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Per effettuare l’analisi di mtb e biker, utilizziamo i dati forniti da Toti, che riportiamo qui di seguito:

bici:

• peso (così come la vedi in foto) = kg 14,2;
• distanza asse tubo sella – asse canotto sterzo = 57 cm

biker (si fa x dire):

• età 50 anni a febbraio
• altezza 1,73 m
• peso attuale 94 kg (ma a dieta, dovrebbero diventare 85 kg entro 3 mesi e poi chissà…).

Sulla velocità media, un itinerario di circa 2h in pianura dovrei calcolarlo adesso, finora non ho fatto misurazioni, se non molto approssimative e nei soli termini di km/tempo. Posso provvedere a farlo al più presto e fare poi un aggiornamentto.
Se può servire però ho recuperato da un amico i dati di tre uscite comuni quest’estate. Erano le prime uscite, senza alcun allenamento e con bici abbastanza inadeguate. Sempre lo stesso percorso su asfalto, con lievi e continui dislivelli (70 m di picco), su una distanza di 27 km. e circa un’ora e venti di durata. Dovremmo essere sui 19 – 20 km/h di media.

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L’ANALISI DEL BIKER

Una volta pronta, assieme alla mtb verrà consegnata l’analisi del biker completa, che consentirà di gestirsi al meglio per ottimizzare il rendimento in sella (potete leggervi questo esempio di analisi su un generico biker). Per il momento, ci limitiamo a utilizzare i risultati dell’analisi che ci consentono di dimensionare la trasmissione in funzione delle capacità del biker.

Analizzando i dati, otteniamo che il biker è in grado, pedalando continuativamente per 2h, di erogare una potenza specifica media di 1,7W/kg (questo valore è calcolato sulla base dei dati, ancora approssimativi, forniti dal biker; verrà pertanto determinato con esattezza una volta che saranno disponibili i dati più precisi).

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Questo dato, per quanto ancora non preciso, ci consente comunque di determinare i rapporti necessari nella trasmissione. Infatti, il “salto” tra un rapporto e il successivo, ad esempio tra un 22/32 e un 22/36, è del 13%; il nostro dato sulla potenza specifica, per quanto non preciso, non differirà di più del 3-4% dal valore corretto; questo scostamento è nettamente inferiore rispetto al 13% di salto tra i rapporti, e quindi ci consente di ottenere comunque risultati attendibili nel dimensionamento della trasmissione (in pratica, anche ammesso che il biker abbia il 4% in meno di potenza rispetto a questa considerata, non sarà necessario fornire la trasmissione di un rapporto più leggero, dato che ad esempio il 22/36 sarebbe più leggero di ben il 13% del 22/32, e quindi eccessivamente più leggero rispetto all’eventuale 4% di potenza in meno).

Effettuando lo studio della trasmissione, risulta che, in una salita con pendenza al 10% (che, dato l’utilizzo prevalente su asfalto, possiamo considerare come valore di pendenza massima di riferimento, superabile solo in rare occasioni), Toti potrà pedalare utilizzando il rapporto 22/32 a una velocità di 5km/h, stando a circa il 90% della propria soglia anaerobica e pedalando a una frequenza di 57ped/min. Quindi, col 22/32, otteniamo una condizione di “funzionamento” ottimale per le attuali condizioni atletiche di Toti, in quanto la frequenza di pedalata di circa 60ped/min è, in questa situazione, intermedia tra la pedalata “in agilità” e quella “di forza” (e in salita è la situazione ideale, in quanto permette di “salvare la gamba” limitando la forza sui pedali, e al contempo di tenersi abbastanza lontani dalla soglia anaerobica, cui invece ci si avvicinerebbe maggiormente con una frequenza di pedalata più elevata come quella che si avrebbe, con apparente paradosso, usando in quella situazione il rapporto più leggero 22/36). Per approfondire l’argomento, potete dare uno sguardo all’analisi pubblicata a suo tempo su pedalata “in agilità” e “di forza”.

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Va poi aggiunto che, una volta raggiunto l’obiettivo di perdere circa 10kg di peso, la stessa situazione potrà essere affrontata con una velocità aumentata circa del 10% (a parità di sforzo compiuto). Allo stesso modo, con l’allenamento (anche una sola uscita impegnativa a settimana è in grado comunque di produrre sostanziali miglioramenti, specie nella prima fase), la potenza che il biker è in grado di erogare aumenterà ulteriormente.

Quindi, alla luce di questi risultati, per la nostra trasmissione va bene avere, come rapporto più leggero, il 22/32. Installeremo quindi una cassetta 9v 11-32. Se invece la mtb fosse stata destinata a escursioni su sterrato, con pendenze del 15% su fondi stradali irregolari, allora per il biker in questione sarebbe stato opportuno avere a disposizione anche il 22/36 (perlomeno, finchè non avrà raggiunto un sostanziale miglioramente delle proprie capacità atletiche, nell’ordine di un incremento di almeno il 20% della potenza specifica disponibile, e a quel punto non occorrerà una trasmissione con rapporti più leggeri, nemmeno eventualmente per affrontare salite con pendenze superiori al 10% su sterrati con fondi sconnessi).

Ultima nota sul “rapportino” che è attualmente disponibile sulla trasmissione montata sulla Ragno: si tratta del 28/32, che rispetto al 22/32 costringe ad applicare sui pedali una forza superiore di circa il 27%. E’ chiaro che, un rapporto così tanto più duro (+27% è un’enormità, specie quando ci si trova in situazioni in cui si è già al limite delle proprie forze, come nelle salite ripide), limita di parecchio l’autonomia in sella (diciamo pure  che il 28/32 è uno “spaccagambe”, vista la maggiore forza che costringe ad applicare sui pedali).

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Bene, determinato il “limite inferiore” della trasmissione, dato dal rapporto 22/32, passiamo a determinare il “limite superiore”, ovvero il rapporto più pesante.

Attualmente, la mtb Ragno monta una trasmissione di vecchia concezione, di palese estrazione stradistica (così erano le mtb dei primordi, e non solo riguardo alla trasmissione), con corone molto grandi. Dispone infatti di guarnitura 48-38-28 e pignoni 13-32.

La nuova guarnitura che installeremo sarà una 44-32-22, che fornirà un “rapportone” 44/11 (44/11=4, ovvero quattro giri di ruota per ogni giro di pedale). Con l’attuale corona 48, per avere lo stesso risultato dovremmo utilizzare un rapporto 48/12 (48/12=4, come prima); ma l’attuale cassetta dispone come pignone più piccolo del 13, e quindi la trasmissione ha un “rapportone” 48/13 (48/13=3,69, quindi questo rapportone è più leggero del 7,5% rispetto al 44/11=4).

In pratica, col 44/11 saremo in grado di pedalare meglio che con l’attuale 48/13, nelle discese e, in generale, in tutte quelle situazioni in cui si riesce a sviluppare velocità superiori ai 40km/h (ad esempio con un forte vento a favore), evitando di frullare a vuoto come un criceto.

Considerando una discesa con una pendenza pedalabile, come quella del 3%, avremo che Toti potrà viaggiare a una velocità di 35km/h e nel contempo riposare la gamba (la potenza specifica erogata sarà di appena 0,7W/kg, pari a quella che si eroga in piano per pedalare, o meglio passeggiare, ad appena 13km/h). Grazie al rapporto 44/11, la frequenza di pedalata sarà di 70ped/min, quindi ottimale per pedalare in scioltezza, e ben lontana da una pedalata-criceto come quelle che si vedono spessissimo, ad esempio, con le monocorona (che spesso montano una 32, e supponendo di usare un rapporto 32/10 – che è il loro “rapportone”, si fa per dire… – a 35km/h si dovrebbe pedalare a quasi 90ped/min, il che porterebbe a superare la soglia anaerobica di ben il 20%!! Insomma, un criceto con la lingua che striscia in terra…)

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Possiamo quindi affermare che, con una trasmissione 3x9v 44-32-22 e 11-32, guadagneremo rispetto all’attuale sia nel “rapportino” che nel “rapportone”.

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PASSIAMO ALLA SCELTA DEGLI PNEUMATICI

Quelli attuali sono del tipo “semi-slick”, adatti per l’utilizzo su asfalto, ma che su sterrato, anche in ottime condizioni, hanno un’aderenza decisamente scarsa.

Per l’utilizzo cui è destinata la Ragno (asfalto con qualche variante su sterrate in buone condizioni), il tipo di gommatura ideale è data dalle scorrevolissime Michelin Wild Race. Le avevamo analizzate dettagliatamente in questo articolo, confrontandole con le slick. Non ripetiamo quindi le considerazioni che trovate lì, e ci limitiamo a dire che la Ragno, con le sue Michelin “Race”, avrà su asfalto una scorrevolezza pari a quella delle slick, e inoltre su sterrato avrà una buona tenuta di strada anche su fondi stradali dissestati, laddove le slick hanno una tenuta scadente anche su sterrato ben battuto. Infatti, supponendo di gonfiarle entrambe (Race e semislick) a 2,4bar(anteriore) e 3bar(posteriore), abbiamo che, su asfalto, Wild Race e semislick hanno coefficiente d’attrito volvente quasi identico (0,0128 la “Race” e 0,0124 la semislick).

Ma è sullo sterrato che la differenza diventa enorme, e per un fondo stradale ben battuto con qualche irregolarità (le classiche strade di campagna, con suolo duro e pietre affioranti), abbiamo che le semislick hanno attrito volvente maggiore di circa il 75% rispetto alle “Race”. Significa, specie per velocità sotto i 20km/h in cui la resistenza aerodinamica ha un peso trascurabile, che con le semislick si fa il 75% in più della fatica (o, a parità di fatica, che con le Race si va del 75% più veloci).

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VEDIAMO POI LA GEOMETRIA DA DARE ALLA MOUNTAIN BIKE

Lo scopo è far si che la mtb abbia l’assetto corretto che consenta di ottimizzare posizione e rendimento in sella del biker.

Avendo un orizzontale di 57cm, il telaio è della misura adatta ai biker di statura compresa tra 1,70 e 1,80. Pertanto, è perfetto per Toti, alto 1,73.

Ricordiamoci che una mountain bike ha solo quattro misure che sono invariabili: il passo, la lunghezza del carro posteriore, l’altezza del movimento centrale e l’inclinazione dell’asse di sterzo. Ne avevamo già parlato nell’articolo dedicato alle geometrie dei telai ieri e oggi, mostrando e dimostrando come, tra un telaio 27” prodotto oggi e uno 26” di 10, 15, 30 anni fa, quelle quattro misure fondamentali sono rimaste identiche (I-DEN-TI-CHE), con buona pace degli slogan propinati dagli strilloni camuffati da “esperti da forum” o “pagine tecniche”. Tutte (ma proprio TUTTE) le altre misure sono variabili a piacimento, in funzione delle esigenze del biker (e quindi una mtb di 30 anni fa, opportunamente settata, calzerà perfettamente addosso al biker, allo stesso identico modo di una mtb prelevata adesso dal negozio).

Vediamo quindi di far assumere alla Ragno le geometrie che consentano di “cucirla addosso” a Toti.

Premessa: quanto dico di seguito si basa su considerazioni fisiche e meccaniche che stanno (o dovrebbero stare) alla base di qualunque tesi biomeccanica. Non sono pertanto indicazioni date a naso, ma derivano da calcoli sulla base delle azioni statiche e dinamiche che agiscono tra biker e mtb, e dal cui equilibrio dipende la massimizzazione del rendimento sui pedali. Credo che i biomeccanici, che in questi anni son spuntati come funghi (e più d’uno ha competenze e professionalità tutte da verificare, dato che non basta comprare un paio di attrezzature e fare un corso di un paio di giorni, per potersi dire in grado di lavorare su un aggeggio “leggermente” delicato come il corpo umano), trarrebbero giovamento dall’approfondire la conoscenza di queste materie, ben più fondamentali dei pur importanti macchinari con cui attrezzano il proprio laboratorio.

Innanzitutto, in sella è importante avere una posizione ben distesa, col busto inclinato in avanti con un angolo di circa 30° sull’orizzontale. Il manubrio inoltre deve trovarsi a un’altezza di 4-6cm al di sotto della sella (chi non è abituato, troverà inizialmente questa posizione innaturale e scomoda, ma basteranno un paio di uscite per rendersi conto dei vantaggi e sentirsi perfettamente a proprio agio, trovando invece inadeguata la posizione di guida a busto eretto). Questo assetto di guida determina alcuni importanti vantaggi: migliora l’aerodinamica, consente di lavorare con le braccia (condizione fondamentale per avere una pedalata rotonda, ovvero di spingere sui pedali anche in orizzontale), e dà una migliore padronanza del mezzo specie laddove è necessaria una guida tecnica.

Per un biker come Toti, alto 1,73, se la sua struttura fisica è normolinea (potremo confermare una volta che conosceremo l’altezza del cavallo) utilizziamo un attacco manubrio da 110mm con angolo di 6° (che rivolgeremo verso l’alto, per compensare il fatto che una forcella rigida tiene l’avantreno più basso rispetto a una ammortizzata). La semplice scelta dell’attacco manubrio corretto, unita alla regolazione dell’altezza sella (per la quale verrannno fornite le indicazioni precise una volta che avremo la misura esatta dell’altezza del cavallo), farà assumere alla Ragno la geometria perfetta per Toti. Vederemo poi di apportare qualche piccolo aggiustamento una volta in sella, in modo da conciliare le esigenze di rendimento massimo sui pedali e di perfetta padronanza del mezzo su qualunque tipologia di terreno (la mtb, rispetto alla bdc, da questo punto di vista non può basarsi su parametri rigidi, ma richiede di essere adattata).

Bene, e con questo possiamo considerare concluso lo studio che ottimizza il rendimento della Ragno, che a questo punto è avviata a diventare la “Millennial Ragno” (e, se Toti lo vorrà, potremo anche dotarla di adesivi personalizzati).

A questo punto, non resta che attendere l’invio della mountain bike per cominciare a lavorarci sopra. Seguirà, sempre su queste pagine, la documentazione scritta e fotografica dei lavori in corso

Stay tuned

Stefano Tuveri

(ingegnere e progettista/collaudatore meccanico)

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