Aggiornare i tuoi pneumatici può essere il modo più economico per migliorare la tua corsa, ma scegli tu? Analizziamo come sono fatti e come funzionano
Sembra fantascienza, ma l'introduzione di materiali dell'era spaziale negli pneumatici delle bici da strada potrebbe dare loro una forma di intelligenza virtuale. Quando percorri una strada piana e liscia, la gomma delle gomme si indurisce automaticamente per ridurre la resistenza al rotolamento, ma quando freni, acceleri o prendi una curva si ammorbidisce per creare più aderenza.
La magia si presenta sotto forma di grafene, la sostanza meravigliosa che fa battere i cuori nel campo della scienza dei materiali. Il grafene è uno strato di carbonio dello spessore di un atomo che è incredibilmente leggero, resistente e flessibile. Potrebbe portare a telefoni cellulari pieghevoli, aerei notevolmente più leggeri e, ehm, i preservativi più sottili e impenetrabili (la Bill & Melinda Gates Foundation ha donato $ 100.000 per investimenti in grafene per creare un contraccettivo più sicuro con una sensazione migliore).
È anche destinato a trasformare il mondo del ciclismo, compreso il pneumatico da strada, e non dovrai aspettare decenni per testarne gli effetti. L'azienda italiana Vittoria ha appena lanciato una versione del suo popolare pneumatico Corsa con l'aggiunta di grafene nella mescola del battistrada e afferma che il risultato è una riduzione del 19% della resistenza al rotolamento rispetto al suo predecessore, oltre a una maggiore resistenza alla perforazione e grandi miglioramenti complessivi longevità.
Anche se è troppo presto per Cyclist per verificare queste affermazioni, è certamente la prova che gli pneumatici, nonostante siano tra i componenti meno affascinanti che troverai su una bicicletta, sono all'avanguardia nello sviluppo scientifico e hanno un impatto molto maggiore sulla qualità di guida e sulle prestazioni di cui spesso viene dato credito. Gli pneumatici di buona qualità sono forse l'aggiornamento più economico e semplice che puoi apportare alla tua bici, quindi vale la pena capire un po' cosa c'è in quei cerchi di gomma.
Cerchio del compromesso
Ridurre al minimo la resistenza al rotolamento, massimizzare l'aderenza, ammortizzare la corsa, il tutto respingendo la continua minaccia di vetro, selce e spine: le gomme sono straordinarie prodezze ingegneristiche. I produttori devono bilanciare queste esigenze in competizione nello sviluppo di nuovi pneumatici e non è un compito facile, come spiega Benjamin Blaurock, product manager per gli pneumatici da strada di Continental. "Se aumenti uno di questi parametri, influenzerà almeno uno degli altri", dice. "Ad esempio, una mescola molto dura abbasserebbe la resistenza al rotolamento ma diminuirebbe l'aderenza, inoltre sembrerebbe molto legnoso da guidare. Se desideri un'elevata resistenza alla perforazione, puoi aggiungere uno spesso strato antiperforazione, ma ciò aggiunge peso e aumenta la resistenza al rotolamento.'
Tali compromessi ineludibili spiegano l'ampia gamma di pneumatici da strada disponibili. A un'estremità ci sono pneumatici rigidi, pesanti, durevoli e altamente protetti, più adatti per il turismo e il pendolarismo, dove la resistenza alle forature ha una priorità maggiore rispetto alla velocità e alle prestazioni. All' altra estremità ci sono pneumatici superleggeri, aderenti e flessibili destinati ai piloti che sono preparati ad accettare un rischio maggiore di una gomma a terra e una longevità ridotta per gli ulteriori guadagni in termini di prestazioni che potrebbero garantire loro una vittoria o un nuovo PB il giorno della gara.
Come sottolinea Blaurock, 'È importante avere un ottimo feeling con le tue gomme, e possono influenzare il livello delle prestazioni
in un modo molto significativo.' Ci ricorda anche che alcune persone sono disposte a sborsare fino a £ 2.000 su ruote in carbonio di fascia alta, mentre la differenza di prezzo tra una fascia media e una premium -il pneumatico di qualità è a malapena £50. I pneumatici rappresentano un aggiornamento relativamente economico.
Con così poco contatto con la superficie stradale – meno di un'impronta del pollice – come può uno pneumatico fare una tale differenza per la sensazione di guida? A differenza degli pneumatici per mountain bike, dove il disegno del battistrada è fondamentale per l'aderenza, gli pneumatici da strada fanno più affidamento su una combinazione della mescola della gomma e dell'elasticità della carcassa. Sul bagnato, uno pneumatico da strada taglierà il velo d'acqua (e non l'aquaplane sopra di esso) e quindi anche uno pneumatico totalmente slick può comunque fornire una presa sufficiente per tenerti in piedi. Anche i produttori di pneumatici ammettono che avere qualsiasi tipo di disegno del battistrada su uno pneumatico da strada è più a vantaggio psicologico del pilota che a qualsiasi contributo all'aderenza. Ciò che dimostra è quanto sia importante la costruzione di uno pneumatico da strada per ogni aspetto delle sue prestazioni, quindi rimuoviamo gli strati.
Arrotolare, arrotolare
I pneumatici sono in genere un insieme di quattro elementi. La qualità dei materiali utilizzati per ciascuno di questi è importante, ma è il modo in cui interagiscono che determina davvero le prestazioni. Lavorando dallo strato esterno verso l'interno, prima arriva il battistrada o la mescola di gomma che entra in contatto con la strada. Il prossimo è solitamente una sorta di strato di protezione contro le forature e infine arriva la carcassa che conferisce a uno pneumatico la sua struttura. Il quarto elemento è la camera d'aria, che è completamente racchiusa all'interno della carcassa, come con i pneumatici tubolari, o montata come componente separato, come per copertoncino.
Gli pneumatici Tubeless, descritti dal produttore di pneumatici tedesco Schwalbe come "la tecnologia del futuro", eliminano la necessità di una camera d'aria e quindi riducono la resistenza al rotolamento eliminando le perdite per attrito create tra la camera d'aria e il pneumatico come il pneumatico rotola e si flette. Schwalbe afferma che il suo pneumatico tubeless Pro One ha il 25% in meno di resistenza al rotolamento rispetto a un copertoncino comparabile con camera d'aria, il che evidenzia l'influenza che la sola camera d'aria ha sul sistema di pneumatici.
Per il giorno della gara, i professionisti di tutte le discipline, tra cui pista, cronometro, strada e ciclocross, utilizzano pneumatici tubolari, in cui il battistrada, la carcassa e la camera d'aria sono cuciti in un'unica struttura. Nonostante il fastidio di dover incollare questi pneumatici sui cerchioni (non si agganciano tramite un tallone ad uncino come per copertoncino), i professionisti preferiscono la guida più fluida dei tubolari, una comprovata minore resistenza al rotolamento e la rassicurazione che anche con un piatto, lo pneumatico rimane sul cerchio.
'La fisica di quella forma perfettamente rotonda della sezione trasversale che abbraccia delicatamente una camera d'aria (di solito) in lattice è ottimale per un sistema morbido ed elastico perché si deformerà perfettamente in ogni direzione,' afferma Morgan Nicol, direttore tecnico di Challenge Tyres, azienda specializzata in tubolari artigianali. Un tipico copertoncino è costruito con una forma a U pronunciata e non si deformerà in modo uniforme.
Perché è importante? Per ridurre la resistenza al rotolamento, uno pneumatico deve essere sufficientemente elastico da deformarsi e assorbire eventuali imperfezioni della superficie stradale, consentendo allo slancio di ciclista e bici di continuare senza ostacoli.
L' alternativa, dice Nicol, è che ogni volta che uno pneumatico colpisce una pietra o una superficie irregolare rimbalza indietro di una piccola frazione (cosa che accade molte volte per giro della ruota), resistendo al movimento in avanti. Se hai scutinizzato anche una superficie stradale super liscia con l'ingrandimento, il suo profilo è tutt' altro che piatto. A livello microscopico, le gomme sperimentano qualcosa di simile al rimbalzo sui ciottoli della Parigi-Roubaix ogni singola corsa, perdendo energia mentre la ruota è ripetutamente in volo. Questo è il motivo per cui gli pneumatici sottili e altamente pressurizzati vengono gradualmente eliminati a favore di pneumatici più larghi che funzionano a una pressione inferiore, poiché è stato dimostrato che gli pneumatici più larghi e a bassa pressione creano una minore resistenza al rotolamento perché si deformano più facilmente e quindi si rimbalzano meno.
Eric Gertner, ingegnere capo dei pneumatici di Bontrager, afferma: Tutti usavano pneumatici da 19 mm di larghezza pompati a 120 psi pensando che fosse più veloce. Ma ora sappiamo che non è così. Da quello che abbiamo visto nei test, uno pneumatico ad alta pressione ti farà rimbalzare di più e quel rimbalzo è in re altà l'energia che viene scaricata nell'universo. Su un velodromo levigato uno pneumatico da 19 mm potrebbe essere il più veloce, ma su strada l'optimum è decisamente più grande per eliminare il rumore della strada e una pressione più bassa, entro limiti ragionevoli, è una buona mossa per molte persone.'
L'elasticità, a quanto pare, è la più grande risorsa di uno pneumatico, e lo è ancora di più in curva, specialmente sul bagnato o su superfici sconnesse. Nicol dice: "Quando si entra negli angoli in cui il fondo stradale non è perfetto, qualsiasi rimbalzo sui dossi tenderà a non appesantire il pneumatico". il tuo sedere a meno che l'elasticità del tuo pneumatico non riesca a mantenere il contatto con la strada.
"L'elasticità dipende in parte dallo spessore e dalla flessibilità del battistrada, ma in re altà è la carcassa a svolgere il ruolo dominante nelle prestazioni di uno pneumatico", afferma Nicol. Questo involucro è costituito da strati di fili intrecciati e legati. Maggiore è il numero di fili per pollice (TPI), più sottile è ogni filo e più flessibile sarà il pneumatico. Gli pneumatici di qualità da gara possono avere fino a 320 TPI, mentre gli pneumatici da allenamento invernali potrebbero avere solo 60 TPI. Ma fai attenzione quando scegli gli pneumatici, perché i produttori citeranno spesso le tariffe TPI in base a più strati di carcassa. Ad esempio, una carcassa da 180TPI potrebbe essere composta da tre strati da 60TPI.
Anche i materiali contano qui, con la seta di alta gamma (usata per i tubolari da pista) che è più morbida ed elastica dei fili di cotone, che a loro volta superano il nylon. Ma come ha sottolineato Blaurock di Continental all'inizio, non puoi avere tutto. L' alto numero di fili, le carcasse di cotone e i battistrada in gomma più morbida possono essere i più elastici, ma mancano della durata e della resistenza ai tagli del nylon più rigido e delle mescole di gomma più dure.
Finora, nulla è stato in grado di sfidare questi compromessi e produrre la perfetta combinazione di morbidezza e durata. Ma chissà cosa potrebbe succedere una volta che la rivoluzione del grafene avrà preso piede?
