I DOMANDONI (9) – COME SI CALCOLA L’ANGOLO DI STERZO?

L’angolo di sterzo è uno dei parametri fondamentali nella geometria di una bicicletta. Inoltre, quando arrivano i nuovi cataloghi, viene spesso enfatizzato per sottolineare le “nuove soluzioni” adottate sui nuovi modelli rispetto ai precedenti.

Ma che cos’è l’angolo di sterzo? Cosa determina nel comportamento di una bicicletta? E soprattutto, domanda delle domande (domandone, appunto), come si calcola?

Perché magari, quando prendo la bici nuova, lo trovo indicato tra le caratteristiche del modello. Ma se prendo una bici usata? E soprattutto, se cambio la forcella con una di dimensioni diverse? Come faccio in questi casi a calcolarlo?

Innanzitutto, per sperimentare che cosa determini un maggiore o minore valore dell’angolo di sterzo, l’esperienza più utile è guidare la mtb senza mani: con angolo via via più aperto (ovvero forcella più inclinata), ci si rende conto che la bici reagisce immediatamente a ogni piccola oscillazione del corpo (reagisce=sterza) ed è più difficile da “tenere in piedi”. Si capisce però anche come, proprio grazie a questa sua sensibilità, consenta una guida più reattiva, usando anche il corpo (gli inevitabili spostamenti del baricentro in curva, ne agevolano la sterzata), con la conseguenza di essere più rapida nei cambi di traiettoria. Viceversa, una bici con angolo di sterzo più chiuso è più docile, la si guida più facilmente senza mani (e chiaramente anche con le mani!), ma è meno reattiva nella risposta.

Come si vede, quindi, entrambe le geometrie (angolo aperto e chiuso) hanno i loro pro e i loro contro. La scelta va fatta in base a ciò che uno vuole dalla sua bici.


Vediamo allora di rispondere al domandone, ovvero: come si calcola l’angolo di sterzo?

E’ un’operazione abbastanza semplice; munitevi di metro per rilevare le tre misure che ci occorrono, e quindi di calcolatrice per fare dei calcoli abbastanza semplici.

Nella fotografia qui sotto, sono indicate le misure da rilevare per fare i calcoli.

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I tre lati del triangolo giallo ci consentiranno di ricavare l’angolo di sterzo. Vanno misurate esattamente le loro lunghezze, così come riportate nella figura, ovvero: dal punto superiore dello stelo fin giù a intersecare la orizzontale tra i due centri ruota; dal centro ruota posteriore al punto superiore dello stelo; dal centro ruota posteriore fino a intersecare la linea indicata prima che scende lungo lo stelo.

La formula per il calcolo dell’angolo:

angolo di sterzo: α = arccos{[(c2+b2-a2)/2b]/c}

Per il significato delle grandezze a, b e c presenti nella formula, fate riferimento sempre alla foto qua sopra (dove, come avete visto, queste grandezze sono indicate molto chiaramente).

Bene, come avete visto, con questa semplice formula si dipana uno di quegli insondabili misteri la cui conoscenza è prerogativa solo di pochi eletti.

Certo, la domanda che poi sorge spontanea è: “vabbe’, e adesso che conosco l’angolo di sterzo della mia mtb, che ci faccio, il brodo?”.

No, conoscere l’angolo di sterzo vi permette sia di conoscere le caratteristiche attuali della vostra bici, sia soprattutto di valutare se possano essere migliorate in funzione delle vostre esigenze e caratteristiche di guida.

Ad esempio, avevate pensato di sostituire l’attuale forcella da 80mm di escursione con una da 110mm? Andate a vedere qual è l’attuale angolo di sterzo. Supponiamo che sia pari a 71°; aumentando di 30mm l’altezza della forcella, l’angolo diventerebbe pari a 69,5° (0,5° ogni 10mm in più di escursione) e quindi la mtb avrebbe ancora un assetto da xc, ma più reattivo. Se invece partissimo ad esempio da 68°, 30mm in più ci porterebbe a un angolo di 66,5°, che è ottimale per l’enduro ma poco adatto per l’xc (troppa perdita di maneggevolezza).

A ogni modo, intorno all’angolo di sterzo si giocano molte delle caratteristiche fondamentali di una mountain bike, a partire dal modo in cui lavora la sua forcella ammortizzata (ed eventualmente anche quella rigida). Più è inclinata la forcella, e meglio lavora quando impatta su ostacoli alti (indipendentemente dalla sua escursione; vale anche per forcelle da 50mm, se proprio vogliamo estremizzare il discorso), meno è inclinata e meglio lavora sulle piccole irregolarità.

Ma il discorso è abbastanza complesso, lungo, e decisamente affascinante, per cui vi consiglio di stare sintonizzati perché ci torneremo a brevissimo con un’analisi della serie “Diamo i numeri” che si intitolerà “COME UNA FORCELLA (SIA AMMORTIZZATA CHE RIGIDA) ASSORBE GLI URTI, E COME VARIA IL COMPORTAMENTO AL VARIARE DELL’ANGOLO DI STERZO”

A presto (molto presto)

Stefano Tuveri

(ingegnere e progettista/collaudatore meccanico)

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