Rapporti di trasmissione, si possono utilizzare "gruppi" per BDC?

NOTA: non vi spaventate, niente di complicato e, soprattutto, non voglio annoiare nessuno; vediamo se però riusciamo a “centrare” un tema più volte dibattuto.

Qualche considerazione teorico/pratica iniziale sul tema “rapporti di trasmissione”.

Utilizzando la seguente simbologia:

Z_cor_max : n° denti corona “più grande”
Z_cor_min : n° denti corona “più piccola”

Z_pign_max : n° denti pignone “più grande”
Z_pign_min : n° denti pignone “più piccolo”

Avremo i due estremi tra i rapporti di trasmissione che potremo utilizzare:

# rapp_trasm_corto = Z_cor_min / Z_pign_max : rapporto di riduzione “più corto”
(da utilizzare in salita: corona piccola + pignone grande = massima riduzione)

# rapp_trasm_lungo = Z_cor_max / Z_pign_min : rapporto di riduzione “più lungo”
(da utilizzare in discesa: corona grande + pignone piccolo = massima moltiplicazione)

Un modo per valutare “quanta libertà” ci offre una determinata rapportatura è quello di calcolare il rapporto (appunto) tra i due estremi e di esprimerlo come percentuale (%):

# range% = rapp_trasm_lungo / rapp_trasm_corto * 100

quanto più questo numero è grande e tanto più sarà possibile riuscire a trovare il “giusto” rapporto di trasmissione per ogni occasione; in altre parole, tanto più sarà “versatile” la combinazione corona/pignone.
Poi subentrano altri aspetti legati alle dimensioni delle ruote e al numero di rapporti effettivamente utilizzabili ed alla loro sovrapposizione ed alla spaziatura tra un possibile rapporto e quelli adiacenti e … ma per adesso fermiamoci al “range%”. Un passo alla volta.

Il modo più intuitivo per determinare il “range%” è per me quello di prendere in considerazione la velocità e la cadenza minima di quando si percorre una salita e, viceversa la velocità e la cadenza massima che si pensa di poter tenere quando si riesce a “spingere quanto si può” (tipicamente quanto si riesce a pedalare in discesa). Io utilizzo questi parametri di massima (sono ovviamente soggettivi):

# condizione limite di salita (cioè situazione oltre la quale è più conveniente scendere ed andare a piedi):
velocità minima: vel_min = 6 km/h (a piedi si cammina normalmente intorno ai 5-6 km/h)
cadenza minima: cad_min = 60 pedalate/minuto (io sotto a questo inizio ad avere una pedalata troppo irregolare)

# condizione limite in velocità (cioè situazione oltre la quale non mi sento sicuro, continuando a pedalare):
velocità massima: vel_max = 50 km/h (vado anche oltre, ma riesco a farlo solo in discesa e non so se poi ne vale il rischio … anche se è divertente!)
cadenza massima: cad_max = 90 pedalate/minuto (io troppo sopra a questo inizio a scompormi)

A questo punto bisogna rendere tutto omogeneo, riportandoci ad una cadenza unica (minima o massima non importa). Calcoliamo con una semplice proporzione quale sarebbe la velocità massima (vel_max_rid) se si pedalasse con la cadenza minima:

# vel_max : cad_max = vel_max_rid : cad_min à vel_max_rid = (vel_max : cad_max) * cad_min

inserendo i numeri di prima:

# vel_max_rid = (50 : 90) * 60 = 33,33 km/h

Arriviamo quindi a definire la versatilità “range%” necessaria:

# range% = vel_max_rid / vel_min * 100 = 33,33 / 6 * 100 = 556%

Se in pratica utilizzassi un “range%” inferiore, a secondo della scelta di altri fattori che analizzeremo in seguito, mi troverei in 2 condizioni opposte:
1) se è OK per affrontare le salite (dipende anche dalle gambe!), dovrò frullare ancora di più delle 90 pedalate/minuto per arrivare ai 50 km/h (la “vel_max” che ho preso in considerazione)
2) se è OK per raggiungere la velocità massima, dovrò sforzarmi di più per superare la salita … e magari non farcela più

Ho provato allora a dare un’occhiata a quanto i “gruppi” delle BDC mettono a disposizione come “range%”, andando ad utilizzare i numeri di denti disponibili per le corone e per i pignoni … ma prima, per poter collegare la scelta del rapporto di riduzione alla velocità, aggiungo ancora un pizzico di teoria di base …

Partiamo dalla guarnitura, cioè da dove imprimiamo forza motrice pedalando, e muoviamoci sul mozzo ruota:

# 1 pedalata viene moltiplicata o ridotta attraverso il rapporto di trasmissione, portando ad un certo numero di giri della ruota: rapp_trasm = Z_cor / Z_pign.

# la ruota, rotola sul manto stradale e, se non slitta, porta a fare avanzare il mezzo di una distanza proporzionale alla sua circonferenza “circ_ruota” (espressa in metri); abbinando questo a quanto detto al punto precedente si arriva al cosiddetto sviluppo metrico espresso in metri percorsi per ogni singola pedalata:
1 pedalata = rapp_trasm * circ_ruota = Z_cor / Z_pign * circ_ruota [metri/pedalata]

Utilizzando le ruote che ho in casa, ho misurato ad esempio le seguenti circonferenze:
ruota 406: 1,475 [m]
ruota 451: 1,560 [m]
ruota 700C: 2,092 [m]

Se abbiniamo quanto sopra alla cadenza di pedalata “cad”, arriviamo finalmente ad una relazione tra cadenza [pedalate/minuto], rapporto di trasmissione (numero denti corona e pignone), circonferenza ruota [m], velocità [km/h] “vel” (attenzione ad usare le corrette unità di misura):

vel = cad * 60 * Z_cor / Z_pign * circ_ruota / 1000

Rullo di tamburi! Ecco cosa si ottiene nel caso di una BDC con ruota 700C, considerando come cadenze di pedalata quelle precedenti (60 e 90 pedalate/minuto):

NOTA: di scelte ce ne sono infinite, ho preso dati che ho ritrovato qua e là (ad esempio per la “compatta” ho scelto alcune combinazioni tra le possibilità date dal gruppo SRAM Apex) … a voi fare le vostre considerazioni

NOTA: se il peso aggiuntivo di una corona in più (circa 50-60 grammi) ci disturba, Giuliano ci propone questo 3D  con un’interessante alternativa: “la compattona”; pur perdendo qualche rapporto intermedio, gli estremi rimangono validi

soluzione	utilizzo	corone [n° denti]	pignoni [n° denti]	range% [%]	vel_min [km/h]	vel_max [km/h]
COMPATTA
1c	vel_max elevata	53-39	11-23	284	12,770	54,430
2c	misto	48-34	11-32	411	8,002	49,295
3c	salita	48-34	12-32	376	8,002	45,187
TRIPLA
1t	vel_max elevata	54-39-24	11-23	470	7,859	55,457
2t	salita	50-36-24	11-32	556	5,648	47,070
3t	utilizzata RAAM2010	54-39-24	13-25	433	7,230	46,925
4t	utilizzata RAAM2010	50-36-24	13-28	449	6,455	43,449
5t	MTB	44-32-22	11-32	582	5,178	45,187
COMPATTA CON RUOTA MOTRICE "PICCOLA" - 451
1cp	più "lungo"	53-39	11-34	420	6,442	40,588
2cp	più "corto"	48-34	11-32	411	5,967	36,759

A parte la comprensibile confusione e lo sconforto conseguente, cosa se ne può trarre come prima conclusione?
a) tutto dipende dal tipo di tracciato che si percorre: pianeggiante, misto, ...
b) tutto dipende dalle “gambe”: se siete “in gamba” vi potete permettere una “compatta tirata”, se siete una “pippa” è meglio puntare in basso, ma ricordate che con le bent si tirano rapporti meno lunghi
c) per me la tripla è indispensabile e la scelta, non volendo neanche immaginare di cambiare rapportatura in funzione del percorso che andrò a fare, sarà decisa dalla velocità minima, quanto più vicina ai 6 km/h … accetto di avere una POTENZIALE velocità massima un po’ più bassa (tanto chi ce la fa a tirare un rapporto troppo lungo per un tempo ragionevole?!? … io no!)
d) adesso mi è finalmente chiaro come mai tante RDC (Recumbent Da Corsa) siano RWD (trazione posteriore) ed utilizzino ruote “grandi (… in fondo come la B2R), intendo dire che per utilizzare componenti per BDC si deve necessariamente utilizzare la stessa tipologia di ruota motrice … ci ho messo un po’, ma ci sono arrivato
e) legato al punto precedente, una possibile soluzione per accorciare un “po’ ma no troppo” i rapporti di trasmissione, rendendoli più consoni alle reclinate, potrebbe essere quella di utilizzare una ruota motrice da 26” o una 650C
f) se proprio puntassi ad una “compatta”, dovrei accettare il compromesso di penalizzare molto la velocità massima, rimanendo fermo nelle mie scelte per quanto riguarda la velocità minima (rapporto più corto) … magari scalando tutto su ruote più piccole (451) … come riportato in tabella, in fondo.

Suggerisco di leggere anche quanto contenuto in “Comparazioni in salita” ; esperienze e spunti interessanti.

E voi, in che situazione vi trovate bene? Attendo input per ulteriori confronti. Grazie!

E il Dual Drive della SRAM come si colloca?

… il seguito in altri 3D … per il momento ne abbiamo abbastanza per meditare, credo …