NuVinci N380: il cambio automatico che rivoluziona la bici elettrica

Introduzione

Le innovazioni tecnologiche nel campo delle bici (elettriche o meno) sono all’ordine del giorno. Poche però sono rivoluzionarie come un cambio automatico a variazione continua, come il Nuvinci N380 con tecnologia H|Sync che abbiamo testato nelle scorse settimane.

Per capire di cosa stiamo parlando, partiamo dall’esperienza d’uso. Immaginate di trovarvi a pedalare su una bici sulla quale non dovete mai cambiare marcia: il rapporto giusto è selezionato automaticamente. Ancora meglio: non esistono le classiche marce – il rapporto cambia in modo graduale, senza che neanche ve ne accorgiate. Dovete semplicemente pedalare (aiutati dal motore) e condurre la bici.

Se pedalate spesso in città, dove è necessario continuamente frenare (per il traffico o per i semafori) e riaccelerare, non dover più pensare a cambiare rapporto è una liberazione. Avere sempre la giusta cadenza di pedalata vi aiuta a fare uno sforzo più regolare e salutare. Su una bici elettrica con il motore centrale, un sistema del genere permette inoltre di aumentare l’efficienza. I vantaggi sono tanti; gli svantaggi? Il maggiore peso, e un prezzo non indifferente. Ma ne vale la pena.

Abbiamo introdotto un bel po’ di concetti: andiamo ad approfondirli.

Cambio automatico a variazione continua: cosa vuol dire?

Una classica trasmissione basata su deragliatore e pacco pignoni: spostando la catena su un pignone più piccolo il rapporto diventa più lungo, e viceversa

Andiamo con ordine: (quasi) tutte le bici sono dotate di un cambio che serve a variare il rapporto di pedalata. Agendo con un comando sul manubrio, si possono rendere i pedali più o meno “leggeri” da spingere: ciò che cambia è lo sviluppo metrico di ogni pedalata. Quando i pedali sono duri, vuol dire che ogni rotazione di pedale fa procedere la bici per parecchi metri (ad esempio, 9 metri); quando i pedali sono leggeri, ogni rotazione fa procedere la bici per molti meno metri (ad esempio, 1,8 metri). Normalmente, nelle fasi di ripartenza e in salita si selezionano rapporti leggeri, mentre in pianura, dopo aver preso velocità, si usano rapporti duri.

Un cambio automatico permette di automatizzare queste scelte: a basse velocità viene selezionato automaticamente un rapporto leggero, e quando la velocità aumenta viene selezionato automaticamente un rapporto duro. Esistono già in commercio da diversi anni varie versioni di cambi automatici, dai più semplici (con solo 2 rapporti) ai più sofisticati (con 11 velocità come lo Shimano Alfine in versione Di2).

Il Nuvinci N380 però non è “solo” automatico: è anche a variazione continua. Cosa vuol dire? Finora abbiamo parlato di un certo numero di rapporti predeterminati: 2, 11, 14 o più. Fra un rapporto e l’altro c’è una differenza più o meno notevole: cambiando rapporto (manualmente o automaticamente) notate facilmente la differenza. Il cambio a variazione continua non ha dei rapporti predefiniti: il rapporto di pedalata è modificato in maniera estremamente graduale, rendendo la pedalata gradualmente più o meno dura senza che il ciclista noti dei “salti” fra un rapporto e l’altro.

Caratteristiche del sistema Harmony Nuvinci

I comandi al manubrio NuVinci Harmony: modalità automatica in blu, modalità manuale in arancione. Con il sistema H|Sync non è necessario neanche montare questo comando. Immagine (C) NuVinci

Con un cambio automatico a variazione continua come il Nuvinci N380 con sistema Harmony, l’unica cosa che dovete fare è impostare una cadenza di pedalata alla quale potete pedalare in maniera confortevole (ad esempio, 70 rotazioni di pedali al minuto). Il cambio si prenderà cura di variare (quasi) istantaneamente il rapporto, rendendo i pedali man mano più duri via via che acquistate velocità, o più leggeri quando la velocità cala.

Il cambio funziona senza problemi anche sotto sforzo (al contrario del classico sistema con la catena e il deragliatore). Gli ingranaggi interni sono tutti sigillati all’interno di un contenitore posto sul mozzo posteriore, e non richiedono manutenzione: in pratica, dopo aver selezionato la vostra cadenza di pedalata preferita, potete anche dimenticarvi totalmente del cambio.

In questo video potete vedere da vicino il cambio durante la pedalata. Notate come la cadenza di pedalata rimanga sempre la stessa, mentre il rapporto diventa via via più duro. Se ascoltate attentamente potrete sentire dei brevi e frequenti rumori provenire dal cambio, sia in accelerazione che quando lasciamo la ruota rallentare: in quel momento il rapporto sta cambiando. Il rumore è percepibile solo perché la videocamera era molto vicina al cambio: il ciclista non sente assolutamente niente.

Volendo, è possibile anche simulare la presenza di più marce, per far comportare il cambio Nuvinci in modo simile a un cambio normale. In pratica, invece di cambiare gradualmente, il Nuvinci può avere dei “salti” fra i vari rapporti, come avviene nei classici sistemi di cambiata. Ma perché complicarsi la vita? Molto meglio far lavorare il cambio Nuvinci nella modalità descritta sopra.

Sistema H|Sync: l’integrazione con le bici elettriche

La bici elettrica Cube che stiamo testando in queste settimane, dotata del cambio NuVinci N380

Ma non è finita qui: ciò che abbiamo descritto finora funziona benissimo con una normale bici “muscolare”, senza la pedalata assistita. Abbinare il cambio Nuvinci a una bici elettrica compatibile permette di realizzare ciò che Nuvinci chiama il sistema H|Sync. In pratica non è necessario neanche montare un comando al manubrio: il cambio Nuvinci può essere comandato direttamente dal computer della bici elettrica, con il quale si può selezionare la cadenza di pedalata preferita (l’unica operazione in pratica necessaria con un sistema del genere).

Con il sistema H|Sync sul manubrio ci sono solo le leve freno e i comandi Bosch

È proprio in abbinamento a una bici elettrica che, secondo noi, un cambio del genere può avere ancora più senso. In particolare su una bici elettrica con motore centrale: il motore centrale infatti lavora direttamente sulla trasmissione, e la sua velocità di rotazione quindi è legata alla cadenza di pedalata. Un cambio automatico a variazione continua permette di far lavorare il motore sempre alla cadenza di pedalata migliore, quando il suo rendimento è al massimo dell’efficienza. Questo si traduce in un motore che eroga meglio la sua potenza, consumando meno batteria.

Nuvinci N380 H|Sync: l’esperienza d’uso

Abbiamo provato il cambio Nuvinci N380 su una bici elettrica di fascia medio-alta, una Cube Hybrid SUV (della quale pubblicheremo una recensione approfondita nei prossimi giorni; AGGIORNAMENTO: ecco il link alla recensione). La bici è dotata di un motore centrale, un Bosch Performance Line 2015 (versione standard, non la versione CX). L’esperienza d’uso è sinceramente entusiasmante. Il manubrio risulta molto pulito, grazie alla mancanza di qualsiasi comando per il cambio. Basta selezionare dal computerino Bosch la frequenza di pedalata preferita: noi siamo sempre andati fra le 70 e le 75 pedalate al minuto, una frequenza ottimale sia per il motore che per il ciclista.

La schermata del sistema Bosch da cui selezionare la cadenza di pedalata preferita

A questo punto, basta pedalare e condurre la bici: di tutto il resto si occupano motore e cambio Nuvinci N380. In partenza il rapporto è sempre leggero. Man mano che la velocità aumenta si fa gradualmente più duro, quindi più adatto all’aumentata velocità. L’accelerazione è estremamente fluida e piacevole, almeno fino a quando non si raggiuge il limite legale di 25 km/h. Smettiamo di pedalare e rallentiamo di 2-3 km/h? Il rapporto torna un poco più leggero. Ci fermiamo al semaforo? Il rapporto torna molto leggero, siamo già pronti per ripartire. Dopo un tratto in pianura incontriamo una salita? Gradualmente il rapporto si fa più leggero per mantenere sempre la stessa cadenza di pedalata. Infine, è piacevole notare che il funzionamento del cambio (e della trasmissione in generale, anche grazie alla cinghia) è silenziosissimo.

Queste caratteristiche risultano molto utili e comode soprattutto in un contesto urbano. Chi ci segue sa che testiamo le bici prevalentemente a Roma: qui fra semafori, salite, discese, e altri ostacoli da giungla urbana è necessario cambiare continuamente. Avere il Nuvinci N380 è una vera liberazione, che permette di concentrarsi di più sulla guida.

In questo video potete vedere la rapida e fluida accelerazione garantita dal NuVinci N380 in abbinamento con il livello “turbo” del sistema Bosch. Da 0 a 25 km/h in 5 secondi.

L’accelerazione in modalità “sport” è solo leggermente più lenta. Con questa modalità si ottiene in ambiente urbano un’autonomia di 75 chilometri circa, come vedremo meglio nella recensione della bici Cube.

Difetti

Questo sistema non è esente da difetti:

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• il primo lato negativo ci fa capire che un cambio del genere, pur essendo ottimo per la città, non è adatto a un uso sportivo-estremo, per chi cerca la performance a tutti i costi. Il problema infatti è che un cambio automatico, per quanto perfezionato, non può prevedere il futuro. Spieghiamo. Se in un tratto pianeggiante a cui si arriva ad alta velocità ci troviamo davanti improvvisamente un “muro”, una salita molto pendente, un ciclista con cambio standard può prevedere l’ostacolo e inserire fin da pochi metri prima dell’inizio della salita un rapporto più leggero. Il cambio Nuvinci N380 invece inizierà ad affrontare la salita con un rapporto duro, e solo dopo un paio di pedalate inizierà a renderlo (rapidamente) più leggero. Per un ciclista urbano si tratta di un comportamento accettabilissimo, più che compensato da tutti gli altri lati positivi di cui abbiamo parlato sopra, e che molti probabilmente neanche noteranno. Chi cerca la performance a tutti i costi invece rimarrà insoddisfatto. Non è comunque questo il target a cui si rivolge Nuvinci.
  Riguardo a questo esempio è importante ricordare comunque che il cambio Nuvinci N380 riesce a variare il rapporto senza problemi anche sotto sforzo. Inoltre, è anche possibile usare la modalità marcia per simulare un cambio normale a 9 rapporti e aggirare il problema.
• Il secondo lato negativo è il peso. Il cambio N380 pesa ben 2450 grammi. Tanto per fare un confronto, un cambio al mozzo Shimano Alfine a 11 velocità pesa 1600 grammi; anche il Rohloff a 14 velocità ha un peso simile. Se in una bici normale questo può essere un problema, in una bici elettrica l’aiuto del motore rende il peso del cambio Nuvinci meno grave.
• Il terzo lato negativo è il prezzo. Comprare un N380 per montarlo sulla propria bici costa circa 350€. Si tratta di un difetto che si ridimensiona molto quando andiamo a vedere che uno Shimano Alfine 11 costa circa 320€, mentre un Rohloff 14 sta sopra ai 1000€. Questi sono i prezzi al pubblico: se si compra una bici nuova dotata di uno di questi sistemi chiaramente l’importo del singolo componente sul totale sarà minore.

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Il cambio Nuvinci N380 fa per me?

Con questa foto si vede bene la trasmissione basata su NuVinci N380 + cinghia

È davvero necessario un cambio così raffinato, quando l’esplosione del fenomeno delle single speed ha dimostrato che in fondo si pedala bene anche con un solo rapporto, e magari senza nemmeno la ruota libera? Il mondo è bello perché è vario, ma crediamo sia un dato di fatto accettato da tutti che il cambio rende molto più agevole la pedalata. Un cambio automatico a variazione continua come il Nuvinci N380 H|Sync permette di avere un sistema semplicissimo da usare, efficiente, comodo, pulito, che non richiede manutenzione, e con un manubrio libero da comandi e cavi.

rappresentazione degli ingranaggi interni al cambio. Immagine (C) NuVinci

In questo articolo abbiamo presentato nel modo più oggettivo possibile i vantaggi e gli svantaggi del sistema, anche in base alla destinazione d’uso. Il nostro favore per una tale soluzione sarà comunque chiaro. La cosa migliore che potete fare è cercare una bici che monti questo cambio (come la Piaggio Wi-Bike appena presentata, ad esempio) e testarla per decidere in prima persona se questo è il sistema che fa per voi.

In conclusione, secondo noi una bici elettrica con ruote da 20″ (per essere più agile e leggera), motore centrale e cambio Nuvinci N380 sarebbe il mezzo ideale per girare in città.

Approfondimenti tecnici

Qui di seguito presentiamo qualche approfondimento tecnico sul sistema per permettervi di fare una valutazione migliore.

con la modalità marcia è possibile simulare un normale cambio dotato di 9 rapporti

Il cambio Nuvinci N380 permette un range di rapporti pari al 380%. Questo vuol dire che il rapporto più lungo ha uno sviluppo metrico pari a 3,8 volte quello del rapporto più corto. Più in particolare, si va da una demoltiplica di 0,5 fino a una moltiplica di 1,9 (infatti 0,5*3,8=1,9). L’effettivo sviluppo metrico dipende naturalmente dal rapporto fra corona e pignone (i rapporti accettati sono specificati a pagina 24 di questo manuale tecnico Nuvinci, dove trovate anche molti altri dettagli tecnici), e dal diametro delle ruote. Il cambio può essere montato su ruote con 32 o 36 raggi. Permette l’uso di freni a disco, freni sul cerchio (V-brake o simili) e anche roller brake.

Altre informazioni tecniche sui meccanismi interni al cambio sono disponibili su questa pagina di Wikipedia (in inglese). Molto interessante anche questo video prodotto dalla Fallbrook Technologies, proprietaria del marchio NuVinci:

Fra le bici elettriche dotate di questo sistema di trasmissione vi è la nuova Piaggio Wi-Bike. Vi potrebbe interessare anche il nostro articolo dedicato ai cambi automatici in generale.