Documentación · Método abierto

Modelo de trail: derivación y validación

Por Carlos Eduardo Ravello Joo · ORCID 0009-0007-5631-7436 · BikeLab Studio · 2026
Método que respalda la Calculadora de Trail. Licencia CC BY 4.0.

Este documento define, de forma reproducible, el modelo físico de trail de dirección que usa nuestra calculadora. No es un artículo divulgativo: es el registro del método — la derivación, las fórmulas, el modelo dinámico con su signo, y cómo se validó. Cualquiera puede reproducir cada número.

1. Convención

El ángulo de dirección θ se mide desde la horizontal (el de las tablas de geometría: 64° es más slack que 73°). Modelo 2D en el plano central, cuadro rígido, contacto puntual, trail a dirección recta. Es la misma convención con la que los fabricantes calculan el trail de sus tablas, de modo que los resultados son comparables.

2. Forma cerrada

trail de suelo = (R·cos θ − offset) / sin θ trail mecánico = R·cos θ − offset wheel flop = trail de suelo · sin θ · cos θ

con R = radio de la rueda al suelo y offset = avance (rake) de la horquilla. El trail mecánico es la distancia perpendicular al eje de dirección —la que genera el par de autocentrado—; el de suelo es el que aparece en las tablas. El factor de wheel flop sigue la convención de Tony Foale (Motorcycle Handling and Chassis Design). Caso de referencia (enduro: R 370, offset 44, θ 64°): trail de suelo 131,5 mm, mecánico 118,2 mm, flop 51,8.

3. Radio: no se inventa

El radio admite dos modos etiquetados. [MEDIDO]: a partir de la circunferencia rodada real, R = C/2π. [ESTIMADO]: R = BSD/2 + ancho, con el diámetro de asiento ISO (622 para 29"/700c, 584 para 27.5", 559 para 26") y la altura del neumático aproximada al ancho. Nunca se presenta una estimación como medición.

4. Sensibilidades analíticas

Las derivadas exactas del trail de suelo (el activo citable; permiten frases-imán reproducibles):

∂trail/∂offset = −1 / sin θ ∂trail/∂R = cot θ ∂trail/∂θ = (offset·cos θ − R) / sin²θ (por radián; ×π/180 por grado) ∂trail/∂D = ½ cot θ (por mm de diámetro)

En el caso de referencia: +1° más slack → +7,6 mm de trail; +7 mm de offset → −7,8 mm; +10 mm de diámetro → +4,9 mm; pasar de 27.5" a 29" (Δdiámetro 38 mm, mismo ancho) → +9,3 mm.

5. Modelo dinámico (con el signo corregido)

Al comprimirse la horquilla baja el A2C (axle-to-crown); el frente cae, el ángulo de dirección se empina (θ aumenta) y, como ∂trail/∂θ < 0, el trail baja. Es el sentido opuesto al del overforking (una horquilla más larga, mayor A2C, hace la bici más slack).

Δθ ≈ arctan( ΔA2C·sin θ / batalla ) (steeper, +)
EscenarioθTrailLectura
Compresión frontal (frenada)64° → 66,0°131,5 → 116,7 (Δ −14,8)la dirección se vuelve nerviosa al clavar el freno
SAG equilibrado (sentado, full)64° → 63,8°131,5 → 133,2 (Δ +1,7)≈ sin cambio: sentado ≈ tabla

En SAG equilibrado el frente (empina) y el trasero (tumba) casi se cancelan: el cambio neto es despreciable. El número dramático vive en el transitorio frontal (frenada), y apunta a más steep / menos trail.

6. Validación

El modelo se validó contra un oráculo numérico independiente implementado desde cero. Dos pruebas:

Autovalidación de derivadas
Cada derivada analítica se compara con su diferencia finita (perturbación ±1e-5). Coinciden a tres decimales → las derivadas no tienen erratas ni signos cruzados (∂trail/∂θ = −7,58 mm/° por ambas vías).
Guardarraíl de signo
Aserción permanente: bajo compresión frontal, θ debe aumentar y el trail debe bajar. Si una implementación invierte el signo dinámico, la aserción truena. La calculadora porta esta misma prueba y se autoverifica al cargar.

La linealización del término dinámico (arctan ≈ x) es exacta hasta ~3° de cambio; el error frente al recálculo trigonométrico es del orden de 0,01 mm de trail en todo el rango realista de SAG.

Usa el modeloPrueba la Calculadora de Trail o entiende qué sientes con cada número en el clúster de geometría.

Licencia del método y este documento: CC BY 4.0 — úsalo y cítalo con atribución. © 2026 Carlos Eduardo Ravello Joo · BikeLab Studio.

BikeLab Studio · Modelo de trail / Derivación y validación / Carlos Eduardo Ravello Joo · Trujillo, Perú