Vuoi essere veloce?

Sono stati necessari 38,390km/h per imporsi nei 3351 chilometri e 44.465 metri di dislivello del Tour de France del 2018. Questa cifra, quella della velocità, definisce il rendimento di un ciclista ed è, quindi, l'obiettivo da perseguire se si vuole disputare una gara di questo genere.

E da cosa dipende la rapidità di un ciclista? Oltre, evidentemente, a correre in modo intelligente e avere una buona tattica di gara, si è dimostrato che la proporzione che condiziona il rendimento è il watt/chilo o potenza relativa. Ciò si riferisce alla potenza che è capace di generare il ciclista con il minore peso corporeo possibile; quanti più watt può produrre con minore peso e per più tempo, migliore sarà il suo rendimento.

La migliore bicicletta per gareggiare

Quando parliamo delle caratteristiche di una bicicletta, normalmente indichiamo 3 fattori rilevanti: aerodinamica, peso e rigidità. Ma qual è veramente il significato di questi 3 fattori? Sono davvero uguali? Quale di essi è più importante? In realtà, quando si tratta della progettazione di una bicicletta da strada, è impossibile potenziare queste 3 variabili contemporaneamente. Ad esempio, se volessimo aumentare l'aerodinamica, avremmo bisogno di forme strette e allungate, contrarie a quelle che ci forniscono maggiore rigidità. Invece, per ottenere rigidità, dobbiamo aumentare il numero di strati di carbonio, penalizzando così la leggerezza.

Per far fronte a questa realtà, nel World Tour disponiamo di 3 tipologie di bicicletta che combinano questi fattori in modo differente:

1- Modelli Racing

Utilizzati da circa il 75% dei ciclisti in ogni tipo di condizioni. Queste biciclette antepongono la Rigidità e il Peso alla Smoothness (trazione, fluidità) e all'Aerodinamica.

2- Modelli Endurance

Per circostanze determinate, quando si preferisce la trazione e l'assorbimento delle irregolarità, per le tappe di lunga durata su terreni complicati, come può essere una Parigi-Roubaix. Questi modelli sono orientati alla “smoothness”.

3- Biciclette Aero

Utilizzare approssimativamente dal 20-25% dei corridori, sono vantaggiose in situazioni molto specifiche, ad esempio su un piano in testa al plotone. Il concetto è completamente aerodinamico, sacrificando peso e soprattutto rigidità.

Possiamo scegliere una o l'altra opzione basandoci sui gusti personali ed estetici o con un criterio oggettivo, cercando il miglioramento del rendimento. Se lo facciamo con il secondo criterio, la bicicletta dovrebbe seguire la filosofia di watt/chilo, con 2 premesse.

1. Non perdere nemmeno un watt generato dal ciclista, trasferendo tutta la potenza alla ruota posteriore. Di ciò si occupa una gestione adeguata della rigidità.

2. Non aggiungere nemmeno un grammo al minimo di 6,8 kg che stabilisce la UCI.

In questo senso, l'opzione più razionale per scegliere una bicicletta per praticare il ciclismo su strada e gareggiare è quella che privilegia la rigidità/peso, che presuppone la traduzione del concetto di potenza relativa alla bicicletta.
È possibile che in circostanze specifiche, come stare in testa al plotone su un terreno completamente pianeggiante ed esposti al vento, il fattore aerodinamico assuma maggiore importanza. È per questo che le bici da crono prediligono il fattore aerodinamico al peso o alla rigidità. Ma quando parliamo del ciclismo su strada, dove è permesso il drafting e vi sono variazioni di terreno e altitudine, la preferenza cambia. Inoltre, abbiamo sempre la possibilità di modificare il profilo delle ruote per adattare la bicicletta alle caratteristiche della tappa.

Diversi studi dimostrano che stando a ruota in un plotone risparmiamo 60 W a 30 km/h, 120 W a 40 km/h e 200 W a 50 km/h. Inoltre, per un aumento del 5% in termini di potenza, abbiamo bisogno in piano di 60 min per ottenere lo stesso vantaggio per il quale su un passo sarebbero necessari 30 min. Anche se una corsa termina con uno sprint, le salite, come il Poggio o la Cipressa nella Milano-San Remo, sono decisive. Nello sprint, inoltre, è più importante la rigidità del telaio della sua aerodinamica, poiché è un momento di potenza massima in cui la bici, invece di rimanere statica, si muove sopportando diverse forze, attraverso i pedali e le braccia. È fondamentale non disperdere quei watt.

GESTIRE LA RIGIDITÀ

La rigidità fa in modo che tutta la potenza che applica il ciclista diventi movimento. Per questo si devono rispettare due premesse: che il telaio non sprechi l'energia che genera e la trasferisca completamente alla ruota posteriore, e che tale ruota sia sempre a contatto con l'asfalto.

Della prima si occupa la rigidità torsionale o globale e della seconda, la gestione della rigidità verticale. Per quanto riguarda la rigidità torsionale, è ideale che il telaio sia il più rigido possibile, invece nella rigidità verticale dobbiamo modulare tale rigidità, in modo che la ruota eserciti la trazione corretta sull'asfalto in tutti i terreni.

Ad esempio, una barra di alluminio sarà più efficace per fare leva di una di legno dato che si deforma meno, ma quando lasciamo che l'alluminio cada al suolo, rimbalza, mentre il legno lo fa in modo minore, mantenendo il contatto con il suolo.
Sapere come la forma dei tubi condiziona la rigidità è imprescindibile per gestirla in modo adeguato, ma questa conoscenza non è valida se non è applicata correttamente nelle diverse zone del telaio. Per questo, dovremo individuare quali zone del telaio condizionano di più la trasmissione di potenza e quali meno, per orientare le prime al potenziamento della rigidità e le altre alla “smoothness” o al miglioramento della trazione.

Sono due i punti principali su cui il ciclista esercita forza: il movimento centrale, poiché attraverso i pedali e le bielle trasmette la potenza, e la zona del manubrio, perché lì si appoggerà e tirerà in un attacco o uno sprint. Per questo motivo, le forme dei tubi di tali zone, come il movimento centrale, le basi, il tubo del freno, il tubo dello sterzo e la forcella, dovranno essere predisposte in modo da ottenere la massima rigidità, con tubi dalla forma più rotondeggiante e ampia.

Le zone del tubo della sella, i tiranti e il tubo orizzontale sono quelle che più influiscono sull'aumento della trazione. In questo caso, la progettazione dei tubi non favorirà la rigidità, ma la sua modulazione, affinché la bicicletta eserciti la migliore trazione sui terreni complicati.

Inoltre dovremo sapere quali tipi di forme di tubi condizionano la rigidità e come lo fanno, per applicarlo in modo intelligente. In questo senso, le forme arrotondate, che escludono spigoli, danno in laboratorio i migliori risultati di rigidezza. È per questo che le forme che favoriscono l'aerodinamica, quelle più affilate, sono contrarie alle forme rigide. Nello sviluppo di una bicicletta da strada, si deve quindi scegliere di dare maggior risalto a uno di questi due fattori. Tradizionalmente si considerava che anche peso e rigidità fossero aspetti che si sviluppavano in direzione contraria, poiché si riteneva che la rigidità di un tubo, oltre che per la sua forma, fosse condizionata dallo spessore delle sue pareti, rendendolo così più pesante.

È stato però dimostrato che, al di là dello spessore della sezione del tubo, il perimetro e il diametro giocano un ruolo fondamentale. In questo modo, possiamo raggiungere lo stesso livello di rigidità con un tubo stretto ma con pareti molto spesse e uno con maggiore diametro e pareti più sottili. La differenza è che il tubo con maggiore diametro, oltre a fornirci la rigidità necessaria, ci permette di risparmiare peso e quindi essere più efficiente e coerente con la filosofia del watt/chilo.


IL PESO. DOV'È IL LIMITE?

I dati ci dicono che il peso è un fattore importantissimo, particolarmente in salita. Su una salita del 5%, per 20 minuti, se riusciamo a ridurre 10 grammi, risparmieremo 0,16 W. Ma se riusciamo a farlo con 100 grammi meno, sono già 1,6 watt e se la riduzione è di 200 grammi, il miglioramento equivale a 3,2 watt. A priori tali differenze possono sembrare insignificanti, ma applicate a uno sforzo prolungato di 20 minuti, presuppongono 15 secondi di differenza; vincere o perdere una tappa.

A volte però l'ossessione per il peso diventa esagerata. Molti corridori del plotone professionista hanno biciclette zavorrate con piombi, per raggiungere il peso massimo di 6,8 kg. In questo caso è logico che, al momento di creare il telaio, si agisca in modo sensato, pensando a un peso che ci consenta di montare la bici con il margine necessario per un potenziometro e altri accessori nei 6,8 kg, approfittando quei grammi di piombo per renderli utili, applicandoli ad esempio, nella progettazione di un movimento centrale più comodo.

Forse a livello di comunicazione può essere più efficace dire che abbiamo una bici al disotto dei 5 kg, ma a livello funzionale, i 200 grammi di differenza che ci sono in un telaio apportano maggiore efficienza se li sfruttiamo a favore della rigidità.

Il miglioramento del peso lo otterremo principalmente attraverso l'ottimizzazione della forma dei tubi, creando forme rigide con i minori strati di carbonio possibili. È evidente che ciò avviene solo essendo sicuri di disporre della migliore combinazione fibra-resina e del più efficiente processo di costruzione del telaio.

UN PLUS AERODINAMICO

È vero che in una bicicletta “Racing” il fattore aerodinamico gioca un ruolo di secondo piano. La costruzione orientata a rigidità/peso annulla quasi ogni possibilità di sviluppare l'aerodinamica, ma ci si deve comunque chiedere se vi sia margine per un plus aerodinamico che consenta di migliorare l'efficienza globale.

L'esercizio consiste fondamentalmente nell'ottenere un miglioramento aerodinamico senza sacrificare le forme dei tubi. Ossia ottenere aerodinamica senza forme aerodinamiche.

Come norma generale, quanta meno superficie della bicicletta è esposta all'aria, migliori saranno i risultati aerodinamici. Tuttavia vi sono sempre eccezioni, come in questo caso la zona della forcella. Se la bici statica viene esposta all'aria, una forcella più stretta ci darà migliori risultati aerodinamici. Invece, in una bici in movimento, la ruota anteriore provoca un volume d'aria contrario alla direzione della bicicletta, che rende i risultati migliori se apriamo la forcella e lasciamo spazio al flusso d'aria. Questo vantaggio è più evidente quanto maggiore è il profilo della ruota anteriore.

In questo modo, riusciremo a migliorare il parametro aerodinamico senza rinunciare alla rigidità/peso, aggiungendo inoltre stabilità alla bicicletta.

NUOVA ORCA 2019

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