Cos’è il cambio della bicicletta?

Il cambio della bicicletta è un meccanismo solo meccanico un tempo ed oggi anche misto meccanico, elettrico, elettronico che serve per modificare il rapporto fra il numero di pedalate e lo sviluppo metrico della ruota della bicicletta durante l’avanzamento della bicicletta.

Cosa serve il cambio della bicicletta?

Vi ricordate il Bicilo (chiamato volgarmente biciclone)? In quel caso maggiore era il diametro della ruota e maggiore era la strada percorsa per ogni pedalata. Di fatto ogni pedalata corrispondeva ad 1 solo giro di ruota per cui lo sviluppo metrico, ovvero la distanza percorsa per ogni pedalata corrispondeva al perimetro della ruota.

Arrivano la catena il pignone e la corona

La prima grande invenzione è l’introduzione di questi tre elementi. In questo modo mettendo una corona con il doppio dei denti del pignone ed una catena si poteva far fare alla ruota due giri ogni giro di pedali. Ricordiamo che la corona è il disco dentato unisono alle pedivelle e hai pedali e il pignone è il disco dentato solidale con il mozzo della ruota.

Biciclo Bicicletta
Biciclo e Bicicletta safety 

La parola rapporto riferita al cambio della bicicletta

Rapporto è la parola che identifica per l’appunto il rapporto fra il numero di pedalate e il numero di giri della ruota, con un numero unico identifichiamo immediatamente quanti giri di ruota corrispondono ad ogni pedalata o quante pedalate fare per un giro completo di ruota.

Rapporto fisso rapporto variabile, perchè dobbiamo cambiare rapporto?

Arriviamo quindi al cambio ovvero alla possibilità di modificare il rapporto fra le pedalate e il numero di giri della ruota ma prima di tutto chiediamoci a cosa serve è perchè dobbiamo cambiare rapporto alla bicicletta?

Corona grande pignone piccolo rapporto alto

Se abbiamo una corona grande ed un pignone piccolo con poche pedalate faremo molta strada. Questo funziona a patto di avere la forza per poter far girare i pedali. Più il rapporto è grande ovvero grande corona piccolo pignone maggiore sarà la forza che si dovrà imprimere sui pedali con il vantaggio però di percorrere molta strada per ogni singola pedalata.

Questa soluzione si adotta quando si è su percorsi pianeggianti o in discesa. Quando si utilizzano bici crono fatte per andare ad elevata velocità grazie alla loro forma aerodinamica.

Corona piccola pignone grande rapporto basso

In questo caso la corono è piccola e il pignone grande con poca forza sposteremo la bicicletta ma percorreremo poca strada. Questa soluzione si usa quando dobbiamo percorrere delle salite. Maggiore sarà la pendenza della salita minore dovrà essere il rapporto fra corona e pignone.

Questa soluzione si adotta per affrontare salite di diversa pendenza o per partire da fermi agevolando la partenza un pò come avviene con le marce dell’automobile.

Arriva il cambio della bicicletta

Il passo successivo a un solo pignone catena e corona è stato quello di montare due pignoni di diametro differente su di un unica ruota. I ciclisti di un tempo utilizzavano un solo pignone da pianura e per affrontare le salite dovevano smontare la ruota, girarla e rimontarla con il pignone più grande posto sul lato opposto.

Prima modifica e primo brevetto Campagnolo, le ruote a sgancio rapido

Avete presente le vostre attuali ruote che si sganciano con una levetta ovvero senza bisogno di chiavi o attrezzi? Ebbene il primo brevetto della campagnolo, ovvero le ruote a sgancio rapido, è servito per velocizzare l’operazione di smontaggio, rotazione e rimontaggio della ruota.

ruota due pignoni campagnolo sgancio rapido
ruota due pignoni campagnolo con sgancio rapido

Seconda grande innovazione, un pacco pignoni con cambio rudimentale

Il passo successivo è stato quello di introdurre un pacco pignoni posto interamente su un lato del mozzo della ruota posteriore della bicicletta. Questo per velocizzare le operazioni di cambiata. Era necessario ancora sbloccare la ruota, cambiare pignone e ri bloccare la ruota. Questo perchè se il pignone diventa più grande la catena che è sempre lunga uguale per essere tesa deve necessariamente allontanare la ruota. Al contrario se il pignone si assottiglia la ruota va allontanata.

L’operazione consisteva nello sbloccare la ruota, pedalare all’indietro spostando la leva del cambio e bloccare nuovamente la ruota. L’operazione andava inizialmente fatta da fermi. Per risparmiare ulteriore tempo con gli appositi rinvii le due leve ad altezza mano si poteva compiere l’operazione in movimento!

Cambio Campagnolo due leve primo cambio
Cambio Campagnolo due leve primo cambio

Cambio Campagnolo due leve primo cambio

Terza ed ultima grande innovazione, il cambio attuale

Il Campagnolo Gran Sport è stato il primo cambio per bicicletta a sfruttare il principio del deragliatore  a parallelogramma, oggi universalmente adottato nei cambi per bicicletta. È stato ideato e brevettato dal vicentino Tullio Campagnolo, titolare dell’omonima ditta e presentato per la prima volta all’Esposizione di Parigi nell’ottobre 1949.

Il principio di funzionamento è semplice, mediante una leva a portata di mano si agisce su un parallelogramma che si sposta a destra o a sinistra facendo deragliare la catena da un pignone ad un alto. La ruota ora resta fissa e a variare la tensione catena ci pensa un bilancere a molla il quale si accorcia se il pignone diventa più piccolo e si allunga se il pignone aumenta il proprio diametro.

Il cambio anche per le corone.

I pignoni nel tempo sono aumentati di numero da 3, 4 a 5 poi 6, 7 fino ad arrivare oggi 2021 a 12. Questo aumentare per gradi mi ha sempre fatto pensare più ad una questione commerciale che pratica. E’ pur vero che, anche se con diverse combinazione, la possibilità di avere ampia scelta è arrivata con il cambio delle corone che tecnicamente si chiama deraliatore.

Le corono sono solitamente due ma possono anche essere tre sia per bici da corsa, che da strada che MTB anzi per quanto riguarda le mountain bike queste sono nate con tre corone per poi passare a due ed oggi addirittura una soltanto vistà l’enorme scelta di pignoni, anche per loro 12.

E’ evidente che ogni corona moltiplica le scelte per il numero di pignoni. Se ho due corone e nove pignoni avrò 9 x 2 = 8 possibilità. Con tre corone per sette pignoni avrò 21 possibilità.

L’ergopower, l’ultima radicale modifica.

L’ultima radicale modifica al sistema cambio della bicicletta arriva con l’introduzione dei comandi di azionamento del cambio a manubrio ed indicizzati. Non più una levetta posta sul tubo della bicicletta. In realtà l’indicizzazione, ovvero poter cambiare per step discreti o ancor più semplicemente a scatti era già comparsa sulle levette a manubrio.

Arriva l’elettronica

Una alternativa all’azionamento del cambio meccanico arriva con l’introduzione dell’elettricità. In questo caso la leva del cambio da un comando elettrico elettronico che viene captato dal cambio o dal deragliatore che attraverso un motorino elettrico si sposta nella posizione desiderata.

Il vantaggio è una cambiata sicura, l’eliminazione dei fili ed una continua e la sincronizzazione automatica fra il deragliatore ed il cambio per evitare sfregamenti sulle corone quindi conseguente regolazione del deragliatore in funzione del pignone che diversamente nei gruppi meccanici andrebbe fatta a mano per evitare sfregamenti.

Lo svantaggio è un aumento del peso, della complessità, e il dover ricaricare aggiungo anche la bicicletta.

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Dott. Enrico Roncada

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