Blog

Aug 15, 2024

Oltre il grande anello: comprendere i rapporti di trasmissione e perché sono importanti

Stai uscendo dalla porta? Leggi questo articolo sulla nuova app Outside+ ora disponibile sui dispositivi iOS per i membri! >","name":"in-content-cta","type":"link"}}">Scarica l'app. C'è di più nell'ingranaggio

Stai uscendo dalla porta? Leggi questo articolo sulla nuova app Outside+ disponibile ora sui dispositivi iOS per i membri! >","name":"in-content-cta","type":"link"}}">Scarica l'app.

C'è di più negli ingranaggi di una bicicletta oltre alla semplice dimensione del grande anello. In breve, le dimensioni non contano perché sono i rapporti generati da ciascuna combinazione delle corone con i pignoni ad essere più importanti. In questo post - una versione aggiornata di un articolo pubblicato per la prima volta nel 2014 - il redattore tecnologico australiano Matt Wikstrom esamina come dare un senso ai rapporti di trasmissione e discute tutte le sfumature che possono fornire.

Negli ultimi 30 anni, il numero di marce sulle bici da strada è aumentato costantemente. I gruppi attuali ora forniscono 22 marce attraverso la combinazione di due corone e 11 pignoni. Anche la gamma di dimensioni per corone e pignoni è cresciuta in questo periodo, offrendo ai ciclisti ampio spazio per mettere a punto gli ingranaggi sulle loro biciclette.

Con un numero così generoso di marce a disposizione, si è tentati di pensare che non avrebbe molto senso armeggiare con loro, ma il motore umano lo richiede. Dopotutto, la quantità di potenza offerta è limitata e l'efficienza del sistema dipende dal mantenimento di una cadenza costante (~80 giri/min), indipendentemente da qualsiasi cambiamento del terreno o delle condizioni di guida.

Ogni ciclista su strada sa che le dimensioni delle corone e dei pignoni determinano il rapporto della bici, tuttavia c'è di più in questo concetto oltre al semplice numero di denti coinvolti. Ciò che è più importante è il rapporto e il modo in cui i pignoni moltiplicano lo sforzo compiuto con la corona.

Prima dell’avvento della trasmissione a catena, i primi ciclisti stabilirono che le dimensioni della ruota motrice avevano un profondo impatto sulle velocità che potevano essere raggiunte. I Penny-Farthing non erano progettati con un'enorme ruota anteriore per ragioni estetiche: l'enorme circonferenza consentiva velocità più elevate a condizione che il ciclista fosse abbastanza forte da girare la ruota.

L'introduzione della trasmissione a catena migliorò l'efficienza della bicicletta perché era possibile utilizzare gli ingranaggi. Combinando un ingranaggio grande sulle pedivelle con uno piccolo sulla ruota, un singolo giro delle pedivelle produceva più rivoluzioni della ruota posteriore, quindi poteva funzionare proprio come l'enorme ruota motrice di un Penny-farthing.

Calcolare il numero di giri della ruota prodotti dal cambio di una bicicletta è semplicemente questione di determinare il rapporto tra la corona e la corona. Ad esempio, quando una corona da 53 denti è accoppiata con un ingranaggio da 12 denti, ha un rapporto di 53:12, o 4,42, quindi una rotazione completa della pedivella farà ruotare la ruota posteriore 4,42 volte. Al contrario, 39 x 25T produce un rapporto di trasmissione di 1,56.

Con tutte le opzioni a disposizione dei ciclisti su strada di oggi, è possibile produrre rapporti di trasmissione da 1,0 a 5,0 con incrementi di 0,15-0,40. Di per sé, questi numeri non sono particolarmente descrittivi, ma possono essere trasformati in valori più significativi in ​​due modi.

Il primo metodo consiste nel mettere in relazione il rapporto di trasmissione con le dimensioni della ruota moltiplicando il rapporto di trasmissione per il diametro della ruota (Figura 1A). Nel caso di una ruota da strada, per semplicità è possibile utilizzare 27 pollici (anche se il diametro reale di un cerchio 700c dotato di pneumatico da 23 mm è più simile a 26,3 pollici). Il valore risultante, pollici di marcia, rappresenta il diametro di una ruota a trazione diretta equivalente (come la ruota anteriore di un Penny-farthing).

Ad esempio, utilizzare un rapporto di trasmissione elevato come 53 x 12T equivale a guidare un centesimo con una ruota anteriore alta quasi 10 piedi (o 3 metri). Al contrario, un rapporto di trasmissione basso come 39 x 25T equivale a una ruota da 42 pollici.

Il secondo metodo, il roll-out (noto anche come metri di sviluppo), viene calcolato moltiplicando il rapporto di trasmissione per la circonferenza della ruota (misurata in metri, Figura 1B). Questo valore rappresenta la distanza che la bici percorrerà con un giro di pedivella. Pertanto, 53 x 12T producono 9,28 metri di srotolamento per una bici da strada dotata di pneumatici 25C rispetto a 3,28 metri per 39 x 25T.