radicalmente diferente que puede no funcionar bien con un diseño de suspensión neumática y ciertamente aumenta la complejidad innecesariamente. No veo que valga la pena hacer este cambio para las (actualmente) pocas personas que realmente usan horquillas modificadas con bobinas. Un ajustador de precarga interno en un amortiguador requeriría de alguna manera obtener acceso a los extremos de la bobina, que estarían ocultos por los ojales de montaje/agujeros de muñón.
• Los ejes de diámetro más pequeño también tienen una menor fricción del sello, por lo que los pequeños ejes amortiguadores que se encuentran en los diseños tradicionales de amortiguadores helicoidales ayudan a contribuir a su notoriamente alta sensibilidad. Los sellos más grandes que se encuentran en la suspensión neumática causan más fricción.

Cambiar la geometría y/o la metalurgia del resorte puede compensar el diámetro subóptimo del resorte, pero no se puede decir lo mismo de las características estructurales de la horquilla. Los parámetros de resorte que se encuentran en la suspensión de la bicicleta (al menos para los resortes de acero de tasa fija) no son nada extraordinario.

ADIVINANDO que un diámetro de resorte más ancho tiene menos rigidez que un resorte más pequeño usando el mismo alambre, por lo que es más "progresivo"

Tenga en cuenta que la parte trasera de la bicicleta soporta mucho más de la mitad del peso del ciclista, suponiendo un estado estable.

Sin embargo, el frente recibe impactos más fuertes cuando se conduce fuera de la carretera, por lo que un resorte más estrecho es más resistente a los impactos fuertes; no desea que el frente se comprima mucho, rápidamente porque eso puede causar problemas de dirección/manejo.