Serie sterzo: funzionamento e manutenzione

La serie sterzo è quel componente che permette alla forcella di ruotare all’interno del telaio e consente così di manovrare lo stesso e indirizzare la bicicletta. Si tratta in sostanza di un gioco di cuscinetti, che lavorando su delle sedi apposite, permettono la rotazione della forcella minimizzando gli attriti. Nel corso degli anni anche le serie sterzo si sono evolute e presentano ora tecnologie differenti. Vediamo di entrare più nel dettaglio.

Tipi di serie sterzo

Le serie sterzo disponibili sul mercato sono essenzialmente due: quelle filettate e quelle ahead, dette anche threadless, ovvero senza filetto. Esistono anche quelle integrate, con i cuscinetti inseriti a pressione nel tubo di sterzo. Si tratta però di soluzioni tecnologiche avanzate, appannaggio di biciclette da elite e sono poco comuni su mezzi meccanici più adatti a noi comuni mortali.

Serie sterzo filettate

Le serie sterzo filettate sono state per decenni lo standard delle biciclette, sia a livello professionale che comune. Sono costituite da due piste, che vengono inserite all’interno del telaio (in un apposito tubo, denominato tubo di sterzo) con un montaggio a interferenza. Infatti il diametro delle piste è leggermente superiore a quello del canotto di sterzo e per questo vengono calettate forzatamente tramite una pressa manuale. Su queste piste scorrono i cuscinetti, che possono essere a sfere libere (tenute in sede da un bagno di grasso) oppure ingabbiate in alloggiamenti di metallo, denominati appunto gabbiette. Una calotta viene installata sulla testa della forcella, che viene poi inserita nel canotto. La calotta superiore viene invece avvitata sul tubo della forcella, che è filettato, fino a mandarla in battuta contro la pista. Una rondella e un controdado di sicurezza evitano che la calotta superiore si sviti, dando vita a giochi pericolosi che rovinerebbero i cuscinetti. Nel caso delle serie sterzo filettate, l’attacco manubrio è di tipo classico e viene chiamato pipa, formato da un elemento piegato con un’estremità a espansione, che va inserito all’interno della forcella, mentre l’altra estremità è tonda, simile a una fascetta regolata da una vite, pensata per accogliere il manubrio. Una lunga vite e un espansore mantengono in posizione la pipa.

Serie sterzo ahead

Le serie sterzo non filettate sono state introdotte dalla casa americana Crane Creek e in breve tempo hanno soppiantato le serie sterzo tradizionali per una serie di ragioni che vedremo più avanti. Anche qui vi sono due piste di scorrimento calettate a pressione nel tubo di sterzo, dove s’intallano i cuscinetti che possono essere a gabbietta (nelle biciclette più economiche) oppure di tipo industriale (in quelle più più evolute) . Una calotta viene installata sulla testa della forcella, che viene poi fatta passare nel canotto di sterzo. Il sistema di montaggio in questo caso è completamente differente rispetto allo standard tradizionale. Infatti il compito che nel caso delle serie sterzo filettate era assolto dalla pipa, qui è demandato al tubo forcella, che è più lungo. Al suo interno viene inserito un ragnetto, ovvero una sede con un foro filettato. La pista di scorrimento superiore viene chiusa da un apposito parapolvere e da una ranella conica tagliata, che ha il compito di mantenere in posizione il tubo della forcella. Vengono poi inseriti alcuni distanziali per raggiungere la misura di escursione manubrio desiderata. In seguito è inserito l’attacco manubrio, denominato stem, che si fissa al tubo forcella attraverso due viti laterali. La rimozione dei giochi, che nella serie sterzo tradizionale era demandata alla regolazione della calotta superiore e del suo controdado, qui è curata attraverso un vite, inserita in un tappo che copre il tubo forcella. La vite ingaggerà il filetto del ragnetto inserito nel tubo. Stringendo o allentando la vite si avvicinerà o si allontanerà la forcella dal canotto di sterzo, eliminando così i giochi.

Serie sterzo filettate vs serie sterzo ahead: differenze e vantaggi

L’introduzione del sistema ahead ha praticamente soppiantato le serie sterzo filettate, che sono rimaste lo standard di biciclette di bassa gamma o da supermercato. Questo perché presentano notevoli vantaggi funzionali:
• Eliminazione dei filetti: filettare la testa della forcella era un passaggio in più, che andava a gravare sui costi generali della fabbricazione. Inoltre eliminando la filettatura si elimina la possibilità di spanare i filetti e di rovinare l’assemblaggio;
• Velocità di montaggio: a parità di esperienza e capacità, un meccanico impiega sicuramente meno tempo per installare una serie sterzo ahead rispetto a una tradizionale;
• Risparmio di peso: anche se qui il gap è davvero minimo, una serie sterzo ahead pesa meno di una filettata;
• Sensazione di guida: nelle serie sterzo ahead il manubrio è fissato in modo pressoché diretto al tubo della forcella, migliorando la stabilità e la sensazione di guida. Nelle serie sterzo filettate il collegamento tra manubrio e forcella era demandato alla pipa, aggiungendo quindi un elemento tra i due;
• Frequenza di manutenzione: una serie sterzo filettata è più propensa ad arrugginire se lasciata esposta alle intemperie, poiché le filettature possono grippare;
• Facilità di manutenzione: una serie sterzo ahead si può revisionare con un’unica chiave a brugola mentre per quelle filettate servono chiavi apposite più ingombranti che non sempre è facile portare con sé durante le uscite in bici;
• Rigidezza e resistenza: una serie sterzo ahead propone diametri maggiori, quindi più resistenti e rigidi.

Guida ai diametri delle serie sterzo

Come qualunque aspetto delle biciclette, nemmeno le serie sterzo seguono standard fissi, bensì propongono diametri differenti. Ecco una guida per riconoscere il tipo di serie sterzo installato:

• Diametro tubo forcella 25.4mm: si tratta di una serie sterzo filettata da 1″, facilmente reperibile su biciclette di bassa gamma o su mezzi precedenti ai metà anni ’90. Possono essere di tipo italiano (con diametro interno del tubo di sterzo 30,05mm), giapponese (tubo sterzo 30,1mm), americano (tubo sterzo 32,5mm) oppure francese (tubo sterzo 29,85mm). Quello che cambia è solo il diametro interno del tubo di sterzo e quindi la misura dell’interferenza delle calotte inserite a pressione. I diametri esterni delle piste di scorrimento e della forcella sono i medesimi;
• Diametro tubo forcella 31,8mm: si tratta di una serie sterzo filettata da 1 1/4″, presente su vecchie MTB americane o sui tandem;
• Diametro tubo forcella 28,6mm: in questo caso può essere una serie sterzo filettata da 1 1/8″, che si può trovare sulle mtb di prima generazione oppure una serie sterzo ahead, che vengono di solito definite maggiorate. Per valutare quale delle due sia, dovete osservare l’estremità del tubo e vedere se vi è presenza oppure no della filettatura;
• Diametro tubo forcella 38,1mm: una serie sterzo da 1,5″, divenuta lo standard per le bicicletta moderne. Questo tipo di serie sterzo di solito è conica, ovvero il tubo della forcella, quando è attaccato alla testa, presenta un diametro da 1,5″, che poi si riduce a 1 1/8″ dove viene agganciato lo stem. Di solito questo tipo di serie sterzo è integrato, ovvero il cuscinetto inferiore non ruota su delle piste, bensì è inserito a pressione all’interno del tubo di sterzo;

Sintomi che bisogna revisionare la serie sterzo

Un buon programma di manutenzione e cura della propria bici prevede la pulizia e l’ingrassaggio della serie sterzo almeno una volta all’anno, due se si gira in off-road o in condizioni atmosferiche proibitive come pioggia o neve. Vi sono comunque dei sintomi che indicano che è giunto il momento di mettere mano alla serie sterzo:
• Avvertite lo sterzo duro e mentre girare il manubrio questi si muove a scatti: probabilmente la serie sterzo è troppo serrata e le sfere hanno inciso la pista, creando delle impronte che rendono rigido il movimento. Gli inglesi chiamano questa situazione “Brinnelled” da Brinnell, ingegnere che ha ideato una prova di durezza per metalli, creando appunto delle impronte nel materiale e verificando poi il suo comportamento elastico;
• Lo sterzo è lasco e nonostante avvitiate a fondo le calotte, non si eliminano i giochi: probabilmente le sfere si sono usurate e vanno sostituite;
• Quando muovete il manubrio avvertite come un rumore di sabbia all’interno: è molto probabile che le gabbiette delle sfere si siano rotte, liberando le sfere stesse che non vengono più mantenute in posizione;
• Quando muovete lo sterzo avvertite un rumore graffiante: il grasso è stato dilavato e si è formata ruggine;
• Avete tenuto ferma la bici per un lungo periodo: quando si riprende in mano la bici dopo un lungo periodo idi fermo, come una pausa invernale, è buona norma revisionare e ingrassare la serie sterzo, poiché il grasso si sarà inquinato;
• Avete girato in bici tutto l’inverno in condizioni di pioggia e fango: se nemmeno l’inverno più rigido vi ha fermati, con l’arrivo della primavera mettete in conto di revisionare la serie sterzo, poiché il grasso si sarà dilavato o inquinato;
• Avete acquistato una bici nuova: le biciclette nuove di zecca presentano tutte lo stesso problema, ovvero la mancanza di grasso. Questo perché non è dato sapere se chi ha provveduto all’assemblaggio l’abbia messo e quanto tempo sia stata effettivamente ferma la bici prima di essere stata venduta. Prima di effettuare la prima uscita, prevedete una bella ingrassata della serie sterzo (e non solo, anche del centrale e dei mozzi). A me è capitato con la mia mtb nuova, una spesa di più di 2000€ e quando l’ho aperta, prima di fare la prima uscita, ho potuto verificare che non vi era traccia di grasso da nessuna parte.

La revisione delle serie sterzo filettate: i ferri del mestiere

Ecco cosa ci serve per effettuare una completa revisione di una serie sterzo di tipo tradizionale:

• Chiave a brugola da 5mm: per svitare l’espansore e togliere la pipa;
• Pezzo di legno: da interporre tra pipa e martello;
• Martello di gomma: per spingere l’espansore fuori dalla pipa e poterla così estrarre;
• Chiavi per serie sterzo: una chiave apposita per le serie sterzo, con diametri che vanno dal 24 al 36mm. Se la vostra serie sterzo presenta formati speciali, potete usare un serratubi (del tipo usato dagli idraulici), con i denti protetti da del nastro isolante;
• Grasso bianco al litio: per ingrassare le sfere;
• Cacciavite con punta calamitata: se le sfere della vostra serie sterzo sono libere, vi servirà per estrarle e per inserirle nelle piste di scorrimento;
• Bacinella, petrolio bianco e pennello: per sgrassare e pulire tutti i componenti della serie sterzo;
• Sgrassatore spray, pennello e straccio: per pulire a fondo il tutto.

Guida passo passo

Step 1: rimuovete la ruota anteriore
E’ una buona norma rimuovere la ruota anteriore prima di lavorare sulla serie sterzo, per liberare la forcella

Step 2: Svitate la vite della pipa

Con la chiave a brugola da 5mm allentate la vite della pipa, senza estrarla dalla sua sede.

Step 3: Rimuovete l’espansore

Difficilmente la vostra pipa potrà essere estratta solo svitando la vite, poiché l’espansore al suo interno è bloccato (dall’altra parte è proprio questa la sua funzione). Per questo ponete un pezzo di legno sulla testa della vite, per non rovinarla, e assestate un colpo deciso con un martello di gomma. La vite colpirà l’estrattore, che verrà espulso e potrete così sfilare la pipa.

Step 4: rimuovete controdado e rondella

Con la chiave per serie sterzo svitate e rimuovete il controdado e la sua rondella, ponendoli a bagno nel petrolio bianco

Step 5: Rimuovete la calotta superiore

Tenendo ferma la forcella con la mano sinistra, con la destra svitate la calotta superiore, fino a estrarla completamente. Ricordatevi di tenere salda la forcella con la mano, poiché una volta che la calotta è stata estratta, la forcella è libera e può scivolare per terra.

Step 6 : Estraete la forcella e i cuscinetti

Sfilate la forcella dal tubo di sterzo. Una volta liberato il tubo forcella, estraete il cuscinetto inferiore e mettetelo a bagno nel petrolio bianco. Se la vostra serie sterzo monta le sfere libere, estraetele una per una con la punta calamitata del cacciavite. Estraete anche il cuscinetto superiore e mettetelo a bagno.

Step 7: pulite il tutto

Con sgrassatore spray, pennello e straccio pulite la serie sterzo, eliminando sporcizia, tracce di ruggine e vecchio grasso. Passate lo straccio anche all’interno del tubo e non solo sulle piste. Ripulite anche il tubo forcella. Con il pennello e il petrolio bianco sgrassate a fondo le gabbiette o le sfere e le calotte.

Step 8: Mettete il grasso nelle piste di scorrimento

Riempite le piste di scorrimento inferiore e superiore con del grasso al litio. Fate lo stesso con la pista di scorrimento sulla testa della forcella.

Step 9: riposizionate i cuscinetti

Rimontate le gabbiette sulla pista superiore e sulla pista della forcella. Le gabbiette presentano un lato piano e un lato con le sfere. Ricordatevi che le sfere devono lavorare a contatto con le piste e non viceversa. In sostanza i due lati con le sfere vanno montati sulle piste e si “devono guardare”. Se invece montate le sfere, mettetele in posizione con la punta calamitata del cacciavite. Nel mio caso le piste sono integrate nella calotta.

Step 10: rimontate la forcella
Inserite nuovamente il tubo della forcella all’interno del tubo sterzo.

Step 11: avvitate la calotta superiore

Mettete del grasso sulla filettatura della forcella e avvitate fino a mandarla in battuta, senza stringere troppo (la regolazione “fina” fa effettuata con la pipa montata).

Step 12: Inserite la rondella di spessore

Non dimenticate di inserire la rondella di spessore prima di avvitare in controdado. La rondella presenta un dente che va calettato sul profilo scanalato della filettatura della testa della forcella.

Step 13: Avvitate il controdado

Avvitate il controdado mandandolo in battuta ma senza stringere.

Step 14: Inserite la pipa
Inserite la pipa, verificando l’altezza con il metro. Avvitate leggermente senza stringere la vite della pipa.

Step 15: Montate la ruota anteriore
Installate la ruota anteriore, bloccandola con lo sgancio rapido. Ricordatevi di chiudere lo sgancio rapido dei freni!

Step 16: Allineate lo sterzo

Poggiate la bici a terra, mettetevi a cavalcioni della ruota anteriore e cercate di allineare la pipa con la ruota anteriore. Dopodiché serrate con forza la pipa.

Step 17: Regolate lo sterzo

Con la chiave per lo sterzo mandate in battuta la calotta superiore fino a che avvertite lo sterzo libero ma senza giochi. Per verificare potete tirare il freno anteriore e spingere avanti e indietro la bici: se avvertite che la forcella si muove, serrate ancora di più la calotta superiore. Dopodiché tenete ferma la calotta superiore con la chiave sterzo e con un’altra chiave serrate con forza il controdado, in modo che mantenga in posizione la calotta.

Step 18: Pulite il tutto
Con straccio e sgrassatore pulite il grasso in eccedenza. La bici è pronta.

La revisione delle serie sterzo non filettate: i ferri del mestiere

Quando dovete revisionare una serie sterzo non filettata dovete armarvi di:
• Chiavi a brugola da 5mm-4mm e 3mm: per svitare espansore e stem, dipende dal diametro delle viti installate;
• Martello di gomma: per spingere fuori la forcella in caso fosse inchiodata da sporcizia o ruggine;
• Grasso bianco al litio: per ingrassare le gabbiette;
• Cacciavite a intaglio: per liberare la rondella spaccata:
• Bacinella, petrolio bianco e pennello: per sgrassare e pulire tutti i componenti della serie sterzo;
• Sgrassatore spray, pennello e straccio: per pulire a fondo il tutto.

Come avete notato servono meno attrezzi per revisionare questo tipo di serie sterzo rispetto al precedente. Attrezzi anche più facili da portare con sé.

Guida passo passo

Step 1: rimuovete la ruota anteriore

Come nelle serie sterzo filettate, anche in questo caso è molto più comodo rimuovere la ruota per lavorare. Se state lavorando su una mtb con freni a disco, ricordate di interporre un distanziale tra le pastiglie, per evitare di far uscire i pistoncini nel caso in cui premiate inavvertitamente il freno anteriore.

Step 2: Rimuovete l’espansore

Con la chiave a brugola della giusta dimensione, rimuovete completamente l’espansore e il suo tappo, mettendoli a bagno nel petrolio bianco.

Step 3: Liberate lo stem

Agendo sulle viti laterali, allentandole alternativamente (non allentatene una e poi l’altra bensì alternatele per allentarle contemporaneamente), liberate lo stem, che sfilerete dal tubo forcella, insieme ad eventuali distanziali. Ricordatevi di mantenere la forcella, che ora è libera e potrebbe sfilarsi e cadere.

Step 4: Rimuovete la rondella spaccata e il parapolvere superiore

Il tubo forcella è tenuto in posizione da una rondella spaccata. Estraetela con le mani. Se la rondella è inchiodata per via della sporcizia, fate leva con un cacciavite a intaglio, facendo attenzione a non rigare il tubo forcella. Rimuovete anche il parapolvere superiore, sempre mantenendo la forcella con la mano.

Step 5: Sfilate la forcella e mettete a bagno le gabbiette

Sfilate la forcella dal tubo sterzo e rimuovete le gabbiette superiore e inferiore e mettetele a bagno nel petrolio bianco senza confonderle. Alcune serie sterzo presentano un parapolvere inferiore. Se la vostra lo prevede, rimuovetelo e mettetelo nella bacinella.

Step 6: Pulite il tutto

Con sgrassatore spray e straccio pulite accuratamente le spiste di scorrimento e il tubo forcella, poiché si può essere accumulata della sporcizia e del grasso inquinato. Con un pennello sgrassate a fondo le gabbiette e asciugatele con uno straccio, facendo attenzione a non romperle o a non rimuovere qualche sfera dalla sede.

Step 7: Ingrassate

Mettete del grasso bianco al lito sulla pista di scorrimento superiore e inferiore, sulla pista di scorrimento della forcella e sul tubo stesso, affinché non possa arrugginire.

Step 8: Rimontate le gabbiette

Posizionate le gabbiette nelle piste di scorrimento, facendo sempre attenzione al loro verso: la parte con le sfere deve lavorare sulle piste di scorrimento del tubo sterzo. Se la vostra serie sterzo prevede un parapolvere inferiore, rimontatelo.

Step 9: Infilate la forcella

Rimontate la forcella, facendo passare il tubo all’interno del canotto sterzo.

Step 10: Rimontate parapolvere, ranella spaccata, distanziali e stem

Rimontate nell’ordine il parapolvere, la ranella spaccata, eventuali distanziali e lo stem, facendo attenzione al passaggio dei cavi, che non devono intrecciarsi. Non serrate le vite dello stem.

Step 11: Inserite l’espansore

Ingrassate il filetto della vite dell’espansore e poi riposizionatelo, avvitando e mandando così in battuta la forcella, eliminando i giochi. Una volta che la vite dell’espansore ha ingaggiato il ragnetto potete lasciare la forcella, che non potrà più cadere.

Step 12: Verificate i giochi e allineate lo sterzo

Montate la ruota anteriore e poggiate la bici a terra. Mettetevi a cavalcioni della ruota anteriore. Per prima cosa regolate i giochi, avvitando o allentando la vite dell’espansore. Per verificare la mancanza di giochi, sollevate la bici sulla ruota posteriore e ruotate lo sterzo: si deve muovere libero e senza forzare. Riportate la ruota a terra e provate a muoverla avanti e indietro mantenendo tirato il freno anteriore: la forcella non deve muoversi. Quando avete eliminato i giochi, rimetteti a cavalcioni della ruota anteriore e allineatela allo stem. Dopodiché serrate alternativamente le due viti dello stem. Per chi volesse usare una chiave dinamometrica, il tiraggio è 5Nm. E’ importante ricordare che queste due azioni fatto effettuate in rigoroso ordine cronologico. Non si può agire sull’espansore quando le viti dello stem sono tirate, poiché produrreste solo un carico supplementare sui cuscinetti, senza eliminare i giochi ma solo riducendone la vita utile.

Step 13: Pulite il tutto
Con sgrassatore spray e straccio rimuovete tutte le tracce di grasso in eccesso.

2. Come montare serie sterzo e attacco manubrio

19. Come regolare la serie sterzo

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