Bici: uso dei rapporti, cambiata, sviluppo metrico

Questo articolo avrà un carattere più tecnico ed è dedicato a tutti quei ciclisti che montano un cambio (di qualunque tipo, modello, dentatura, numero di rapporti) e che vogliano sfruttarlo al massimo.

Usare bene i rapporti, capire la filosofia che vi sta dietro e i principi base da seguire vi permetterà di avere il massimo dal vostro gruppo cambio, di allungarne la vita, di ridurne la manutenzione e, cosa ovvia, divertirvi a manetta!

Indice

• Il gruppo cambio
• Numero di rapporti e sviluppo metrico
• Calcolare lo sviluppo metrico
• Rapporti sconsigliati
• Rapporti consigliati
• Fattori che influenzano la scelta dei rapporti
• Consigli per una cambiata efficiente

Il gruppo cambio

Prima di capire come si usa, cerchiamo di vedere cos’è. Un gruppo cambio di solito viene indicato anche con la parola trasmissione e si compone di:

• Leve cambio;
• Guarnitura;
• Pacco pignoni;
• Catena;
• Deragliatore anteriore;
• Deragliatore posteriore;
• Cavi e guaine;

L’insieme di questi componenti lavora in simbiosi per permettere la scelta dei rapporti da utilizzare durante le uscite, per affrontare quello che ci si trova davanti (discese, salite, pianura, saliscendi, curve ecc…).
Per approfondire questo argomento puoi frequentare uno dei nostri corsi di meccanica base.
Delle varie tipologie presenti sul mercato ce ne siamo già occupati, per cui quello che c’interessa sapere è come usarlo.

Numero di rapporti e sviluppo metrico

Ogni volta che noi posizioniamo la catena (usando le leve che comandano i deragliatori) su una determinata corona anteriore e su un pignone posteriore, selezioniamo un rapporto di marcia. Questo rapporto ci consente di sviluppare una data distanza a ogni colpo di pedale. Questa è indicata con il nome di sviluppo metrico ed è direttamente influenzata dal numero di denti della corona anteriore, dal numero di denti del pignone posteriore e dalla circonferenza della ruota (poiché al variare della circonferenza varia anche la lunghezza percorsa a ogni colpo di pedale).

Perché è importante lo sviluppo metrico? Perché permette di capire quanti metri si fanno con ogni singolo rapporto, definendo così quali siano quelli adatti alla pianura, alla salita e alla discesa. Inoltre differenti combinazioni di corona e pignone danno sviluppi metrici molto simili e conoscerli permette di ampliare le nostre scelte di utilizzo, una cosa molto utile soprattutto se ci troviamo ad affrontare percorsi che cambiano rapidamente e ci obbligano a variare di continuo i rapporti.

Calcolare lo sviluppo metrico

Lo sviluppo metrico sarà quindi uguale al numero di denti della corona fratto il numero di denti del pignone, il tutto moltiplicato per la circonferenza della ruota.

La misura risultante viene chiamata, in gergo tecnico, “lunghezza del rapporto”, poiché determinata l’effettiva lunghezza dello spostamento della bicicletta consentita da quel determinato rapporto. Facciamo due esempi per comprendere meglio questo passaggio:

Quando giro in città, di solito uso la corona anteriore (che ha 54 denti) e il terzultimo pignone posteriore (che ha 16 denti), con una bici da corsa con ruote da 700c, quindi con una circonferenza pari a 2133mm. Inseriamo questi dati nella formula e avremo:

In pratica, usando questo rapporto, a ogni colpo di pedale percorro 7 metri. Da ciò deriva il nome “rapporto lungo”, poiché mi permette di percorrere più metri a ogni rotazione completa del pedale. Di contro, essendo un rapporto definito altresì duro, dovrò impiegare più forza e quindi fare più fatica per mettere in rotazione il pedale.

Quando invece viaggio in MTB e mi trovo ad affrontare uno strappo ripido, non mi vergogno di usare il cosiddetto “rapportino”, ovvero la corona più piccola (22 denti) e il pignone più grande (32 denti), con una ruota che, essendo da 26″, ha una circonferenza di 2085mm.

Notate immediatamente che differenza di sviluppo metrico! 7 metri a ogni colpo di pedale contro 1,4, praticamente un’infinità. Con un rapporto così, definito appunto corto, sviluppo davvero pochi metri a ogni colpo di pedale ma lo sforzo che dovrò fare per mettere in rotazione i pedali è minimo, infatti questo rapporto viene definito agile.

Sapete quanti rapporti ha la vostra bici? Di solito molti sbagliano, facendo coincidere il numero di rapporti con il numero di pignoni della cassetta. Un errore mutuato dai tempi delle promozioni anni ’80, dove con un set di pentole ti regalavano sempre una MTB con cambio Shimano irrimediabilmente a 6 rapporti. In realtà il numero di rapporti possibili è dato dal numero di pignoni della cassetta moltiplicato per il numero delle corone montate sulla guarnitura. Per esempio la mia bici da corsa d’epoca monta una doppia anteriore e una cassetta a 7 pignoni dietro, per cui le mie possibilità di utilizzo diventano 14. La mia MTB invece monta una trasmissione tradizionale 3×9, quindi 27 combinazioni differenti.
Posso usarle tutte? Beh, non proprio.

Rapporti sconsigliati

Come abbiamo visto, la trasmissione della bicicletta ci mette a disposizione un ventaglio di rapporti disponibili ma non tutti possono essere utilizzati. Guardate lo schema: ho selezionato la corona più grande e il pignone più grande. Il mio sviluppo metrico è:

Un buono sviluppo, ma cosa notate dallo schema? Che la catena lavora quasi in diagonale rispetto al telaio. Questa situazione non è affatto consigliabile, poiché l’angolo di lavoro in cui la catena è più efficiente è pari a zero (cioè praticamente parallela al telaio). Girando con un rapporto del genere la catena va in extratensione e le maglie si torcono per mantenere la posizione e l’aggancio con i denti.

Questo provoca un’usura precoce della catena, sollecita notevolmente i denti della corona (che vengono compressi dalle maglie della catena e appiattiti) e “tira” la gabbia del deragliatore posteriore e la torce (a volte la catena è così tesa che non tocca nemmeno le pulegge del deragliatore posteriore).
Inoltre la catena sfregherebbe contro la lama interna del deragliatore anteriore, consumandola.

Guardiamo invece lo schema opposto: corona piccola e pignone piccolo. Calcoliamo lo sviluppo metrico:

Addirittura più lungo del primo, anche se non ne dava l’impressione. Eppure anche qui la catena lavora in diagonale e si ripropone la medesima situazione e lo stesso lavoro gravoso per la trasmissione.
Questo tipo di rapporti non andrebbe mai usato, oppure utilizzato per brevi tratti (magari per sorpassare una cunetta o un ripido) ma sarebbe meglio selezionare rapporti che garantiscano sviluppi metrici equivalenti senza mettere in extratensione la catena. Facciamo un banale esempio: abbiamo visto che nella prima condizione lo sviluppo metrico è di 3,6m. Se invece di usare corona grande – pignone grande, usassi corona intermedia – pignone intermedio?

Esattamente il medesimo sviluppo ma, come vedete dallo schema, con una catena che lavora bella dritta senza extratensioni o torsioni!

Rapporti consigliati

Quindi, avendo capito che i rapporti estremi non vanno mai utilizzati, possiamo dedurre che il ventaglio di opzioni della nostra trasmissione si riduce. Quali sono allora le combinazioni migliori da utilizzare per far lavorare il cambio al meglio?
Usando un poco di buon senso (e ciò che dicono i tecnici delle case produttrici) si può definire questa scaletta:

a) Con la corona anteriore più grande si può usare la prima metà della cassetta pignoni (dal più piccolo all’intermedio);

b) Con la corona anteriore più piccola si può usare la seconda metà della cassetta pignoni (dall’intermedio al più grande);

c) Con la corona anteriore intermedia (per chi monta una tripla) si può usare l’intera cassetta pignoni senza alcun problema;

La catena può spostarsi in una gamma di pignoni che le consentano di lavorare in modo parallelo al telaio. Quando l’angolo di lavoro comincia ad aumentare, la catena va in extrarotazione, tensionandosi oltre il dovuto e torcendosi, per cui sarà meglio cambiare la corona anteriore o il pignone posteriore.

Fattori che influenzano la scelta dei rapporti

Finora abbiamo parlato di pura meccanica, qualcosa di sicuramente interessante ma che a molti di voi può essere apparsa come poco pratica. Vediamo ora di trasportare quello che si è detto finora nella vita reale. La domanda che sorgerà spontanea, ci scommetto, è: “Come faccio a capire qual è il rapporto giusto al momento giusto?”. Questa domanda non ha una risposta univoca, poiché la scelta del rapporto (al di là di tutte le considerazioni meccanico-fisiche possibili) è molto personale ed è influenzata dai seguenti fattori:

• Stato di forma: quando si è in forma si è portati a “tirare” più del solito;
• Allenamento: nel gergo del ciclismo si dice “avere la gamba”, ovvero essere allenati per usare un determinato tipo di rapporto. Per esempio chi per salire sullo Stelvio, se se la sente, può usare anche il 55×11 e chi invece preferirà usare il rapportino;
• Disponibilità rapporti e tipo di trasmissione: le innovazioni tecniche hanno stravolto e ampliato la scelta di trasmissioni per bici. Si va dalla tripla alla doppia al monocorona, con pacchi pignoni a 8-9-10-11-12 e 13 velocità. Questo influenza molto lo stile di guida e la scelta dei rapporti, poiché cambia lo spettro di disponibilità;
• Condizioni del terreno: tralasciando l’asfalto (dove il grip è perenne), questo fattore influenza in modo determinate la scelta dei rapporti nell’ambito off-road. Infatti anche se ci troviamo a pedalare su un tratto in pianura (che normalmente richiederebbe un rapporto lungo), se c’è parecchio fango e il grip scarseggia, sarà conveniente selezionare un rapporto abbastanza agile, in modo da avere lo spunto per superare i tratti più fangosi, che tendono a incollare la ruota al terreno;
• Scorrevolezza pneumatico: non tutti ci faranno caso ma girando con pneumatici più scorrevoli, gonfiati a pressioni maggiori e con sezioni più strette, sarà possibile usare rapporti più lunghi, poiché l’impronta a terra e la resistenza al rotolamento dello pneumatico stesso diminuiranno drasticamente, permettendo di fare meno fatica (e quindi “osare” di più).

Consigli per una cambiata efficiente

Concludiamo con una serie di consigli per effettuare cambi di rapporto efficienti, sicuri e sempre perfetti:

• Controllare la regolazione dei deragliatori: andrebbe fatto dopo ogni uscita, poiché essendo un sistema in tensione, la regolazione tende a sballarsi;
• Lubrificare la catena: una catena pulita e ben lubrificata lavora sicuramente meglio di una sporca e arrugginita;
• Giocare d’anticipo: non cominciate a percorrere la salita con il medesimo rapporto da pianura fino a che non vi piantate in mezzo alla strada. Anticipate la cambiata prima ancora che sia necessario;
• Non cambiate sotto sforzo: se state sforzando sui pedali non cambiate rapporto. Il sistema è in tensione e una cambiata potrebbe stressarlo (ho visto parecchie catene aprirsi…);
• Pedalate quando cambiate: il cambio è fatto per spostare la catena mentre questa è in rotazione, per cui pedalate leggermente quando cambiate e non fate l’errore di smettere di pedalare, cambiare e ripartire;
• Controllare lo stato di cavi e guaine: ogni anno occorre sostituire cavi e guaine arrugginiti o piegati poiché lavorano male.

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Articolo aggiornato a Gennaio 2023