Vai all’indice

SECONDA PARTE: LA SCELTA DEI RAPPORTI DA INSTALLARE

prima parte: le curve caratteristiche del motore, la pedalata “in agilità” e la pedalata “di forza“

Nella prima parte abbiamo visto che, quando si dimensiona la trasmissione di una bicicletta, bisogna scegliere i rapporti in modo che il ciclista pedali con una frequenza di pedalata compresa nell’intervallo tra la condizione di massima potenza e quella di massimo rendimento. Sarà quindi fondamentale determinare le due frequenze di pedalata corrispondenti a queste due condizioni limite, perché il ciclista dovrà pedalare all’interno dei valori compresi tra di esse.

Torniamo allora al nostro biker con una condizione atletica medio-bassa, e studiamo i rapporti della trasmissione adatti a lui.

Supponiamo che questo biker, nelle sue uscite d’allenamento su un itinerario pianeggiante di 1h30’-2h, tenga di norma una velocità media di 22km/h (in genere un biker con condizione fisica medio-bassa, in un’uscita come questa viaggia a poco più di 20km/h).

Applicando le formule che determinano le curve caratteristiche del “motore” rappresentate sul diagramma, ricaviamo che la potenza erogata dal nostro biker, calcolata tenendo conto del suo peso (75kg), della velocità media cui viaggia (22km/h) e dell’itinerario pianeggiante, risulta essere pari a circa 125W. Possiamo considerare quindi 125W come la potenza che mediamente il nostro biker è in grado di erogare durante un’escursione di circa 2h, quando il suo “motore” funziona con un’intensità di circa il 70% (che poi sia il 68% o il 72% non importa, dato che per i nostri scopi è un’approssimazione trascurabile).

IMPORTANTE: 125W, per un biker di 75kg, equivalgono alla potenza specifica di 1,66W/kg (che si ottiene dividendo la potenza effettiva per il peso del biker). Nella nostra trattazione continueremo per praticità a parlare del “biker con 125W di potenza”, ma i risultati ottenuti saranno chiaramente validi per qualunque biker con la stessa potenza specifica di 1,66W/kg. Ad esempio, un biker di 60kg che eroghi una potenza di 100W, ha una potenza specifica ancora di 1,66W/kg.

Analizzando le curve caratteristiche del “motore” e applicando le relative formule (che non ci penso nemmeno a infliggervi, perché difficilmente ci capireste qualcosa, ma sicuramente avreste il mal di testa assicurato), si rileva quanto segue:

– per pedalare “in agilità” (che corrisponde alla condizione di potenza massima), erogando 125W, bisogna pedalare con una frequenza di 70 pedalate/minuto

– per pedalare “di forza” (condizione di massimo rendimento), sempre erogando 125W, bisogna pedalare con una frequenza di 50 pedalate/minuto

Teniamo bene a mente i valori di 50 e 70 ped/min, perché definiscono l’intervallo di valori entro cui deve mantenersi la frequenza di pedalata del nostro biker quando eroga 125W di potenza. Quindi il nostro biker dovrà pedalare con frequenze comprese tra i valori di 50 e 70, e questo vale indipendentemente dal fatto che si pedali in piano, in salita oppure in discesa.

Giusto per far capire cosa accade se il biker non pedala entro quell’intervallo, è sufficiente scostarsi oltre i limiti dell’intervallo di circa il 10% (e quindi pedalare a 45 ped/min, oppure a 75-80 ped/min), per avere un peggioramento delle prestazioni di circa il 10%.

Questi intervalli di frequenza rilevati sono il nostro riferimento per dimensionare la trasmissione, e quindi adesso possiamo passare alla scelta dei rapporti che è necessario abbia a disposizione il nostro biker.

Consideriamo innanzitutto quando il biker pedala sull’itinerario pianeggiante a 22km/h e 125W: in questa situazione, su una 26” dovrà usare i rapporti compresi tra il 44/18 (pedalata “in agilità”) e il 44/13 (pedalata “di forza”) , su una 27” tra il 44/19 e il 44/14, e su una 29” tra il 40/18 e il 40/13.

Adesso andiamo a vedere, erogando sempre una potenza di 125W, cosa accade in salita. Prendiamo in considerazione una salita all’8% abbastanza lunga, dove il nostro biker abbia necessità, come nel caso in piano, di “salvare la gamba” (e quindi di mantenersi a circa il 70% della massima intensità).

In questo caso, la potenza di 125W gli consente di pedalare con una velocità di 5,5km/h.

Dalle formule, si rileva che il rapporto da utilizzare su una 26” deve essere compreso tra il 22/36 (pedalata “in agilità”) e il 22/26 (pedalata “di forza”), su una 27” tra il 22/38 e il 22/28, e su una 29” tra il 22/40 e il 22/30.

Come si vede, nel caso di un biker con un livello d’allenamento medio-basso, una salita abbastanza lunga (superiore ai 2km) con una pendenza all’8% e pertanto non esagerata, è già in grado di mettere in crisi la trasmissione. Il rapporto da utilizzare è infatti leggerissimo (e richiede un pignone piuttosto grande, per la 29” addirittura il 40).

Ricordiamo che, rispetto al pedalare “in agilità”, pedalando “di forza” il nostro biker sarà in grado di pedalare per meno tempo (con una diminuzione di circa il 18%).

Supponiamo adesso di affrontare pendenze ancora più alte, ad esempio del 12%.

In questo caso, i 125W a disposizione consentono al nostro biker di pedalare alla velocità di 4km/h. Per poter pedalare “in agilità”, in questo caso avremmo bisogno, per una 26”, del rapporto 22/50, ovvero un valore di fatto inesistente! Ciò significa che, disponendo di soli 125W di potenza, non sarà possibile affrontare una salita al 12% pedalando in agilità, ma sarà necessario pedalare “di forza”. I rapporti da utilizzare saranno: per una 26” il 22/36, per una 27” il 22/38 e per una 29” il 22/40.

Potremmo a questo punto chiederci cosa accade se la pendenza aumenta ancora un po’, ad esempio al 15% (valore comunissimo nelle salite di montagna). Purtroppo accade che, con 125W a disposizione, si viaggia a 3km/h, che è una velocità talmente bassa che non consente di stare in equilibrio. Ma ancor peggio, anche supponendo di affrontare questa salita pedalando “di forza” (di pedalare “in agilità” non se ne parla, dato che anche nella salita all’12% questo era impossibile), occorrerebbe, per una 26”, un rapporto 22/46, praticamente impossibile da avere su una mtb.

Una soluzione teorica potrebbe essere quella di aumentare l’intensità dello sforzo fino a quella massima corrispondente alla soglia anaerobica, che nel nostro caso corrisponde a 180W (dato che 125W è il 70% di questa potenza massima). Tuttavia, un biker con una condizione fisica medio-bassa, pedalando a quell’intensità rischierebbe di esaurire la propria autonomia sui pedali dopo pochi minuti, per poi arrendersi senza più energie ne “gamba”. Questa soluzione è pertanto impraticabile e anzi da evitare assolutamente, perché significherebbe rischiare di restare col serbatoio vuoto (insomma, la classica scena del biker un po’ inesperto che finisce seduto su una pietra e non ne vuole sapere di ripartire…).

In pratica, per pendenze oltre il 12%, non c’è trasmissione che possa aiutare un biker con 125W da spendere, ad affrontare la salita in sella. Le alternative sono due: farla a piedi, oppure allenarsi  un po’ di più!

 

A QUESTO PUNTO, UNA VOLTA ANALIZZATO IL COMPORTAMENTO DEL NOSTRO BIKER, POSSIAMO PASSARE A SCEGLIERE LA TRASMISSIONE PIU’ ADATTA A LUI

Per la 26” abbiamo due possibilità: una trasmissione 3×11, con guarnitura 42-32-24 e cassetta 11v 11-40; oppure una trasmissione 3×9, con guarnitura 44-32-22 e cassetta 9v 11-36. La seconda soluzione, 3x9v, è più economica della prima (pignoni e catena costano molto meno) e garantisce lo stesso rapporto più leggero (il 22/36 equivale al 24/40). Da escludere invece la trasmissione con guarnitura con due corone, perché con una corona piccola 22, non si potrebbe utilizzare una corona grande superiore alla 34 (altrimenti la differenza di diametro tra le due corone sarebbe eccessiva, e non sarebbe gestibile dal  deragliatore); la corona 34 però non consente di avere i rapporti più pesanti come il 44/11 o il 44/13, utili in piano e soprattutto nei rilanci di velocità in discesa. Per gli stessi motivi, e a maggior ragione, per il nostro biker è da escludere anche la trasmissione monocorona.

Per la 27” andrà bene la stessa trasmissione 3x9v vista sopra per la 26” (sarebbe stato meglio avere come pignone più grande il 38, ma col 9v il 36 è quello che consente la variazione di sforzo più graduale nel passare dal penultimo all’ultimo pignone). L’alternativa è, anche in questo caso, installare una più costosa 3x11v. Guarnitura doppia e monocorona sono, anche qui, non adatte.

Per la 29”, invece, siamo costretti a utilizzare una trasmissione 3x11v, perché è necessario avere il pignone 40. Pertanto, la guarnitura sarà la 40-30-22, mentre la cassetta sarà una 11v 11-40.

Bene, abbiamo così concluso il dimensionamento della trasmissione adatta a un biker con una condizione fisica medio-bassa, e abbiamo visto come, per affrontare pendenze che richiedano un certo impegno (superiori al 12%), l’unica soluzione è migliorare il proprio livello di forma. A questo scopo, anche il solo aggiungere all’uscita domenicale un allenamento settimanale permette di migliorare parecchio.

 

CONSIDERIAMO ADESSO UN BIKER CON UNA MIGLIORE CONDIZIONE FISICA

Vediamo allora di studiare proprio questo secondo caso, ovvero quello del biker precedente che, dopo esser passato da una a due uscite settimanali, abbia migliorato la propria condizione fisica.

Supponiamo allora che stavolta il nostro biker, nella sua uscita di 2h in piano, affrontata sempre pedalando al 70% della sua potenza massima, viaggi a una velocità media di 25km/h. In questo caso, la potenza che eroga è di circa 160W, con un incremento del 28% rispetto ai 125W del caso precedente.

IMPORTANTE: ANCHE IN QUESTO CASO, COME SPIEGATO IN PRECEDENZA, CIO’ CHE CONTA E’ LA POTENZA SPECIFICA CHE, PER UN BIKER DI 75KG CHE EROGHI 160W DI POTENZA EFFETTIVA, SARA’ PARI A 2,13W/KG. I RISULTATI OTTENUTI SARANNO PERTANTO VALIDI PER QUALUNQUE BIKER CON LA STESSA POTENZA SPECIFICA (AD ESEMPIO, UN BIKER DI 56KG CHE EROGHI  120W, AVRA’ ANCORA UNA POTENZA SPECIFICA DI 2,13W/KG).

Vediamo cosa accade quando questo biker affronta una salita all’8%. I 160W di potenza gli consentono di salire a 7km/h. Il rapporto da utilizzare sarà, in questo caso: per una 26” compreso tra il 22/22 e il 22/32, per una 27” tra il 22/23 e il 22/34, per una 29” tra il 22/24 e il 22/36.

Vediamo poi cosa accade se si affronta una salita al 12%. Erogando 160W, il biker sale a 5km/h e, per pedalare “in agilità” (ovvero in condizione di potenza massima), dovrebbe utilizzare, su una 26”, un rapporto 22/46, ancora una volta di fatto inesistente. Come rapporto più agile pertanto utilizzeremo il 22/36, che consente di pedalare in una situazione intermedia tra quella di massima potenza e quella di massimo rendimento (e quindi va bene). Per pedalare “di forza”, invece, con una 26” dovremo usare il 22/32, con una 27” il 22/34 e con una 29” il 22/36

E sulla salita al 15%, dove il biker con 125W disponibili si era dovuto arrendere? In questo caso, con 160W disponibili, è possibile pedalare “di forza” (mentre per pedalare “in agilità” non esiste un rapporto disponibile), utilizzando questi rapporti: per una 26” e una 27” il 22/36, e per una 29” il 22/40. Stavolta quindi il nostro biker ha potuto superare anche questa pendenza, grazie ai 160W disponibili.

La trasmissione più adatta è identica a quella vista prima per il biker con 125W (e quindi 44-32-22 e 11-36 per una 26”, ecc.), la differenza stavolta la fa il biker, che grazie alla maggior potenza disponibile è in grado di affrontare anche salite più ripide.

Ci chiediamo poi cosa accada nel caso il nostro biker si trovi davanti una rampa al 20%, cosa non infrequente in montagna. In questo caso, purchè la rampa sia di poche centinaia di metri, il biker può aumentare la potenza erogata, passando ad esempio da 160W a 210W (che corrisponde al 90% della potenza massima corrispondente alla soglia anaerobica, e pari a 230W). Aumentando la potenza a 210W, dalle curve caratteristiche si rileva che, pedalando nel caso di una 26” col rapporto 22/36 (il più leggero a disposizione del nostro biker), l’intensità dello sforzo aumenta di circa il 50% rispetto all’erogare 160W pedalando “in agilità”. L’incremento è molto forte, e porta il “motore” del nostro biker a lavorare in una condizione sconveniente, a destra della condizione di massimo rendimento (quindi con diminuzione del rendimento e aumento dell’intensità, con conseguente rapido affaticamento). Tuttavia, per una rampa di 2-300 metri è possibile sopportare questo regime di funzionamento. Così, con 210W a disposizione e col rapporto 22/36 (nel caso della 26”), il nostro biker riesce a salire sulla rampa al 20% alla velocità di 4km/h.

Possiamo quindi affermare che la condizione fisica di un biker come quello di quest’esempio, in grado di viaggiare a 25km/h in un’uscita d’allenamento di circa 2h su un percorso piano, può essere presa a riferimento come condizione fisica che, con una trasmissione ben dimensionata, consente di affrontare qualunque percorso di montagna.

La prossima volta effettueremo il dimensionamento di una trasmissione per altre tipologie di biker. Innanzitutto prenderemo a modello UNA biker, dato che ci sono sempre più donne che praticano la mountain bike, e chiaramente hanno delle specificità diverse rispetto a un uomo (a cominciare dal peso, oltre ovviamente a una differente potenza disponibile). Vedremo poi altre situazioni, non trascurando i biker con un buon allenamento, finora lasciati da parte per privilegiare, come è giusto che sia, chi si è avvicinato da poco al bellissimo mondo della mountain bike.

A presto

Stefano Tuveri

terza parte: ottimizziamo la scelta dei rapporti per una biker