Questioni e informazioni tecniche

Molto genericamente, un cerchio in carbonio è più leggero di uno di robustezza equivalente in alluminio, e ha un ciclo vitale a fatica molto più lungo. A parità di peso invece, un cerchio in carbonio è molto più resistente di uno in alluminio ed è enormemente più duraturo. Su questo c’è un consenso generale. Molti credono che i cerchi in carbonio siano fastidiosamente rigidi… non è vero, dipende dalla sezione e dalla laminazione, i cerchi in carbonio possono essere piacevolissimi da guidare.

Poi c’è da dire che grazie alla minor “paura” di appesantire la ruota, i cerchi in carbonio sono spesso più larghi di quelli in alluminio, che tendenzialmente sono stretti per pesare poco. Inoltre i cerchi in carbonio non sono soggetti alla corrosione (causata dal lattice con ammoniaca o quella galvanica causata dall’acqua salata delle strade). Naturalmente il cerchio in carbonio è molto più costoso e quindi se lo danneggi l’impatto economico è maggiore (ma qui ti aiuta la nostra offerta di crash replacement).

Si rompono facilmente i cerchi in carbonio? No, ma dipende anche da che tipo di utilizzatore sei. Se ti piace una ruota ultraleggera da cross-country e poi ti butti a tutta giù per sentieri rocciosi con pressioni molto basse e senza la minima cura delle traiettorie (impattando rocce a velocità tali da schiacciare completamente il pneumatico), queste ruote non fanno per te. Nemmeno quelle in alluminio, a dire il vero, ma almeno la sostituzione del cerchio danneggiato sarà più economica. E, in effetti, se deformi regolarmente i cerchi in alluminio, il carbonio forse non fa per te.

Ora che i freni a disco sono lo standard, gli resta un solo vero vantaggio: il costo basso (rispetto al carbonio), e quindi la minore preoccupazione di romperlo. Molti ritengono che se piegato si possa raddrizzare e riutilizzare in assoluta sicurezza, è abbastanza vera la prima parte e meno la seconda, anche se è probabilmente impossibile determinare l’entità del rischio.

Molti cerchi ormai sono hookless, cioè la flange sono dritte, senza dentino. E’ una soluzione che consente di fare, con maggiore facilità e minori costi, delle flange in carbonio più robuste. Ma è sicuro? Solo se si usano pneumatici certificati tubeless/tubeless ready. Nei cerchi tradizionali infatti la camera d’aria spinge il tallone del pneumatico sotto il dentino impedendone il sollevamento, come ben spiegava Jobs Brandt nel suo famosissimo libro “the bicycle wheel”, tant’è che suggeriva di fare questa prova: effettuare un taglio nel tallone e provare a gonfiare, il tallone veniva mantenuto in posizione (nonostante la discontinuità della fibra che lo percorre) dalla spinta della camera d’aria.

Nei cerchi hookless il tallone rimane in posizione solo grazie alla resistenza della fibra longitudinale del tallone, alla quale è interamente demandata tutta la sicurezza. E i pneumatici tubeless sono costruiti con fibre diverse (a basso allungamento) e con migliori tolleranze, per evitare lo stallonamento verso l’esterno (e pure verso l’interno). Quindi –meglio ribadirlo- ottimi i cerchi hookless ma solo ed esclusivamente con copertoni tubeless o tubeless ready, anche usando camere d’aria.

Qui le opinioni sono diverse, per tanti motivi. Prima di tutto la pressione delle gomme è correlata a tanti fattori quali il peso del MTBiker e della bici, alla larghezza del canale del cerchio (vedi capitolo apposito), alla sezione e alla struttura della gomma usata, al tipo di percorsi, alla capacità/voglia di evitare le rocce, al tipo di telaio (rigido, front, full) eccetera.

Sulla resistenza al rotolamento c’è molta confusione e molte false credenze, però ci sono una serie di articoli imperdibili sul blog della Silca, purtroppo in inglese. (La Silca è da qualche anno di Joshua Poertner, persona di grande talento, esperienza e competenza, ex direttore tecnico di Zipp).

Un filmato interessante che mette in relazione la sezione delle gomme con la resistenza al rotolamento, è questo, purtroppo in inglese: https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=fGv329v8-vI

La nostra opinione è che pressioni basse garantiscano controllo, precisione, trazione, frenata e bassa resistenza al rotolamento, ma il cerchio deve essere sufficientemente largo, altrimenti l’effetto palloncino rende la bici penosa da guidare e il pneumatico prono allo sfiato (burping) o allo stallonamento interno. Inoltre le cose cambiano da un pneumatico all’altro. Per esempio, io peso 95kg e mi trovo bene con 1.2/1.3 bar su gomme da 2.4” del tipo con spalla rinforzata e canale cerchio 27; quando lo dico molti non ci credono e pensano sia impossibile, altri condividono e confermano di usare pressioni anche inferiori, magari pesando meno.

La cosa importante da considerare è la “tensione” del pneumatico, perché con l’aumentare della sezione bisogna abbassare la pressione per tenere la tensione costante. Inoltre, sarebbe corretto considerare la sezione reale, che è data (circa) dalla circonferenza del pneumatico -10mm + larghezza canale.

Certo è che la gomma esercita anche una funzione di protezione del cerchio, quindi usando basse pressioni il cerchio è meno protetto da impatti su rocce spigolose. Inoltre, come detto, con pressioni basse un copertone non sufficientemente “stretto” può stallonare verso l’interno, o comunque sfiatare.

Quindi, volendolo fare, come scendere di pressione? Se la gomma tallona bene cioè sta ben stretta sul cerchio, si può iniziare a scendere un decimo di bar ad ogni successiva uscita e vedere come ci si trova, credo che nulla valga più delle sensazioni di guida individuali. Quando smette di migliorare e inizia a peggiorare, si risale di un decimo.

L’ente (non governativo) che norma dimensioni e compatibilità di cerchi e pneumatici, si chiama European Tire Rim Technical Organization. E’ un’organizzazione dove il “peso” dei produttori di pneumatici è enormemente superiore al “peso” dei produttori di cerchi. (www.etrto.org). Tuttavia dal 2019 la materia sarà regolata da norma ISO (che recepirà l’ETRTO).

Ma cos’è la “fatica dei materiali” e perché se ne parla poco? Su cosa sia vi rimando alle infinite letture disponibili online, ma se sussiste qualche dubbio, scriveteci pure, visto che nel carbonio si manifesta spesso in modo particolare. Se ne parla poco perché si teme che in ambito bici parlare di “ciclo vitale finito”, “vita utile” eccetera, sia negativo.

Per tanti anni i cerchi asimmetrici erano una rarità, perché? Dopotutto era già chiaro vent’anni fa che l’asimmetria del cerchio offrisse un beneficio tecnico… Il motivo è semplice, c’era un brevetto del signor Jiri Krampera e chi voleva fare cerchi asimmetrici doveva pagare una royalty. La maggior parte delle aziende preferiva non pagare (anche se ciò gli impediva di realizzare un prodotto superiore) e così, fino alla scadenza del brevetto, i cerchi asimmetrici in giro erano proprio pochi.

C’era poi la questione della larghezza dei cerchi, un cerchio stretto consente tipicamente un’asimmetria minima, mentre i più recenti cerchi larghi consentono asimmetrie maggiori.

Ma perché fare una ruota con cerchio asimmetrico? Per migliorare la campanatura del lato sfavorito (anteriore lato disco, posteriore lato ruota libera), riequilibrando le tensioni dei raggi, rendendo omogeneo il comportamento delle ruote e la loro resistenza alle sollecitazioni laterali.

Per esempio, una ruota posteriore tradizionale ha i raggi lato ruota libera quasi verticali con tensioni molto più alte di quelli lato disco; non solo, la rigidità laterale è molto diversa se la ruota viene sollecitata verso destra o verso sinistra. Infine la resistenza della ruota è molto diversa, e fare maldestramente un nose press antiorario può far mettere in crisi una ruota tradizionale, così come un impatto angolare in una discesa veloce.

Ma con l’asimmetria non si peggiora la campanatura lato sinistro (sulla posteriore) e lato destro (sull’anteriore)? Sì, certo, ma secondo noi è meglio avere una ruota con la stessa campanatura da entrambi i lati che una ruota con campanatura diverse e un lato con tensioni troppo basse e l’altro con tensioni troppo alte e angoli sfavorevoli.

Ma col Boost non si risolve tutto? Ne parliamo nell’apposito capitolo.

Sui benefici del canale largo (diciamo 26-28mm con pneumatici tra i 2.0 e i 2.4 pollici per il XC) non c’è condivisione assoluta, almeno in Italia, e molti pensano che sia inutile o addirittura controproducente. D’altra parte anche le 29” dieci anni fa erano guardate con sospetto, con sufficienza o con disapprovazione. E’ invece nostra opinione che chi ritiene, ad esempio, che un cerchio con interno 26-28mm sia troppo largo per XC, o non l’abbia mai provato o sia stato influenzato dalle persone sbagliate. Intendiamoci, dipende ovviamente dal pneumatico che si monta (e anche sulla misura dei pneumatici c’è molto da dire).

Allargare il canale modifica leggermente la forma del pneumatico aumentando la trazione, minimizzando il fastidioso roll over (effetto palloncino), consentendo pressioni più basse senza stallonare e offrendo maggior controllo e precisione nelle traiettorie. E la resistenza al rotolamento? La convinzione più diffusa è che a parità di pneumatico e su fondo liscio aumenti coll’aumentare del canale, ma la questione è più complessa di quanto sembri e ne parliamo quando parliamo di pressione gomme.

Un cerchio largo, poi, consente delle asimmetrie di raggiatura altrimenti impossibili su un cerchio stretto. Difetti del canale largo? Peso maggiore (che in parte può essere compensato dall’uso di un pneumatico più piccolo di sezione). Inoltre un cerchio largo è più vulnerabile in quanto meno protetto dal pneumatico. Ma resta il fatto che se uno lo prova, non torna indietro!

Il boost nasce per offrire sulla ruota 29 gli stessi angoli di raggi della ruota 26, ma anche altri vantaggi. Il mozzo boost ha le flange spostate verso l’esterno (3mm dietro, 5mm davanti), così come il disco, i pignoni e quindi le battute, e richiede foderi e forcelle più larghi.

La linea catena portata da 49 a 52mm consente di offrire foderi più larghi e quindi più clearance per i pneumatici senza allungare i foderi, o la stessa clearance con foderi più corti. E’ per esempio utile per i telai che siano allo stesso tempo 29” e 27.5” PLUS oppure 29” PLUS. E’ una buona idea? Sì. Se ne poteva fare a meno? Solo in parte, usando cerchi asimmetrici. Perché la flangia posteriore sinistra e quella anteriore destra potevano restare dov’erano, visto che la campanatura più critica, quella della ruota posteriore lato pignoni, alla fine viene migliorata dal boost di 3mm, quanto fa semplicemente un cerchio con asimmetria di 3mm, che oltretutto riduce lo squilibrio tra le tensioni dei raggi, senza fare modifiche di sorta al telaio.

Un cerchio con 6mm di asimmetria va ancora meglio, operando una sostanziale parificazione delle tensioni dei raggi dei due lati. Ma che succede montando un cerchio asimmetrico su un mozzo boost? Si migliora ulteriormente. Difetti? I foderi si allargano leggermente, e siccome il fattore Q rimane invariato, può esserci maggiore interferenza tra scarpe e foderi. Inoltre i mozzi boost sono leggermente più pesanti dell’equivalente non boost. Però è indubbio che una ruota con un cerchio fortemente asimmetrico montato su mozzi boost sia il massimo per resistenza e rigidità laterale.

Eccome! E non solo per il peso, caratteristica più evidente. A parità di tutte le altre caratteristiche della ruota, e tralasciando l’alterazione delle caratteristiche meccaniche del materiale stesso del raggio (per il diverso incrudimento dovuto all’assottigliamento e allo schiacciamento per renderlo aero) un raggio grosso si allunga di meno di uno fine, rendendo la ruota più rigida.

Più in generale, le caratteristiche di una ruota sono frutto della combinazione tra le caratteristiche del cerchio, quelle dei raggi (sezione e angolo) e quelle dei mozzi. Una campanatura maggiore, ad esempio, consente di usare raggi più leggeri senza sacrificare rigidità e resistenza laterale della ruota.

E’ dibattuta la questione in ambito MTB. Alcuni ritengono del tutto inutili i raggi aero su una ruota MTB, e ci sono buone ragioni per sostenerlo, costo innanzi tutto. Tuttavia l’uso, diffuso in altissima gamma, di raggi aero, ha delle ragioni precise. La prima questione è che quando i raggi vengono tensionati, devono essere tenuti fermi, altrimenti si attorcigliano, per poi lentamente ritornare distesi con l’uso, allungandosi.

Inoltre sono torsioni che non fanno bene alla vita utile del raggio. Tenere fermo un raggio piatto è facile e alla portata di tutti, con un raggio tondo e sottile, è più difficile. Per non torcere il raggio tondo bisogna pinzarlo stretto quando si gira il nipplo, ma senza danneggiarlo, come farebbero pinza metalliche. Non avendo controllo su chi, nel corso della vita della ruota, ci metterà le mani, il raggio piatto riduce di molto le possibilità di fare danni. La seconda ragione, e un confronto tra CX-Ray e Laser (stesso peso, uno sfinato e schiacciato per diventare 2.2×0.9, l’altro solo sfinato a 1.5) aiuta a capire, è che il CX-Ray è superiore per caratteristiche meccaniche e vita a fatica rispetto al Laser. Sono differenze percepibili nell’uso comune? Probabilmente no.

La terza ragione, tutt’altro che banale ma spesso non considerata, è che se entra un rametto tra i raggi in velocità, la probabilità di danni è molto inferiore con raggi aero, per la molto maggiore propensione del raggio a “lama” di tagliare il rametto senza piegarsi. La questione aerodinamica è secondo noi trascurabile in ambito MTB, e comunque non abbiamo dati certi in mano.

Si parla sempre di rigidità laterale ma quasi mai di resistenza laterale. A differenza della bici da corsa, nella MTB le ruote sono spesso soggette a forti spinte laterali sul cerchio, quando per esempio in velocità si impatta con un lato solo della ruota su una roccia che fa da sponda e le dà un “colpo” laterale. Questo genere di sollecitazioni, soprattutto con bikers pesanti o veloci, sottopongono le ruote a stress elevato che può superare la deformazione elastica della ruota, scentrandola, o peggio facendola collassare.

L’asimmetria elevata della ruote Palindrom incrementa notevolmente la resistenza laterale del lato sfavorevole armonizzandola con quella del lato favorevole, così non solo il comportamento della ruota è sostanzialmente simmetrico, ma anche la sua resistenza.

La fibra di carbonio “alto modulo” rende il cerchio più fragile, quindi inadatto all’uso MTB. A meno che… la fibra non sia anche ad alta resistenza, quindi non solo più rigida ma anche con una proporzionalmente maggiore resistenza alla trazione. E naturalmente molto più costosa. E’ quindi importante trovare sempre il giusto equilibrio tra le varie caratteristiche della fibra, tenendo anche in particolar conto la resistenza agli impatti, alla quale una resina tenacizzata contribuisce in maniera importante.

Quando due metalli diversi come acciaio inox e alluminio (raggio-nipplo o raggio-mozzo) sono a contatto in un ambiente umido, si crea una corrente galvanica che corrode il metallo meno “nobile”, l’alluminio. E’ un fenomeno frequente sopratutto se le ruote vengono usate in ambiante umido o, molto peggio, vengono a contatto con l’acqua salata delle strade invernali. Anche il lattice che contiene ammoniaca è corrosivo se penetra all’interno del cerchio. Se per la maggioranza degli utilizzatori la corrosione è un fenomeno marginale, nei casi peggiori è preferibile utilizzare nippli in ottone che minimizzano il problema, ma aggiungono circa 35g alla coppia di ruote.