QUINTA PUNTATA: CALCOLIAMO LA RESISTENZA AL ROTOLAMENTO DEGLI PNEUMATICI DA 30 A 45MM SU DIVERSI FONDI STRADALI

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SEGUE DALLA QUARTA PUNTATA: GRAVEL, TREKKING BIKE E MTB “STRADISTICHE”, OVVERO L’ANALISI DEGLI PNEUMATICI DA 30 A 45MM

Poiché gli pneumatici delle nostre mountain bike, oltre a dover esser scelti con cognizione di causa, vanno poi usati, in questa nuova puntata andiamo a testare alcune gommature della fascia da 30 a 45mm, vedendo qual è il loro comportamento su diversi tipi di terreno.

Intuito ed esperienza ci dicono che, all’aumentare delle irregolarità del terreno, abbiamo bisogno di coperture via via più “cattive”. Per contro, come abbiamo visto nella precedente puntata, con l’aumento della larghezza diminuisce la scorrevolezza dello pneumatico. In quest’articolo quindi vedremo fino a quale livello di irregolarità del fondo stradale possiamo spingerci nell’utilizzo di un determinato spessore, prima che si renda opportuno passare a uno spessore superiore.

Vediamo allora per prime le gommature per le gravel bike. Consideriamo le “Power Gravel” prodotte dalla Michelin, non perché le preferisca alle altre, ma perché sono prodotte in una gamma abbastanza ampia di spessori (33-35-40mm) che ci torna utile per il nostro discorso.

Su questa pagina del sito Michelin, vengono descritte le caratteristiche di questi pneumatici. Dall’immagine si vede innanzitutto che il battistrada è tassellato seguendo un criterio che è utile analizzare insieme a voi.

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Se osserviamo la loro disposizione, vediamo che le file di tasselli che si susseguono lungo la direzione circonferenziale, sono sfalsate tra loro. Questo consente di avere i “vuoti” tra i tasselli disposti nel modo più opportuno per garantire l’aderenza al suolo. Inoltre, si vede come non vi sia soluzione di continuità tra una fila di tasselli e la successiva. Questo significa che, dove finisce una fila, comincia subito un’altra, anche se traslata trasversalmente. Questo fa si che, quando lo pneumatico rotola sul terreno, l’appoggio gomma/terreno passi con continuità da un tassello al successivo, senza che siano intercalati dei vuoti. Questo fatto è molto importante, perché consente a questi pneumatici di comportarsi come i pneumatici lisci per quanto riguarda i fenomeni fisici che generano la resistenza al rotolamento. Non vi “infliggerò” chiaramente la spiegazione fisico-meccanica di quest’ultima affermazione, piuttosto complessa e per “addetti ai lavori”. E’ sufficiente che cogliate, intuitivamente, il legame tra la continuità circonferenziale della tassellatura e la resistenza al rotolamento analoga a quella delle coperture lisce.

Chiaramente, a questo punto la domanda che ci si pone è: ma se questa copertura, tassellata, ci comporta nel rotolamento come una liscia, con quale criterio io posso optare per l’una o per l’altra?

La risposta è nel fatto che un copertone come questo, tassellato, ha un comportamento analogo a uno liscio per quanto riguarda la sua deformazione durante il moto. Questa deformazione però è responsabile solo di una parte della resistenza al rotolamento. Un’altra parte di questa resistenza è dovuta all’aria che deve muoversi all’interno dello pneumatico per “assecondarne” le deformazioni, e anche questa componente è la stessa per una ruota liscia e per una tassellata come il nostro penumatico da “gravel” (sempre grazie all’appoggio continuo garantito dalla particolare tassellatura).

C’è però una terza componente della resistenza al rotolamento e, guarda caso, è dovuta proprio ai tasselli. E questa componente dovuta alla tassellatura incide sul coefficiente d’attrito volvente, aumentandolo in questo specifico caso del 18% rispetto a quello di un copertone liscio di analoga larghezza.

Questo significa che, pedalando su asfalto o su terreno perfettamente battuto a 25-30km/h, il tassellato richiederà un incremento di potenza rispettivamente del 7,5% (a 25km/h) e del 5,5% (a 30km/h).

I tasselli però, quando vengono usati nel loro “terreno” (ovvero il fondo stradale con irregolarità), danno anche dei vantaggi. Non solo consentono di “agganciarsi” meglio al suolo quando la sua superficie è sconnessa o cedevole, ma danno dei vantaggi anche in termini di coefficiente d’attrito.

Consideriamo infatti uno dei terreni per cui sono realizzati questi copertoni, ovvero le ciclabili sterrate, spesso coperte da una ghiaietta sottilissima, con pezzatura di pochi millimetri, utilizzata per coprire le irregolarità del suolo sottostante.

Bene, su un terreno come questo, i tasselli servono proprio a “cancellare” almeno una parte di queste irregolarità, che finendo nel vuoto tra un tassello e l’altro non vengono avvertite dallo pneumatico e quindi, importante, non incidono sulla resistenza al rotolamento.

Se noi calcoliamo il coefficiente d’attrito volvente su una ciclabile come questa, vediamo che questa volta ad essere penalizzato è il copertone liscio di pari larghezza, con un aumento della resistenza al rotolamento pari addirittura al 25% rispetto al tassellato. Questo significa, se pedaliamo a 25km/h su questa ciclabile con un copertone liscio, la necessità di erogare una potenza superiore del 10% rispetto a quella necessaria quando si usa il tassellato.

Con questa prima analisi effettuata, possiamo già trarre un’importante conclusione: se si deve affrontare un percorso su fondo stradale misto, le penalizzazioni che ha sull’asfalto un copertone tassellato come quello considerato, vengono non solo compensate dalla sua miglior scorrevolezza sullo sterrato con lievi irregolarità, ma lo rendono complessivamente conveniente.

Quindi, per un utilizzo su fondo stradale misto, la scelta corretta è quella di montare uno penumatico da gravel come quelli visti prima.

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La nostra Squadriglia Veneta impegnata nella meravigliosa ciclabile dolomitica Auronzo-Misurina, terreno ideale per bici in configurazione “gravel”. Trovate il “diario di viaggio” di quest’escursione in questa pagina del nostro sito

Passiamo adesso alla scelta e messa a punto dei nostri pneumatici, considerando gli spessori 33-35-40mm.

Il primo passo è quello di scegliere lo spessore più adatto alle nostre esigenze. Come avevamo detto la volta precedente, all’aumentare dello spessore aumenta la resistenza al rotolamento. Nello specifico, passando da 33 a 35mm, l’aumento del coefficiente d’attrito volvente è minimo, pari appena al 2%. Tra il 33 e il 40mm, invece, l’aumento è decisamente più sensibile, pari al 10%.

Una maggiore larghezza, per contro, ha il vantaggio di dare una migliore resistenza agli urti, e questo diventa importante nel momento in cui si devono affrontare percorsi in cui si ha la possibilità di impattare su qualche pietra sporgente.

Un altro parametro fondamentale per uno pneumatico è la pressione di gonfiaggio. Se per le mountain bike questa va scelta in funzione del fondo stradale (ovvero di quanto è scassato), per le bici ibride invece la pressione va tenuta sempre al suo valore massimo (abbiamo visto nelle scorse puntate cosa si intende per valore massimo, e come lo si determini). Questo perchè queste bici danno il meglio di se su fondo stradale “ibrido” (ovvero parte su asfalto e parte su sterrato in buone condizioni), e in queste condizioni un abbassamento della pressione sarebbe complessivamente penalizzante (ovvero, si avrebbero dei vantaggi quasi impercettibili sullo sterrato, a fronte di una forte penalizzazione su asfalto).

Poi. è chiaro, se uno vuole lanciarsi con una gravel su una pietraia scassata, allora può abbassare la pressione e dotarsi di tubeless per cercare di evitare pizzicature (scrivo “cercare” perché, anche sulla superiorità dei tubeless rispetto alle gommature con camera, assieme a alcune inconfutabili verità son sorti tanti falsi miti che analizzeremo più avanti). Tuttavia, per quei percorsi esiste già da qualche decennio una bici che consente di affrontarli al meglio, e non a caso si chiama mountain bike. Poi ciascuno è libero di affrontarli anche su graziella o city bike, basta che poi non ci infligga le sue “recensioni tecniche” (sulle riviste on-line tappezzate da banner pubblicitari dei propri sponsor) per convincerci che è nata la tutto-terreno del futuro di cui non si può più fare a meno…

Bene, passiamo allora a testare le nostre gomme.

Seguiremo questo criterio: considereremo un peso complessivo di bici+biker di 85kg (biker da 72kg + bici&bagaglio da 13kg), ripartito al 42% (39,1kg) sulla ruota anteriore e al 58% (45,9kg) sulla posteriore. Per adattare al vostro peso i risultati che otterremo, abbiamo visto in questa puntata dedicata alle bici da corsa quale criterio seguire.

Per ciascuno pneumatico, calcoleremo la resistenza al rotolamento sia su fondo stradale regolare (e quindi asfalto e sterrato ben battuto),  che su sterrato con irregolarità leggere (come quelle delle ciclabili in terra e ghiaia di piccola pezzatura).

Per dare un riferimento utile, supporremo che il nostro biker da 72kg sia in grado di erogare in un’uscita di 2h una potenza specifica di 3,3Watt/kg, che equivale a pedalare (sempre per 2h) su una mtb a 30km/h su fondo regolare pianeggiante. Determineremo la velocità media che un biker con tali caratteristiche è in grado di mantenere per 2h, usando le coperture prese in esame su fondo regolare e su irregolarità leggere. Ciascuno poi saprà valutare le proprie capacità e adattare i risultati che otterremo al proprio caso specifico.

Inoltre, verificheremo la capacità di assorbire gli urti contro piccoli ostacoli alla velocità di 40km/h (e quindi non certo gradoni da enduro, ma pietre affioranti per altezze fino a 3-4cm). Indicheremo l’altezza massima dell’ostacolo, oltre la quale lo pneumatico ha una deformazione tale da far impattare l’ostacolo contro il cerchio, con rischio concreto di pizzicatura.

Pneumatico con tassellatura continua e larghezza di 33mm:

pressione: anteriore 4,4bar, posteriore 6,1bar

coefficiente d’attrito volvente: 0,0077 su fondo regolare; 0,0122 su irregolarità leggere

velocità per 2h (a 3,3W/kg): 33,5km/h su fondo regolare; 31,5km/h su irregolarità leggere

altezza massima ostacolo a 40km/h: 2,5cm

Pneumatico con tassellatura continua e larghezza di 35mm:

pressione: anteriore 4,3bar, posteriore 5,9bar

coefficiente d’attrito volvente: 0,0078 su fondo regolare; 0,0122 su irregolarità leggere

velocità per 2h (a 3,3W/kg): 33,5km/h su fondo regolare; 31,5km/h su irregolarità leggere

altezza massima ostacolo a 40km/h: 2,5cm

Pneumatico con tassellatura continua e larghezza di 40mm:

pressione: anteriore 4bar, posteriore 5,55bar

coefficiente d’attrito volvente: 0,084 su fondo regolare; 0,0125 su irregolarità leggere

velocità per 2h (a 3,3W/kg): 33km/h su fondo regolare; 31km/h su irregolarità leggere

altezza massima ostacolo a 40km/h: 3,5cm

Confrontando i risultati ottenuti per le tre differenti larghezze, notiamo innanzitutto che per 33 e 35mm le differenze sono di fatto insignificanti. L’unico motivo per scegliere l’uno oppure l’altro, è la larghezza del cerchio che si ha a disposizione.

Le differenze con lo pneumatico da 40mm sono invece più marcate, e meritano di essere sottolineate: la maggior larghezza penalizza di circa 0,5km/h per quanto riguarda la velocità, però consente di superare senza danni ostacoli più alti (3,5cm, contro i 2,5cm per gli pneumatici da 33-35mm). E’ evidente come la scelta sarà dettata dalle condizioni dei percorsi che intendiamo affrontare: se si intente viaggiare al massimo su ciclabili sterrate, i 33-35mm sono perfetti; se si pensa di affrontare dei tratti, anche brevi, con qualche pietra affiorante, allora meglio andare di 40mm per evitare sorprese.

Facciamo adesso un confronto con un pneumatico da mountain bike, così da verificare se, su questo tipo di terreni, è effettivamente più conveniente gommare la propria bici con copertoncini da gravel o simili. Come riferimento, prendiamo il Michelin Wild Grip 2.1 (larghezza 52,5mm), che trovate su questa pagina del sito Michelin.

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Pneumatico tassellato da mtb largo 52,5mm:

pressione: anteriore 2,2bar, posteriore 3,1bar

coefficiente d’attrito volvente: 0,013 su fondo regolare; 0,016 su irregolarità leggere

velocità per 2h (a 3,3W/kg): 30,5km/h su fondo regolare; 29km/h su irregolarità leggere

altezza massima ostacolo a 40km/h: 3,5cm (che diventa circa il doppio con forcella ammortizzata da 80-100mm)

Come si vede, sui fondi stradali presi in considerazione, gli pneumatici del tipo “gravel” presentano indubbi vantaggi rispetto a quelli da mtb, consentendo una velocità più elevata di circa il 10%. Anche l’altezza massima di un ostacolo a 40km/h è analoga, nel caso si usi uno pneumatico tassellato largo su una mtb con forcella rigida (chiaramente poi, se la mtb è dotata di forcella ammortizzata, allora l’altezza massima dell’ostacolo è molto maggiore).

Possiamo quindi affermare che, per fondi stradali in buone condizioni, la gommatura “gravel” è la soluzione migliore.

Passiamo adesso a considerare gli pneumatici più larghi tra quelli che stiamo analizzando oggi, ovvero quelli da 45mm, equivalenti in pollici al formato 1.75. Agli albori della mountain bike, e ancora 18-20 anni fa, questo formato era molto diffuso anche tra i copertoni tassellati per mtb, e posso garantire per esperienza diretta che con quelle gomme andavamo ovunque (per ovunque intendo che nel lontano ’98 scendemmo a Cala Goloritzè e Cala Sisine con mtb “full-rigid”, e in quegli anni affrontammo tanti altri sentieri simili con gomme di quel formato).

Oggi il formato 1.75 tassellato per mtb è di fatto introvabile, sostituito da penumatici decisamente più larghi. Nella prossima puntata, dedicata alle mtb, valuteremo pro e contro dei due formati, ma l’analisi sulle gomme “gravel” fatta sopra vi ha già dato parecchi elementi di valutazione.

Per il nostro confronto, consideriamo allora il Country Trail Michelin da 45mm, uno pneumatico non tassellato con battistrada scanalato, adatto anch’esso a fondi stradali in buone condizioni. Lo trovate su questa pagina del sito Michelin

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Copertone non tassellato da 45mm:

pressione: anteriore 3,8bar, posteriore 5,2bar

coefficiente d’attrito volvente: 0,0072 su fondo regolare; 0,0234 su irregolarità leggere

velocità per 2h (a 3,3W/kg): 33,5km/h su fondo regolare; 26,5km/h su irregolarità leggere

altezza massima ostacolo a 40km/h: 4cm

Confrontando questo copertone liscio da 45mm con la gamma 33-35-40mm da gravel vista prima, vediamo come il primo abbia prestazioni migliori su fondo regolare, mentre sia penalizzato (non essendo tassellato) sulle irregolarità leggere.

Una copertura come questa, liscia con larghezza 45mm, è quindi la classica gommatura adatta quando si affronta un viaggio in mtb, dato che con bagagli al seguito si evitano i fondi stradali sconnessi, preferendo pedalare su fondi stradali regolari e in buone condizioni.

I copertoni con battistrada tipo “gravel”, invece, sono l’ideale per le lunghe escursioni anche su sterrato, purchè ci si limiti a fondi stradali come quelli delle strade della forestale. Certo, se si ha tecnica ci si può spingere anche su fondi stradali più irregolari, ma su quei terreni sono decisamente più efficienti gli pneumatici da mtb, per cui non ha molto senso non affrontarli con bici e gommature “giuste”.

Bene, e con queste ultime considerazioni abbiamo completato anche l’analisi delle coperture ibride. La prossima volta quindi ci dedicheremo agli pneumatici da mountain bike, partendo proprio dal formato 1.75 per arrivare fino alle fat bike e… ci sarà da divertirsi!

State sintonizzati, ci si sente presto

Stefano Tuveri

PROSEGUE CON LA SESTA PUNTATA: QUALI ELEMENTI DETERMINANO LE CARATTERISTICHE DI UNO PNEUMATICO PER MOUNTAIN BIKE

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