I DOMANDONI (12) – COME SI USA CORRETTAMENTE IL CAMBIO, E PERCHE’ LA 3X9V E’ LA TRASMISSIONE PERFETTA (E LA MONOCORONA NO)?

C’era una volta la trasmissione della mountain bike… Ma prima ancora, c’era la trasmissione della bici da corsa, da cui inizialmente quella per mtb venne derivata senza andare troppo per il sottile.

L’accoppiata 52-39 della bdc, divenne 48-38 sulle mtb, con l’aggiunta di una terza corona da 28 denti che fu subito ribattezzata “rampichino”, dato che era indispensabile per poter affrontare le rampe di montagna con fondo sconnesso. Dietro, la cassetta 7v era di norma una 14-28 con innesto filettato, e credo non ci sia bisogno di troppe parole per descrivere che cosa voleva dire percorrere salite sterrate di diversi chilometri, con pendenze al 10-15% senza tregua, con un “rapportino” 28/28 (che tutto era tranne che “ino”).

Man mano che l’uso della mountain bike si diffondeva, e ci si avventurava sempre più nei sentieri di montagna, ci si rendeva conto che non era sufficiente “aggiustare” una trasmissione con impostazione stradistica, ma bisognava studiarne una specifica. Ecco così le corone via via rimpicciolirsi, sparire le 48 a favore delle 46 e poi delle 44, e i “rampichini” diventare sempre più tali, passando al 26 e poi al 24. Dietro, poi, la cassetta vedeva comparire il provvidenziale pignone 30 (assieme al 13 e poi all’11, che consentivano di sfruttare le lunghe discese pedalabili).

Chi non ha mai visto altro che dei padelloni da 52 denti montati sulla ruota posteriore, non ha idea della forza nelle gambe (e soprattutto nella testa) che ci voleva per pedalare per chilometri al 15% su brecciolino sdrucciolevole, quando con la coda dell’occhio guardavi la trasmissione e vedevi che non aveva da offrirti niente di più leggero del 28/28 con cui avevi già percorso chilometri, e soprattutto diversi altri li dovevi ancora percorrere. Al tempo, la mountain bike era SOLO per atleti; l’utilizzo di massa che si ha oggi era impensabile e impossibile, impedito semplicemente da limiti fisici (intesi come limiti della condizione fisica, e non dell’Arte di Newton e Einstein).

La seconda metà degli anni ’90 ha poi visto un rapido sviluppo tecnologico della mountain bike, che è evoluta diventando davvero LA bicicletta da montagna. Si son diffuse le forcelle ammortizzate con escursioni via via crescenti (“crescenti” vuol dire che, dai 4-5cm iniziali, si è arrivati a 8-10cm, non certo ai 150cm senza i quali, oggi, c’è chi non sa scendere dal marciapiede), che hanno consentito di affrontare meglio i fondi sconnessi che si percorrevano con le forcelle rigide (roba che oggi viene definita nei gruppi social-narcisistici come “enduro estremo”, che a leggere chi si pavoneggia con foto a fianco a un sasso fa un po’ di tenerezza, lui e la sua full da 150mm di escursione).

Parallelamente alle forcelle, si è avuto l’avvento dei v-brake. E chi ha provato le emozioni che riservavano i cantilever, quando a oltre 60 all’ora frenavano luuuuuuuunghi mentre la curva ti correva velocissima incontro, ricorderà la rivoluzione costituita da quelle pinze freno molto lunghe che inchiodavano la ruota anche sull’asfalto, grazie a una potenza frenante enormemente sovrabbondante. E’ stato in quel periodo di vere innovazioni che, per rendere la mountain bike un perfetto animale da montagna, si sono evolute anche le trasmissioni. Ecco così comparire le 3x8v, e pochi anni dopo le 3x9v. Finalmente il “rampichino” diventava davvero “ino”, coi suoi salvifici 22 dentini, mentre dietro trovava posto una cassetta 9v 11-32, che le gambe abituate fino al giorno prima a massacrarsi con un 28/28 benedicevano come la più meravigliosa delle invenzioni. Capite bene che, quando al tempo ti compravi una nuova trasmissione che disponeva di un 22/28 o addirittura di un 22/32, oltre a riuscire ad arrampicarti sui muri, erano le gambe a dirti che si trattava di una vera innovazione tecnologica (le gambe, e non gli spot, come invece per le attuali novità bulimiche rifilate come “il futuro”).

Ecco così che all’inizio degli anni 2000 le mountain bike potevano contare sulla 3x9v, con 44-32-22 davanti e 11-32 dietro. Che cos’era questa trasmissione? Semplice, era la trasmissione perfetta. Si poteva inventare qualcosa di meglio? Ovviamente no, essendo perfetta. E allora cosa si poteva inventare? Semplice anche questo: si poteva solo inventare di peggio.

Ora però, siccome questi articoli tecnici non sono delle esibizioni semantiche, ma hanno come scopo principale quello di dimostrare qualunque affermazione si faccia, vediamo di descrivere nel dettaglio la trasmissione 3x9v analizzandone, nell’ordine, i rapporti effettivamente disponibili, il loro corretto utilizzo (in particolare nel passare da una corona all’altra), la spaziatura tra l’uno e l’altro (verificando la gradualità della cambiata), e infine i rapporti da utilizzare a seconda delle pendenze (considerando differenti livelli atletici).

Cominciamo coi rapporti disponibili, indicati nella tabella sottostante.

trasmissione 3x9v a

Osservando la tabella, vediamo innanzitutto che i rapporti utili (ovvero effettivi) della 3x9v sono 15. Perché 15 e non 27? La risposta che di norma ci si sente dare a questa domanda è “perché molti rapporti sono dei doppioni”. In realtà, il vero motivo è un altro: la catena, per lavorare bene, deve essere disposta più in linea possibile con l’asse longitudinale della bicicletta. Quando questo non accade, la catena intraversata sfrega (con le facce interne delle maglie) sulle superfici laterali dei denti di corone e pignoni, e questo ne provoca una rapida usura. La catena infatti è strutturata affinche rotoli, tramite le proprie boccole, sui denti. Il rotolamento comporta un attrito e una conseguente usura enormemente inferiori rispetto alle sfregamento, ed ecco che se lavora non allineata “divora” letteralmente i denti di corone e pignoni (dimensionati per tutt’altro tipo di sollecitazione). Un altro problema generato dalla catena “intraversata” è il peggioramento della qualità delle cambiate, che diventano meno fluide, quindi più lente, e soggette a salti di catena.

Questo significa quindi una cosa ben precisa. I rapporti sono 15, e non 27, perché molto semplicemente gli altri 12 NON ESISTONO!! Questo perché un’accoppiata 44/32 non è che sia un doppione del 32/21 (e chi ve lo dice, magari da dietro il bancone di un negozio o dalla “tribuna degli esperti” di un forum, è un ciarlatano); è piuttosto uno sfregio alla trasmissione, un tentativo con ottime probabilità di successo di sfasciarla in brevissimo tempo. La catena intraversata NON SI USA!! Tutte le accoppiate corone/pignoni ottenibili in questo modo, non sono rapporti (quelli, come detto, sono 15), sono porcate (e quindi la 3x9v dispone di 15 rapporti e 12 porcate).

Come va usato quindi correttamente il cambio? La regola è elementare, facilissima da imparare e tenere a mente: ciascuna corona della 3x9v può lavorare su cinque pignoni (sono quelli racchiusi nei riquadri della tabella pubblicata sopra)

  • la 44 sui primi 5 (11-12-14-16-18)
  • la 32 sui 5 centrali (14-16-18-21-24)
  • la 22 sugli ultimi 5 (18-21-24-28-32)

Cosa accade se non rispettiamo questa regoletta? Oltre ad usurare corone e pignoni (perché inclinando la catena oltre un certo angolo, come visto, questa va a sfregare contro i denti con un simpatico “effetto smeriglio”), si va a utilizzare un rapporto che invece può essere ottenuto passando alla corona adiacente, col vantaggio di far lavorare bene la catena. Così, ad esempio, se sto usando il 44/18, non ha senso intraversare la catena per passare al 44/21 (e infatti nella tabella lo vedete sbarrato in rosso, perché i rapporti da lì in poi NON devono essere utilizzati); scendo invece di una corona e di due pignoni, innestando il 32/14, e ottengo un rapporto circa uguale.

Ora, poiche queste cose sono più facili a farsi che a dirsi, fate così: prendete la vostra bici, fate un paio di cambiate seguendo questo criterio, e vedrete che avrete memorizzato per sempre come usare BENE il cambio.

Riassumiamo, supponendo di alleggerire via via il rapporto.

trasmissione 3x9v a

  • ogni corona ha cinque rapporti utili, e quindi cinque pignoni con cui accoppiarsi (fate sempre riferimento alla tabella, dove li trovate indicati per ciascuna corona)
  • la trasmissione 3x9v va quindi considerata come composta da 3 “blocchi” con 5 rapporti ciascuno (uno “contenente” i rapporti pesanti, uno quelli medi, e uno quelli leggeri), ed è fondamentale aver chiaro come passare da un blocco all’altro
  • partendo dalla corona 44, una volta utilizzato il quinto rapporto utile, 44/18 (che è il più leggero dei 5 ottenibili con la corona 44), per alleggerire ulteriormente si scende di una corona e di due pignoni, innestando così il 32/14 (che è il più pesante dei 5 ottenibili con la corona 32)
  • continuando ad alleggerire, una volta arrivati al quinto rapporto utile con la corona centrale, ovvero il 32/24 (che, come prima, è il più leggero ottenibile con questa corona), per alleggerire ulteriormente facciamo la solita operazione, ovvero scendiamo ancora di una corona e due pignoni innestando il 22/18 (che è il più pesante ottenibile con la 22)

Quando invece dobbiamo appesantire il rapporto, facciamo le stesse identiche operazioni ma nel verso opposto. Quindi, quando ad esempio con la 32 sono arrivato al suo quinto rapporto utile, ovvero il 32/14 (il più pesante per la 32), per appesantire ulteriormente il rapporto salgo di una corona e due pignoni, passando al 44/18.

QUINDI LA REGOLA E’: salire (o scendere, se sto alleggerendo il rapporto) di una corona e due pignoni, quando si deve passare dall’ultimo rapporto utile di una corona, al primo della corona adiacente

Bene, fissata questa elementare regoletta, la domanda successiva è: quanti di voi che usano la bici da vent’anni non la conoscevano? Vi conosco, non fate finta di niente, siete in molti!! 😀

Ma siccome noi non ci accontentiamo di aver imparato a usare correttamente il cambio, adesso andiamo a vedere quali sono le caratteristiche della trasmissione 3x9v, perché non basta affermare che è la trasmissione perfetta, ma bisogna dimostrarlo, in modo semplice e chiaro.

Abbiamo visto che la 3x9v ha 15 rapporti disponibili. Confrontandola con la monocorona, che ne ha al massimo 12, abbiamo rispetto a questa ben 3 (TRE!!) rapporti in più. Tre rispetto a dodici significa il 25% di rapporti, ovvero di versatilità, in più. Mi si perdoni la franchezza, ma basta già questo per definire chi ci spaccia la monocorona come “il futuro”, un peracottaro.

Ma andiamo avanti, e analizziamo la spaziatura tra i rapporti. Il suo valore è fondamentale per valutare la qualità di una trasmissione, perché più graduale è il passaggio tra un rapporto e l’altro (ovvero, minore è il “salto”) e meglio si riesce a gestire lo sforzo sui pedali, che deve essere il più uniforme possibile anche al variare dei rapporti perché il fisico lavori al meglio.

Consideriamo i rapporti estremi, che sono il 44/11 e il 22/32. 44/11=4, ovvero quattro giri di ruota per ogni giro di pedale; 22/32=0,69, ovvero 0,69 giri di ruota per ogni giro di pedale. I quindici rapporti della 3x9v vanno quindi dal valore “4” al valore “0,69”. Qual è la relazione tra questi due valori estremi? Dividiamo il più duro, ovvero “4”, per il più leggero, ovvero “0,69”, e otteniamo 4/0,69= 5,80. Quindi il rapporto più pesante è 5,80 volte più “duro” di quello più leggero. Banalmente, a parità di pendenza e fondo stradale, col 44/11 dovrò esercitare sul pedale una forza 5,80 volte maggiore che col 22/32.

A noi però interessa particolarmente conoscere la spaziatura tra un rapporto e il successivo, per vedere quanto graduali siano le cambiate. Tra i 15 rapporti intercorrono ovviamente 14 intervalli, ciascuno dei quali corrisponde appunto a una spaziatura. Noi andiamo a vedere qual è il valore medio di queste spaziature (che differiranno leggermente tra loro, ma comunque di valori abbastanza piccoli da poter considerare le cambiate uniformi). Come si calcola il valore medio? Essendo 14 le spaziature tra i 15 rapporti, ed essendo pari a 5,80 la spaziatura tra i due rapporti estremi, il valore della spaziatura media è pari alla radice quattordicesima di 5,80. Il risultato è 1,13 ovvero, quando appesantisco il rapporto, lo sforzo sui pedali aumenta del 13%.

Confrontiamo allora il funzionamento della 3x9v, che come visto è piuttosto uniforme avendo dei “salti” ridotti, con quello della monocorona, e vediamo se è altrettanto uniforme.

Consideriamo una monocorona 12v, con cassetta 10-52. Innanzitutto, vediamo molto facilmente che la relazione tra i due rapporti estremi è data da 52/10=5,2, quindi il rapporto più pesante è 5,2 volte più duro di quello più leggero. Nel caso della 3x9v, questo valore è pari a 5,80, ovvero è di oltre il 10% maggiore, e ciò significa che l’intervallo di valori che possono assumere i rapporti è significativamente maggiore.

Ci chiediamo poi che corona montare in questa monocorona. Se con la 3x9v il rapporto più leggero è il 22/32=0,69, dobbiamo montare una monocorona che ci metta a disposizione un rapporto equivalente, indispensabile in montagna. Dovremo quindi utilizzare una 36, perché 36/52=0,69

Il rapporto più pesante sarà invece il 36/10=3,6. Come si vede, questo rapporto è del 10% più leggero del 44/11=4 disponibile sulla 3x9v. Significa che, quando nelle discese pedalabili comincio a frullare come un criceto con la monocorona, con la 3x9v posso invece continuare a spingere sui pedali e aumentare la velocità.

Ma c’è un altro indicatore ancora più importante da confrontare, ed è l’uniformità dello sforzo consentita dalla monocorona. Lo calcoliamo come prima, e dato che tra i 12 rapporti ci sono 11 intervalli, ovvero “salti” tra un rapporto e l’altro, andiamo a calcolarci la loro spaziatura media, data dalla radice undicesima di 5,2 (che, come visto, è la relazione tra i due rapporti, più duro e più leggero). Si ottiene un valore pari a 1,16, che significa che, a ogni cambiata, lo sforzo sui pedali aumenta del 16%. C’è una bella differenza rispetto alla 3x9v, in cui l’incremento era del 13%, e questo significa che la monocorona lavora tra i rapporti con “salti” del 23% più ampi rispetto alla 3x9v. Una differenza del 23% è una enormità, con buona pace dell’uniformità dello sforzo che, con la monocorona, va a farsi benedire.

Riassumendo, la 3x9v ha rispetto alla monocorona un intervallo di rapporti più ampio di circa il 10%, e una gradualità nel cambio di rapporto con variazioni dello sforzo inferiori di circa il 20%.

Quindi, se la monocorona è il futuro, la 3x9v è la fantascienza che si concretizza nella nostra bici.

Vediamo adesso delle ultime osservazioni, per mostrare non solo la netta superiorità della 3x9v rispetto alla monocorona (che, come visto, è stato facile come rubare il gelato a un bambino o, se preferite, a un ciclobabbeo), ma anche come metta a disposizione ESATTAMENTE tutti i rapporti di cui un biker ha bisogno.

Consideriamo quindi i due rapporti estremi, cominciando col 44/11

Col 44/11, spingere in piano è ovviamente autolesionismo, dato che il rendimento crolla. Questo rapportone serve per fare velocità in discesa, e quindi per i rilanci nelle forti pendenze intorno al 10%, e per viaggiare a velocità sostenuta nei lunghi discesoni pedalabili al 3-4%.

Discese al 10%: col 44/11 e una frequenza di pedalata di circa 120ped/min, riesco a rilanciare la velocità fino a circa 65km/h. Abbassando il busto in posizione aerodinamica, ci si porta a circa 70km/h, che è la velocità con cui scende una mountain bike su una discesa al 10% su asfalto. La bici da corsa raggiunge invece velocità molto superiori, semplicemente perché ha una resistenza aerodinamica nettamente inferiore. Questo è il motivo per cui su una bdc ha senso montare un 52/11 per rilanciare in discesa (oltre che per gli sprint), mentre in mtb per raggiungere le stesse velocità non servirebbe una corona 52 ma un aereo da traino.

Con la monocorona e il suo 36/10, per avere lo stesso rilancio dovremmo pedalare a 145ped/min. Provateci e poi fatemi sapere

Discese al 3%: col 44/11 e una frequenza di 80ped/min, si viaggia a 40km/h con un’erogazione di potenza pari a quella di quando si viaggia a 25km/h in piano su asfalto. Si tratta pertanto di una pedalata in agilità, con cui si mantiene la gamba “calda” e al contempo la si fa rifiatare

Con la monocorona e il 36/10, per viaggiare alla stessa velocità dovremmo pedalare a 90ped/min, ma soprattutto con un rendimento della pedalata che peggiorerebbe drasticamente, portandosi fuori dall’intervallo ottimale e facendoci sentire dei criceti che ansimano alla disperata ricerca di ossigeno

Passiamo adesso all’altro estremo, ovvero al 22/32

Col “rapportino”, se uno ha una gamba mediamente allenata, si sale anche sui muri. Vediamo cosa accade quando stiamo affrontando una salita sterrata al 15%. Tenendo una velocità di 5km/h (a velocità inferiori, basta una pietra per farci perdere l’equilibrio), si pedalerebbe a 60ped/min, che in quella situazione equivale a “funzionare” in un regime di rendimento massimo. Posto che lo sforzo sui pedali, in una pendenza come quella, non ce lo toglie nessuno, il rapporto 22/32 ci mette almeno nelle condizioni di rendimento massimo, ovvero nella situazione migliore possibile in cui uno si possa trovare mentre affronta un maledettissimo muro sterrato. Sempre considerando una persona mediamente allenata (poi a fine articolo vediamo cosa intendiamo), in questa situazione alleggerire ulteriormente il rapporto (magari con un 22/36) non comporterebbe benefici ma anzi, pedalando più in agilità, si avrebbe un abbassamento della soglia anaerobica e una naturale tendenza a diminuire la frequenza di pedalata (con conseguente abbassamento della velocità che, come detto, sotto i 5km/h ci farebbe perdere l’equilibrio alla prima irregolarità del terreno)

Con queste ultime considerazioni, si capisce perché la trasmissione 3x9v non solo è la migliore tra quelle esistenti (e la monocorona è la peggiore, con buona pace di chi se l’è installata pensando di aver fatto un salto di qualità, e con grande gioia di chi vende pacchi pignoni che costano quanto una bici), ma è proprio la trasmissione perfetta perché, come visto, i suoi rapporti coprono esattamente tutto l’intervallo di utilizzo di una mountain bike (e sarebbero inutili sia rapporti più pesanti che più leggeri, rispetto a quelli disponibili).

Bene, l’analisi della 3x9v è conclusa, ma è necessario fare alcune considerazioni per rendere i risultati “universali”.

Innanzitutto, noi ci stiamo riferendo alla trasmissione montata su una 26”. Cosa cambierà se dovessimo installare una 3x9v su una 29”. Avendo ruote con diametro maggiore di circa il 10%, a parità di rapporto avremmo una pedalata più pesante del 10%. Ecco quindi che tutta la trasmissione andrà alleggerita del 10%. Questo significa che, al posto delle corone 44-32-22, dovremmo avere delle 40-29-20. Oppure, al posto dei pignoni 11-32, dovremmo montare dei 12-35. Poiché in commercio non esistono questi componenti, la soluzione sarà installare una guarnitura 40-30-22 e una cassetta 11-36. In questo modo, il “rapportone” 40/11 equivarrà al 44/11 per una 26”. Il “rapportino” 22/36 equivarrà al 22/32 della 26”.

Altra cosa importante: tutte le nostre considerazioni son state fatte considerando un biker mediamente allenato. Che significa? Detto in questo modo assolutamente niente, per cui vediamo di attribuire dei numeri a questo biker. Siccome mi sto riferendo a un biker ben preciso, si tratta di un atleta con una potenza di soglia di 4,3W/kg; “cilindrata” che corrisponde a pedalare per 2h in piano su asfalto alla velocità media di 30,6km/h (con una mtb gommata coi Michelin Wild Grip+Race).

E se una persona non ha queste caratteristiche, ma dispone di una potenza inferiore?

Vediamo di dare dei riferimenti semplici: se invece che a 30km/h, è comunque in grado di pedalare in quelle condizioni a 25km/h, la trasmissione 3x9v che abbiamo visto va ancora perfettamente bene. Eventualmente, per chi ha nelle gambe i 24-26km/h, può essere d’aiuto una cassetta 11-34 invece che 11-32. Per chi ha cilindrate inferiori, invece, servirà una cassetta 11-36, in modo che riesca ad affrontare le situazioni più impegnative (come le salite al 15% superiori al chilometro) senza dover poggiare i piedi a terra. Teniamo comunque conto che i 25-26km/h sono la norma per chiunque esca con un minimo di continuità e non abbia sovrappeso “importante”, per cui la cassetta 11-36 può essere evitata anche semplicemente limitandosi a due uscite settimanali (so che sto parlando in termini moooolto generici, ma il concetto è che se uno usa la mtb per fare sport, e non semplicemente per una passeggiata ogni tanto, va a ritrovarsi naturalmente nel novero di biker che hanno la cilindrata sufficiente per evitare il “pignone di salvataggio” 36). Perché è importante, possibilmente, evitare la cassetta 11-36? Perché rispetto alla 11-32 la spaziatura tra i rapporti aumenta di circa il 10%, e quindi il passaggio da un rapporto all’altro è meno graduale e non agevola una pedalata uniforme.

Ultima nota su monocorona e neofiti.

Purtroppo i simpatici rapaci da bancone, quando vedono entrare in negozio una persona con poca esperienza e un po’ di soldini, cercano subito di appioppargli “il futuro”. Un neofita non ha ancora “gamba”, ovviamente, e la soglia dei 25km/h quando comincia a uscire la vede col binocolo. Una volta finito tra le grinfie dell’omino celeste venditore di futuro, il finale della storia è scontato: esce dal negozio con una 29” da 17kg sotto il sedere e un migliaio di euro in meno in tasca. Chiaramente, la pachidermica bici avrà il monocorona, che per due gambe non allenate verrà allestita con una corona 28, per evitare di piantarsi al primo cavalcavia.

Ora, su una trasmissione simile, il “rapportone” 28/10 su una 29” equivale circa a un 44/16 su una 26”. In pratica, è come se la 3x9v fosse monca dei tre pignoni 11-12-14. Sapete cosa significa questo? Che il povero neofita, al primo accenno di vento a favore, di quelli che con un 44/12 lo farebbero andare a 30km/h senza eccessivo sforzo (che per un neofita è come superare il muro del suono con un Eurofighter), si ritroverebbe a frullare come un criceto con un 28/10, superando di ben il 15% la soglia anaerobica. Situazione che reggerebbe per dodici metri scarsi, per poi rassegnarsi a veleggiare a 5-6km/h in meno, impossibilitato a sfruttare la spinta favorevole del vento.

Ultima nota dopo l’ultima!! La 3x9v consente, con un semplice click, di buttar giù brutalmente il rapporto nelle situazioni di emergenza. Pensiamo a quando ci si para davanti inaspettata una rampa ripida. Supponiamo di avere in quel momento il 44/18; se scendiamo di corona, con un solo click ci troviamo il 32/18, che è di circa il 30% più leggero. Con un doppio click, innestiamo il 22/18, riducendo alla metà lo sforzo sui pedali. Supponiamo di voler fare la stessa cosa con la monocorona: il 44/18 equivale circa al 36/14; il 32/18 equivale invece circa al 36/21. Per passare con la monocorona dal 36/14 al 36/21, devo passare per i pignoni 16 e 18, ovvero devo salire di tre pignoni. Quindi il passaggio dal 44/18 al 32/18, effettuato con un click in discesa del deragliatore, con la monocorona necessiterebbe di 3 click in salita (e far salire un pignone incontra ben altra resistenza rispetto a quella, quasi nulla, del farlo scendere); davvero c’è anche uno solo degli omini celesti che ci donano la luce da dietro il bancone, in grado di dimostrare che queste due operazioni sono equivalenti?

E confrontando invece il passaggio dal 44/18 al 22/18? Su una monocorona, questo equivale a passare dal 36/14 al 36/28; ciò significa dover passare per i pignoni intermedi 16, 18, 21, 24. Sono ben cinque cambiate a salire, laddove con la 3x9v me la cavo con due cambiate a scendere (quindi di fatto in assenza di sforzo). Riassumendo, se ci si para davanti all’improvviso una rampa, con la 3x9v butto giù il deragliatore di due posizioni e imposto perfettamente la salita. Con la monocorona, se solo provo a salire di cinque pignoni all’imbocco della rampa, sfiammo così tante scintille che mi mandano un Canadair dell’antincendio.

Piccola nota a margine: il confronto è stato fatto tra una trasmissione 3x9v QUALUNQUE (quindi anche una Acera da 80€ tutto compreso) e una monocorona XT 1x12v (col solo pacco pignoni che costa poco meno di 200€, e che complessivamente costa circa 500€). Se invece avessimo considerato una monocorona 1x11v, più economica ma neanche troppo, il confronto sarebbe stato ancora più impietoso, con gradualità della trasmissione ulteriormente peggiorata e rapporti insufficienti che avrebbero costretto all’uso di una monocorona ancora più piccola (insomma , tanta roba persino per un criceto).

Quindi, riassumendo: i 15 rapporti della trasmissione sono suddivisi in tre “blocchi”, comprendenti ciascuno 5 rapporti (5 rapporti pesanti con la 44, 5 medi con la 32, 5 leggeri con la 22). Per passare da un “blocco” all’altro, se si sta alleggerendo il rapporto, si dà un click “a scendere” al deragliatore e due al cambio posteriore, per passare dal rapporto più leggero del “blocco 44” a quello più pesante del “blocco 32”. Per passare dal “blocco 32” al “blocco 22” si fa la stessa cosa. Se invece si sta appesantendo il rapporto, per passare da un blocco all’altro si fa l’operazione esattamente opposta (e i click stavolta saranno a salire, sempre uno al deragliatore e due al cambio posteriore).

Imparate questa banale regoletta, e avrete imparato a usare la trasmissione perfetta

Buone cambiate a tutti

Stefano Tuveri

(ingegnere e progettista/collaudatore meccanico)

S2580005

13 pensieri su “I DOMANDONI (12) – COME SI USA CORRETTAMENTE IL CAMBIO, E PERCHE’ LA 3X9V E’ LA TRASMISSIONE PERFETTA (E LA MONOCORONA NO)?

  1. Caro Stefano,
    come sempre riesci a trattare problemi di meccanica con chiarezza e profondità.
    La tua competenza meccanica è garanzia di risultati pratici e utili a tutti.
    Un punto non mi è stato chiaro, per mia ignoranza: quando dici che pedalando troppo agile si supera la soglia anaerobica. Ti chiedo: quella soglia si applica anche agli RPM oltre che alla potenza?

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    1. Grazie Giovanni, ogni volta mi fa piacere leggere, dal tuo riscontro, che son riuscito a buttar giù due righe di una qualche utilità.
      Si, la soglia anaerobica non dipende solo dalla potenza erogata, ma anche dalla frequenza di pedalata. O, ancora meglio, dal “regime” di pedalata. Il motivo è abbastanza semplice, e dipende da una delle grandezze fisiche in campo, tanto appariscenti quanto sistematicamente ignorate in qualunque discorso inerente le prestazioni sui pedali.
      Mi riferisco all’inerzia delle gambe, che sono appunto una massa da mettere in movimento quando si pedala.
      E’ chiaro che, se a parità di potenza erogata, pedalo di forza a 60ped/min, le gambe si muoveranno più lente rispetto alla corrispondente pedalata in agilità a 87ped/min. Quindi, le gambe, consumeranno più energia, e poichè quest’energia consumata va posta a denominatore nel calcolo del rendimento (assieme ad altri termini che tengono conto invece della minore sollecitazione muscolare, dovuta alla minor forza da applicare sui pedali; termini che però pesano complessivamente meno dell’inerzia della gamba), ecco che, a parità di potenza erogata, il nostro “motore” dovrà consumarne di più, ovvero bruciare più carburante, ovvero utilizzare più ossigeno, ovvero… pedalando in agilità si finirà prima oltre la soglia anaerobica, rispetto al pedalare di forza.
      In questi ultimi vent’anni, in seguito al grande utilizzo della pedalata in agilità da parte di Lance Armstrong, si sono costruiti intorno a questo modo di pedalare dei falsi miti (traduzione: si son dette un mare di boiate). Ora, posto che Armstrong non può essere considerato un riferimento valido, dato che era il più bombato tra i bombati, la realtà è che ci sono situazioni in cui è più conveniente la pedalata in agilità (e sono quelle in cui si pedala lontani dalla potenza di soglia), perchè la gamba si affatica meno.
      Ma in situazioni in cui bisogna sparare la potenza massima disponibile (come in una crono, oppure in un attacco in salita, e in generale quando “si vuole cercare di andare più forte degli altri”), allora bisogna pedalare di forza.
      E attenzione, la differenza tra la potenza erogabile in agilità, e quella erogabile di forza, non è roba di pochi punti percentuali, ma si parla di uno stacco di oltre il 20% tra le relative potenze di soglia.
      Ecco perchè, quando sento parlare di “potenza di soglia” per un determinato atleta, non posso non domandarmi in che modo sia stata calcolata. Perchè il problema principale è che, chi la calcola, non ha la minima idea di queste cose che ho buttato giù adesso, in un commento su una semisconosciuta pagina di un altrettanto semisconosciuto sito internet.
      Insomma, il problema non è che si riesca a convincere uomini adulti che pedalano da una vita, che frullando con un 32/10 come criceti in astinenza, stanno in realtà cavalcando il futuro (anche se poi li supera con 10km/h di scarto una “vecchia” mtb con una tripla 44-32-22).
      Il problema è che, se vado da un medico sportivo per far valutare le mie caratteristiche fisiche, quello non ha la minima idea che le gambe abbiano un’inerzia, e ancor meno è in grado di calcolare quanta energia consumino.
      Piccola nota a margine: la pedalata rotonda, intesa come riuscire a tirare verso l’alto i pedali, è una leggenda proprio per questo motivo. La gamba ha già il suo bel da fare a sollevare se stessa (e anzi beneficia della spinta dell’altra gamba che nel frattempo è in spinta sul pedale, e l’aiuta a sollevarsi); figuriamoci se è in grado di esercitare una forza verso l’alto sul pedale. Ma anche per riuscire almeno a intuire questo fatto, occorrerebbe avere almeno una vaga idea di che cos’è una forza d’inerzia… Appunto, occorrerebbe, voce del verbo ignorare

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      1. Grazie per la tua esauriente risposta che completa la tua precedente trattazione sui rapporti.
        A proposito di quelli devo darti atto che prima non mi ero reso conto di quanto anche in un cambio a molte velocità i salti tra un rapporto e quello vicino non siano così trascurabili e da uno all’altro le condizioni possano essere veramente differenti.
        Ti do pienamente ragione sulla questione dell’affaticamento. Chi lo misura non sembra avere le nozioni di base della meccanica e mi sono sempre meravigliato che quando si trova pubblicata la dipendenza della potenza sostenibile dalla durata non si indichi mai il rapporto con cui è ottenuta né la frequenza di pedalata.
        Per quanto riguarda la soglia che varia con il ritmo di pedalata mi chiedo se non si possa spiegare con la forma delle curve caratteristiche, che tu hai già esaurientemente trattato in precedenza.
        Cordialmente Giovanni

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        1. In realtà, Giovanni, la soglia anaerobica che varia in funzione della frequenza di pedalata, si può (ma solo in parte) spiegare con le curve caratteristiche del “motore” della bicicletta, se però si aggiunge anche la curva della coppia d’inerzia inerente la rotazione delle gambe (con conseguente potenza consumata a questo scopo).
          Quello che trovo incredibile è che, nei centri di medicina sportiva, si ignori totalmente quali siano le grandezze fisiche in gioco durante la pedalata (e l’inerzia delle gambe non è certo roba di poco conto, e tantomeno poco appariscente, dato che parliamo di una massa pari a circa la metà della massa corporea da mettere in movimento)

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  2. Ciao Stefano,
    Mi sono imbattuto sul tuo sito per caso mentre cercavo informazioni per la sostituzione di una forcella.
    Permettimi di farti i complimenti per la chiarezza e la competenza che traspare dai tuoi articoli. Ed è anche confortante sapere di non essere l’ultimo “matto” rimasto a preferire la vecchia tripla rispetto ai nuovi monocorona.
    Ormai sembra che, a sentire una grande maggioranza di negozianti e “appassionati”, a meno di avere una nuova mtb 29 in carbonio e monocorona, sia vietato andare in bicicletta. Io nel frattempo continuo a pedalare con una 3×7 42/34/24 13-32 con cambio shimano tourney (ok, forse quello sarebbe da cambiare, lo ammetto).
    Spesso sento i difensori del monocorona affermare che i grammi in meno dati dalla mancanza del deragliatore anteriore compensino la scomodità di avere salti più importanti tra un rapporto e l’altro. Sarà una mia impressione, ma soprattutto su salite molto ripide, avere quel rapporto intermedio tra un pignone e l’altro agevola molto di più la pedalata e permette di arrivare in cima più freschi.
    Continuerò a leggere il sito con molto interesse, ancora complimenti!

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    1. Buongiorno Fabrizio, mi fa piacere che abbia trovato utile quanto pubblicato su queste pagine.
      Lo scopo, come hai visto, è riportare ciascun argomento a un piano prettamente tecnico, “ripulendolo” dagli slogan che hanno diffuso un’infinità di sciocchezze nell’ambiente della mountain bike.
      Riguardo al minor peso della monocorona: se ci si prende la briga di pesare i componenti di mono e tripla, si scopre che in realtà la monocorona è anche più pesante (basti vedere che cosa è il suo pacco pignoni, decisamente un paccone). Dato però che la differenza è dell’ordine delle decine di grammi, non l’ho sottolineato per non portare la discussione su livelli che in concreto non hanno significato (risparmiare 20g su una trasmissione che ha un peso, sommando quelli dei componenti, di circa 1,5-2,5kg – a seconda della gamma – all’atto pratico è ininfluente). Sono invece ben altri i pregi della tripla rispetto alla mono, e li abbiamo visti nell’analisi: la migliore gradualità nel passaggio da un rapporto all’altro, l’intervallo di rapporti più ampio, e la maggior facilità di utilizzo (perchè, con buona pace di chi dice che avere un solo comando semplifica le cose, poter fare dei cambi “brutali” ad esempio buttando giù di una o due corone quando ci si para davanti una rampa improvvisa, è l’enorme vantaggio che dà la tripla rispetto alla mono, che in quella circostanza è costretta a sgranocchiare verso l’alto di 4-5 pignoni).
      Per quanto riguarda poi la tua trasmissione, siccome queste pagine hanno come scopo proprio quello di sottolineare i miglioramenti tecnologici disponibili in ambito mtb (se si critica la monocorona non è perchè “si è contro il progresso”, ma perchè quel sistema di trasmissione è, semplicemente, un regresso), ti do un suggerimento non richiesto (e, in quanto tale, se non ti interessa ignoralo senza problemi): la 3x7v è una valida trasmissione, ma ha una spaziatura tra i rapporti analoga a quella della monocorona, ovvero più ampia e quindi meno efficiente della 3x9v (rispetto alla quale ha anche un intervallo di rapporti inferiore). Se quindi dovessi pensare di metter mano alla tua mtb, ti consiglio di iniziare proprio dalla trasmissione. Con dei nuovi comandi cambio e cassetta (e, se non è predisposta ad accogliere una cassetta 9v, anche con una nuova ruota posteriore), migliori radicalmente la tua mountain bike con una spesa di poche decine di euro (e, almeno inizialmente, puoi continuare a tenere il cambio Shimano Tourney, che comunque il suo dovere lo fa). Se ti occorrono aiuto o suggerimenti, scrivi pure
      Stefano Tuveri

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  3. ciao Stefano, preso dalla foga ti ho posto nell’altro articolo una domanda che qui viene spiegata molto bene. scusa per la domanda “superflua”: è stato così appagante leggere il tuo articolo che ho tralasciato la regola basilare di “fare i compiti a casa” prima e porre domande dopo.
    come appunto vorrei chiederti cosa potrebbe accadere in termini di usura se trasformassi una 3x in 2x eliminando la corona grande e usando i rapporti duri (primi 2/5 pignoni a seconda di 7 o 9v) con la corona di mezzo.
    grazie e scusa per la domanda sotto l’altro articolo

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    1. Ti troveresti nella stessa identica situazione indicata come “da evitare”, ovvero con catena eccessivamente inclinata, che usurerebbe anzitempo se stessa, le corone e i pignoni.
      Per trasformare una guarnitura con tre corone in una con due, dovresti traslarla di circa 5mm verso l’esterno. Chiaramente dovresti fare la stessa cosa anche con la pedivella sinistra, e in questo modo avresti che l’asse si inserisce per ben 1cm in meno nella pedivella, il che renderebbe il loro accoppiamento instabile e con vita brevissima.
      Se a questo ci aggiungi che ho dedicato quest’analisi proprio a spiegare che eliminare corone (che sia mono o doppia fa poca differenza) da solo svantaggi, direi che non posso che suggerirti di tenere tutt’e tre le corone sulla guarnitura

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  4. Ciao Stefano. Complimenti davvero, cominciavo a sentirmi a disagio con la mia tripla in un mondo popolato quasi ed esclusivamente da singole!
    Sono capitato su questo sito per caso e non lo mollo più. Finalmente qualcuno che parla avendo competenza ed esperienza e nessuna convenienza!
    Vengo alla domanda: tralasciando la questione costo, consiglieresti l’installazione di una trasmissione alternativa come il mozzo Rohloff oppure Pinion?
    Mi piacerebbe sapere quali pro e contro vedi tu nel confrontare questi due sistemi rispetto a quello tradizionale a deragliatori.
    Grazie
    Angelo

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    1. Buongiorno Angelo, mi fa piacere che abbia trovato “conforto” da queste pagine.
      Io credo che il proliferare a dismisura di paginette su internet che si fregiano del titolo di “tecniche”, ma in realtà siano un’accozzaglia di affermazioni surreali, sia anche colpa di chi da loro credito senza un minimo di spirito critico (insomma, questi saranno anche dei peracottari, ma racimolano tonnellate di “click” con cui campano).
      Nello specifico, la colpa di chi alimenta questo proliferare è quella di bersi qualunque cosa senza fare la più semplice delle domande, ovvero: “dimostrami quello che affermi”.

      Passando alla tua domanda sui sistemi di trasmissione alternativi.
      L’argomento è vasto, e necessiterebbe di una trattazione ampia e articolata.
      Possiamo limitarci a qualche considerazione. La prima, lo ammetto, è più da “saggezza popolare” che da tecnico, ovvero: questi sistemi esistono da tempo immemore, se non hanno mai preso piede è perchè il bilancio vantaggi-svantaggi è negativo.
      Questo può apparire “strano” per un sistema che si presenta così sofisticato (e lo è), rispetto alla ben più rozza trasmissione con catena e pignoni.
      Il fatto è che, per la bicicletta, la trasmissione in uso da un secolo è più conveniente di quella simil-automobilistica.
      E non si tratta solo di convenienza economica (la trasmissione nel mozzo costa molto di più, ma perlomeno sulle biciclette di alta gamma si spendono senza problemi cifre a tre zeri per componenti che danno veri o presunti vantaggi, quindi non è questa la discriminante).
      La NON convenienza riguarda una cosa ben più importante, in quanto ineludibile, ovvero il rendimento di queste trasmissioni.
      Ciascun accoppiamento tra ruote dentate (così come anche tra pignone e catena) comporta una perdita energetica di circa l’1%. Così, con apparente paradosso, più un sistema al mozzo è sosfisticato (ovvero con più accoppiamenti tra ruote dentate, che ne aumentano i rapporti disponibili), e più si avranno perdite.
      Queste trasmissioni al mozzo vengono date con un rendimento del 95% (dati forniti dai costruttori), ovvero il 5% dell’energia erogata dal ciclista va persa, il che è un’enormità. Se consideriamo che la trasmissione a catena ha invece perdite di circa il 2%, si capisce perchè non c’è partita.
      Questo dice la Fisica, ma poichè ho fatto il militare a Cuneo, non mi stupirei di vedere un giorno file davanti ai negozi per comprare “la trasmissione del futuro”…
      Stefano Tuveri

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  5. Non posso che rinnovare i complimenti, sto “studiando” il tuo sito ormai! Vorrei dare un contributo sul tema monocorona, negli ultimi anni ho sperimentato varie soluzioni sia su 26 che 29. La tua dimostrazione è inoppugnabile, il 3x9v è il sistema più elastico per coprire le esigenze più varie. Io ho utilizzato invece il criterio dello sviluppo metrico, lavorando con il diametro del cerchio per eliminare l'”effetto copertone”. Senza dilungarmi la conclusione è stata proprio quella della “coperta corta”: per la 29 ho optato per un 1x11v che ha si la spaziatura maggiore tra i rapporti come dimostrato nel tuo articolo ma ho deciso fosse vocata sui rapporti corti per girare nei boschi con strappi nervosi, continui saliscendi e niente pianura (le garette dei miei dintorni). Praticamente ho tenuto fermo lo sviluppo del 22×32 della 26 che assomiglia molto al 32×46 della 29, il resto scende di conseguenza lasciando scoperti i rapporti veloci, oltre a 32/34 km/h frulli…l’ho fatto per motivi estetici e di sensazione di leggerezza, una cosa psicologica, direi, e funziona ma solo per questo scopo limitato, basta essere consapevoli. Devo contraddirti sul peso, in realtà tra corona grande (di bassa gamma), comando, cavo e deragliatore anteriore ho risparmiato circa mezzo kilo, non è male. Invece il pacco 11-46 posteriore non è pesato molto più del 9v che avevo perchè era un 9v bello pesante.
    Sulla 26 il monocorona mi sembrava “bello” ma è una follia, l’ho fatto per gioco/sperimentazione ma i deragliatori sono così lunghi che puoi usarla per arare i campi…per non parlare dei sassi.
    In sintesi la 3x9v è perfetta per versatilità, direi che invece il cosiddetto futuro si è orientato alla ultra-specializzazione, un mezzo per ogni uso, pensato e dedicato solo a quello, ciò fa girare benissimo il mercato e fa gasare molto il possessore convincendolo di avere un mezzo specialistico come i professionisti ma in realtà ho sperimentato che le velocità cambiano di pochissimo, probabilmente anche per cause indipendenti dal mezzo. Cambia molto invece il consumo delle parti e le rotture di catena, che è molto più sottile e lavora su un numero impressionante di rapporti.
    Fondamentale poi risulta quello che dici tu: di fronte allo strappetto improvviso, soprattutto dopo una breve discesa, la possibilità di scalare corona è infinitamente più comoda dello sparare 5 rapporti in su grattando l’impossibile.
    Rimane che la pulizia del mono mi piace un sacco…è che devi decidere se la bici la vuoi guardare o la vuoi usare!

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    1. Grazie Saverio per quest’altra disamina. Come hai ben sottolineato, le differenze tra mono e tripla sono oggettive e alcuni limiti della prima sono ineludibili.
      Poi, chiaramente, sulla base di quelle che sono le loro caratteristiche oggettive, ciascuno fa la sua scelta soggettiva.
      Solo una nota a proposito della differenza di peso: confrontando tra loro i pesi di mono e tripla di pari gamma, le differenze sono davvero minime. Considerando componenti Shimano XT, il risparmio complessivo con la monocorona è di 170g.
      Qui poi si entra nel campo soggettivo: personalmente, i vantaggi che ho in termini di maggiore efficienza, e quindi di maggior rendimento sui pedali, sono di qualche ordine di grandezza superiori all’impercettibile vantaggio che danno 170g in meno.
      Con quello che poi uno risparmia utilizzando la tripla (oltre che sui componenti “fissi”, penso alla differenza di prezzo tra le catene, che ogni 2000km circa vanno cambiate), può prendersi una guarnitura XTR invece che XT, e ha praticamente recuperato i 170g di differenza. Oppure usa quel risparmio per migliorare altri componenti, migliorando l’efficienza della mtb (e come conseguenza indiretta avrà, anche in questo caso, una riduzione di peso).
      Però, anche in questo caso, speriamo di continuare a leggere annunci che, con un certo orgoglio, dicono “vendo a quattro lire trasmissione 3x9v praticamente nuova, per passaggio a monocorona”…
      Stefano Tuveri

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      1. Concordo che nella sola guarnitura si guadagna pochissimo, nella differenza di peso di circa mezzo kilo avevo contato anche manettino, cavo e deragliatore anteriore, a memoria il tutto era sui 300g, poi avevo un 42 Acera che pesava parecchio…da li il guadagno. Dovessi farlo sulla tripla xtr della giant non ne caverei molto, si. È che quando entra il fattore estetico salta tutto! Infatti il marketing punta su quello, non sull analisi dei dati. E’ che dovrebbero dichiararlo apertamente. Ammetto che anch’io ho preso la 29 perché non volevo essere un dinosauro antimoderno…e venir meglio in foto! Ho montato monocorona e cambio apposta, messo ruote leggere, freni a disco top…fatto tutto da “regolamento”. Ma non abbastanza, poi il mercato inizia a dirti che il mozzo deve essere boost, è per quello che non acceleri come prima…e le ruote devono essere carbon, il telaio pure…per avere quello che avevi prima! Una bici leggera scattante e reattiva. Quindi ho preso una bellissima 26 top gamma del 2005 a 300 euro e senza cambiare nulla, solo un po’ di pulizia e ripristino, e ho di nuovo tutto quello che volevo! E ti ringrazio per avermi dato la risposta all argomento del “non ci sono pezzi di ricambio” 😉

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