In una precedente serie di tre articoli abbiamo visto, passo passo, come avevamo trasformato una mtb usata, economica e affidabile, in un mezzo con cui poter affrontare al meglio qualunque escursione.

In quell’occasione avevamo concentrato l’attenzione sui lavori “da officina” effettuati sulla mountain bike. In quest’articolo invece vedremo come, attraverso un normale foglio di calcolo in cui son state inserite le formule meccaniche studiate appositamente, si determinano le caratteristiche della trasmissione più adatta al biker in oggetto.

La novità rispetto agli articoli “da officina” pubblicati fino ad ora, è che stavolta vi mostrerò le schermate in cui compaiono tutti i valori che, calcolati tramite le relative formule, determinano la scelta dei rapporti di trasmissione corretti.

Quanto segue vuole far si che vi rendiate conto di come si deve lavorare per determinare quali siano i rapporti adatti a un determinato biker, in base alla potenza specifica che egli è in grado di erogare. Vuole anche evidenziare come, ciò che spesso è delegato a scelte fatte “a occhio”, in realtà merita un’analisi attenta e approfondita che può essere fatta solo da persone competenti.

Bene, fatta questa premessa, passiamo ad affrontare uno studio specifico. Come biker, consideriamo proprio l’amico del nostro gruppo per il quale è stata allestita la mountain bike vista nei tre precedenti articoli. Quest’amico infatti, praticando la mountain bike da poco tempo, è rappresentativo di tanti biker che, essendo agli inizi, cercano una soluzione economica per avere a disposizione una mtb valida e affidabile.

I biker che si rivolgono al nostro laboratorio per sapere qual è la trasmissione più adatta alle loro esigenze, devono fornire semplicemente: la velocità media che riescono a mantenere in un’uscita di 2h lungo un itinerario pianeggiante, e il proprio peso così da determinare la potenza specifica.

Nel caso del nostro amico, la velocità che riusciva a tenere per 2h era pari a 22km/h. Come si vede nella schermata, questa velocità equivale a erogare una potenza specifica pari a 1,68W/kg.

Inoltre, se si vuole pedalare “in agilità”, si deve utilizzare il rapporto 42/18. Infatti a 22km/h, con 42/18 si ha una frequenza di pedalata di 76ped/min, che è vicinissima al valore di frequenza di 73ped/min (valore che corrisponde appunto al pedalare “in agilità”, ovvero la condizione in cui si eroga una determinata potenza nelle condizioni di minore intensità di sforzo possibile).

Pedalando in queste condizioni (2h a 22km/h, in agilità), il nostro amico consuma esattamente il 100% delle sue risorse, come si vede nella schermata.

Sempre dalla schermata, si vede che pedalando in queste condizioni il nostro amico biker ha un rendimento abbastanza basso, pari a 0,214, e pertanto si trova a erogare una potenza pari all’89% del suo valore di soglia. Per una persona poco allenata, infatti, non è conveniente pedalare “in agilità”, perché in questo modo si ritrova a lavorare troppo vicino alla soglia anaerobica, e basta un leggero aumento di potenza dovuto a tante possibili cause (vento contrario, strappetto in salita, fondo stradale sconnesso ecc.) per finire fuori soglia e compromettere rapidamente la muscolatura.

Andiamo allora a vedere cosa accade se si pedala di forza. Il rapporto da utilizzare è il 42/12, che corrisponde alla frequenza di 50ped/min (quasi identica alla frequenza corrispondente al pedalare “di forza”, pari a 51ped/min).

Notiamo innanzitutto che il rendimento è salito a 0,258 (rispetto a 0,214 rilevato prima per la pedalata in agilità). Questo fa si che la potenza di soglia sia più alta, e i 120W erogati siano pari al 74% di essa. Siamo pertanto a una buona “distanza di sicurezza” dalla soglia anaerobica, il che ci aiuta a preservare la muscolatura.

Notiamo però che il pedalare “di forza” comporta anche un effetto negativo. Un biker con le caratteristiche del nostro amico, infatti, pedalando di forza non riesce, viaggiando sempre a 22km/h, a reggere per due ore. Nella schermata vediamo che, consumando il 100% delle sue risorse, pedalando “di forza” a 22km/h il nostro amico riesce a percorrere 41km invece che 44km (o, che è lo stesso, riesce a pedalare per 1h e 52’ invece che per 2h).

Da questa prima analisi, quindi, abbiamo rilevato come un biker agli inizi, come il nostro amico, dovrà imparare a gestirsi utilizzando al meglio, se viaggia in pianura, i rapporti compresi tra il 42/12 e il 42/18. Possiamo quindi già affermare che (dando per scontato che un rapporto come il 42/18 sia presente nella sua trasmissione, trattandosi di un rapporto intermedio) il rapporto 42/12 (o almeno il 42/13, che non varia significativamente le considerazioni fatte) NON possa mancare, così da consentirgli, quando necessario, di pedalare di forza.

Passiamo adesso ad analizzare quali rapporti occorrano al nostro amico per pedalare in salita.

Per non appesantire la trattazione, lasciamo perdere i casi di salite leggere e pedalabili, e passiamo direttamente a considerare pendenze del 10%.

Con la potenza di cui dispone il nostro amico, considerando che la corona piccola è una 24, sarebbe necessario un rapporto 24/48, che è del tutto teorico ma, nei fatti, inapplicabile.

A questo punto, quindi, per dimensionare la “miglior trasmissione possibile” per il nostro amico, è necessario studiare il miglior compromesso. La prima cosa di cui tener conto è che, nella sua bici, è presente una trasmissione 3x7v e, siccome per il momento non si vuole spendere troppo (passando magari a una 3x9v o 2x10v), si deve scegliere un pacco pignoni 7v che faccia al caso nostro. Per passare a una 3x9v ci sarà tempo più avanti, una volta che si sarà impratichito con la mtb e affronterà percorsi sempre più impegnativi.

Il miglior compromesso è stato pertanto accoppiare, alla guarnitura 42-32-24, un pacco pignoni 13-34. Andiamo allora a vedere la schermata che rappresenta la situazione in cui, con il 24/34, il nostro amico affronta una salita con pendenza al 10%.

Erogando una potenza specifica di circa 1,7W/kg (è ancora la potenza specifica vista prima, che può erogare per circa 2h di pedalata), rileviamo innanzitutto che viaggerà a 4,5km/h, e utilizzando il 24/34 pedalerà alla frequenza di 51ped/min. Questa frequenza corrisponde esattamente al pedalare “di forza”.

Il vantaggio, come visto anche pedalando in piano, è quello di avere un rendimento elevato (pari a 0,257) e di tenersi abbastanza lontani dalla soglia anaerobica (abbiamo infatti un’erogazione di potenza pari al 74% di quella corrispondente alla soglia). Lo svantaggio invece è che, pedalando “di forza”, il nostro amico consuma circa il 7% in più di risorse (e quindi, come visto anche prima, potrà pedalare erogando quella potenza per un tempo inferiore del 7%, ovvero 112’ invece di 120’).

Non bisogna dimenticare però che il nostro amico, essendo agli inizi, non ha certo la pretesa di affrontare ancora escursioni dure. Non riuscirebbe comunque a completarle, anche se avesse a disposizione dei rapporti più leggeri, perché le sue risorse si esaurirebbero comunque ben prima del completamento dell’itinerario.

Inizialmente sta affrontando itinerari più semplici, dove eventuali salite al 10% si riducono a degli strappi al massimo di 100-200 metri, affrontabili quindi tranquillamente col 24/34 e una pedalata “di forza”.

Ciò che invece accade man mano che si continua a uscire, è che la propria condizione fisica migliora. Ecco che quindi per affrontare salite più impegnative non sarà necessario dotarsi di rapporti più leggeri, perché si avrà a disposizione una “gamba” per la quale il 24/34 sarà addirittura eccessivamente leggero anche per pendenze oltre il 10%.

Quando si dimensiona una trasmissione, quindi, bisogna tener conto anche di questi aspetti, e saper valutare i miglioramenti atletici futuri. Del resto, se si effettua regolarmente un’attività sportiva,  quando si è agli inizi si hanno dei progressi notevoli nel giro di 2-3 mesi.

Da quanto ho visto osservando quanto hanno fatto alcuni amici del nostro gruppo, in soli tre mesi son passati da una potenza specifica di 1,7W/kg (quella che consente di viaggiare per 2h a 22km/h) a una potenza specifica di 2,5W/kg, con un incremento di circa il 50%.

Vediamo allora il nostro amico, una volta che avrà raggiunto questo livello atletico, quali prestazioni potrà ottenere su questa mountain bike che abbiamo allestito.

Innanzitutto, con 2,5W/kg, potrà pedalare in pianura per 2h a 27km/h (il che è tutto un altro ritmo rispetto ai 22km/h).

Una salita al 10%, inoltre, erogando una potenza di 2,6W/kg potrà affrontarla alla velocità di 7km/h. Utilizzando il 24/34, pedalerà a una frequenza di 79ped/min, che corrisponderà a una situazione intermedia tra il pedalare “di agilità” e “di forza”, ideale sia per tenersi sufficientemente lontani dalla potenza di soglia che per non “imballare” la gamba.

Come visto, quindi, la scelta dei rapporti di trasmissione corretti effettuata fin dall’inizio (ovvero da quando il nostro amico ha cominciato a praticare la mountain bike), ha consentito non solo di affrontare al meglio le escursioni adatte alle proprie iniziali capacità, ma anche di ritrovarsi, una volta raggiunta una condizione atletica superiore, ad affrontare al meglio con la stessa trasmissione le escursioni via via più impegnative.

Il lavoro descritto in quest’articolo fa parte degli interventi che effettuiamo nel nostro laboratorio. Chi volesse fruirne, può contattarci o recarsi direttamente qui da noi, così da dotare la propria mountain bike della trasmissione “giusta” per le proprie esigenze. Riceverà un preventivo di spesa, che chiaramente differirà a seconda del tipo d’intervento necessario. E’ importante sottolineare che il costo del lavoro sarà analogo a quello praticato di norma nelle officine ciclistiche, col valore aggiunto dato dal fatto che la trasmissione viene scelta con un criterio scientifico, evitando il rischio di spendere parecchie decine (quando non centinaia) di euro in componenti scelti “a occhio” e non adatti. A quel punto, si procederà al dimensionamento della trasmissione seguendo la procedura descritta sopra, poi si sceglieranno insieme i componenti tra quelli che offre il mercato e, una volta che questi saranno disponibili, si procederà all’installazione. In questo modo, nel giro di brevissimo tempo la mountain bike sarà pronta per esser messa su strada e affrontare al meglio qualunque escursione.

Spero che il “racconto” di come si dimensione una trasmissione sia stato esauriente, ma se qualcuno ha domande o curiosità utilizzi pure lo spazio commenti qui sotto per porre i suoi quesiti.

A rileggerci presto

Stefano Tuveri

(ingegnere e progettista/collaudatore meccanico)