Trasmissione (bicicletta)

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In una bicicletta, la trasmissione è l'insieme degli ingranaggi e meccanismi che consente appunto la trasmissione del movimento dal conducente della bicicletta alle ruote (usualmente alla sola ruota posteriore).

Componenti di base[modifica | modifica sorgente]

Nella sua coniugazione più elementare il sistema di trasmissione è costituito da due ruote dentate, una solidale alla ruota posteriore e una applicata al movimento centrale sul telaio della bicicletta. Le due ruote sono collegate da una catena che ne vincola reciprocamente il movimento. Il conducente applica la propria forza sull'ingranaggio anteriore attraverso i pedali e le pedivelle.

Usualmente i due ingranaggi hanno dimensioni (espresse come numero di denti dell'ingranaggio) differenti, con l'ingranaggio posteriore di dimensioni inferiori. Tale schema identifica la trasmissione come una leva di terzo genere, secondo un meccanismo di moltiplica del movimento: ad ogni giro della ruota dentata anteriore ne corrispondono più di uno della ruota dentata posteriore, il cui numero dipende dal rapporto che si utilizza (cioè dal risultato del rapporto n° di denti della ruota anteriore/n° di denti della ruota posteriore). Trattandosi di una leva svantaggiosa, maggiore è il rapporto (o come dicono i ciclisti, più il rapporto è duro), maggiore è la forza richiesta per far muovere la bici. Tale "svantaggio" è compensato dalla possibilità, avendone la forza, di far muovere più velocemente la bici, ottimizzando l'efficienza di trasformazione in energia meccanica della forza del conducente. Fanno eccezione alcuni rapporti in uso sulle mountain bike caratterizzati da un fattore di de-moltiplica: l'ingranaggio anteriore è più piccolo del posteriore, riducendo così il numero di giri della ruota rispetto a quelli dei pedali e consentendo di affrontare pendenza molto elevate (dove un rapporto normale necessiterebbe di troppa forza per poter essere azionato).

Cambio[modifica | modifica sorgente]

La ricerca di un ideale bilancio tra velocità, e quindi rapporti di moltiplica alti, e forza necessaria a far muovere la bici, che è inferiore con i rapporti più bassi, soprattutto in presenza di percorsi misti, caratterizzati da salite, discese e parti scorrevoli ha portato all'applicazione alla trasmissione di un cambio di velocità che consentisse di avere a disposizione di volta in volta il rapporto più opportuno.

Se inizialmente il cambio era costituito essenzialmente da due diverse ruote dentate montate sui due lati della ruota posteriore (per cambiare occorreva smontare la ruota e girarla), le successive evoluzioni consentono oggi di modificare il rapporto senza togliere le mani dal manubrio, grazie a una serie di meccanismi che permettono di spostare la catena tra le diverse ruote dentate montate sia sulla ruota posteriore che sul movimento centrale.

Il meccanismo più diffuso è costituito dal cambio a deragliatore. Sulla ruota posteriore si trova un numero di ingranaggi (a volte dette anche velocità) variabile, detto nel suo complesso cassetta o pignone, le cui combinazioni più diffuse sono 7 (city bike), 9 (mountain bike) e 10 (bici da corsa). Nel corso del 2008-09 la Campagnolo ha messo in commercio una cassetta da 11 velocità per bici da corsa e la SRAM una cassetta da 10 velocità per bici da corsa. Il numero di denti varia normalmente da 11 (ingranaggio più piccolo di un pignone da bici da corsa) a 34 (ingranaggio più grande di una MTB). La catena è fatta scivolare da una ruota all'altra da un sistema di pulegge detto appunto deragliatore (proprio perché fa deragliare la catena) tramite una guida, detta gabbia, costituita da due piccole ruote dentate; tale meccanismo ha anche lo scopo di recuperare la parte di catena in eccesso (necessaria a garantire che vi sia catena a sufficienza per collegare tutte le eventuali combinazioni di rapporti) tenendola sempre in tensione.

Anche l'ingranaggio anteriore (o guarnitura) può prevedere più di una ruota dentata (o corona), generalmente 2 nelle bici da corsa (ma molti cicloamatori ormai optano per la più duttile guarnitura tripla) e 3 nelle mtb (ma alcuni agonisti preferiscono la più leggera guarnitura a 2 ingranaggi) e in molte city bike. Le dimensioni variano dai 53 denti della corona grande di una bici da corsa (ma tra i professionisti delle gare a cronometro non è raro vedere anche corone da 54 o 55 denti) ai 22 della corona piccola di una mtb. Nel corso della storia del ciclismo, complice l'evoluzione della biomeccanica che ha sottolineato come, a parità di velocità, sia più proficuo usare rapporti agili con molte rotazioni al minuto dei pedali (rpm), la dimensione degli ingranaggi della guarnitura hanno subito progressive riduzioni: dalla coppia 53-42 in uso fino agli anni '80 si è progressivamente passati alla coppia 52-39 (tuttora lo standard più diffuso tra i ciclisti professionisti) e alle moderne guarniture compact 50-36 o 50-34. Il passaggio da una corona all'altra avviene grazie a una guida metallica (detta anch'essa gabbia) che fa deragliare la catena.

I comandi del cambio si trovano ormai unicamente sul manubrio o integrati alle leve del freno (cambio della bici da corsa e alcuni modelli di cambio per MTB) o sotto forma di pulsanti o manopole. La trasmissione del comando avviene tramite cavi di acciaio che meccanicamente abbinano allo spostamento delle leve quello dei meccanismi di cambio. Vi sono stati e vi sono tuttora in corso esperimenti di cambio elettronico, con i meccanismi dotati di servomotori e la trasmissione dell'impulso mediante cavi elettrici, che tuttavia per ora non trovano una vera diffusione.

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