ROHLOFF: il re dei cambi al mozzo

Il cambio Rohloff è uno tra i sistemi più innovativi inventati finora per le nostre compagne di viaggio a due ruote. Necessita poca manutenzione, è sicuro e ti permette di sfidare ogni condizione meteo senza temere il peggio.

Ma questo Rohloff cos’è e come funziona?

Più veloce delle onde

“Francia 1994. Lo scambio di opinioni tra i meccanici e le squadre al tour è stato come sempre molto interessante. La nostra catena Rohloff  SLT 99 si è confermata all’altezza come sempre. Finalmente alcuni giorni di riposo sulla costa atlantica… poi questa pazza idea: mountain bike sulla spiaggia. Esattamente dove le onde si fermano. Iniziamo, ma dopo 200 metri vediamo la fine! La ruota posteriore si blocca nella sabbia, cambiare da fermo è impossibile, arriva l’onda successiva e bici e ciclista si fanno un bagno salato con l’aggiunta di sabbia. Sento dei rumori strani nel cambio e dopo la seconda ondata non funziona più niente. Il mare è stato più forte del cambio.

Pero l’idea di poter pedalare anche in queste condizioni estreme non mi abbandona più. Le luci del reparto costruzioni hanno iniziato a spegnersi sempre più a notte profonda. Cambi e rapporti sono stati studiati. Esperti ciclisti e biomeccanici interpellati: quanti rapporti servono a chi va in bici? Cosa deve saper fare un cambio per garantire il massimo divertimento in bici?

1997: finalmente la nostra proposta può essere testata. Indovinate un po’ dove… sì, proprio dove la ruota posteriore si era bloccata nella sabbia. Arriva la prima onda. Cambio da fermo fino al primo rapporto. Si riparte: secondo, terzo… questo cambio è più veloce delle onde! E davanti a noi finalmente 30km di divertimento sulla spiaggia. È un’esperienza incredibile pedalare con le onde che si fermano sotto le ruote.”

Bernhard Rohloff

Lunga vita per il Rohloff

Quando si parla di trasmissioni per biciclette, il mozzo Rohloff trionfa come una delle soluzioni più innovative e affidabili sul mercato. Questo sistema di cambio interno non solo migliora l’esperienza di guida, ma offre anche una serie di vantaggi unici per i ciclisti di ogni livello. Scopriamo insieme perché il mozzo Rohloff è un’alternativa valida ai sistemi di trasmissione tradizionale.

Perchè scegliere il Rohloff?

Non spaventatevi: iniziamo questo viaggio tra le curiosità e le caratteristiche del Rohloff con dei concetti un po’ tecnici che però ci aiuteranno a capire meglio il funzionamento di questo cambio al mozzo!

La scelta del cambio è fondamentale per divertirsi in bicicletta. La differenza tra il rapporto più lungo e quello più corto (rapporto totale) definisce la possibilità di pedalare su salite più o meno pendenti e la velocita massima raggiungibile pedalando.

La differenza tra due rapporti (salto rapporto o scalo) incide sul flusso della pedalata nella cambiata. Con un sufficiente rapporto totale e un salto rapporto adeguato, andare in bici diventa puro godimento.

Se consideriamo un rapporto totale oltre il 500% e un salto rapporto inferiore al 15%, sia l’amatore sportivo più tenace che il cicloviaggiatore più lento e carico possono trovare il rapporto giusto in ogni situazione con la possibilità di pedalare in maniera regolare dalla pianura ai valichi himalayani. Tutto questo ad oggi è riunito nello Speedhub 500/14.

Nel diagramma sottostante, per carpire al meglio i segreti del funzionamento del Rohloff, vengono confrontati un cambio a catena tradizionale a 27 rapporti con lo Speedhub 500/14.

Confronto tra un cambio a catena 27 rapporti e lo Speedhub

Dallo schema sottostante si evincono alcune sostanziali dissomiglianze tra un cambio a 27 rapporti e uno Speedhub.

• Con un cambio tradizionale 3×9 abbiamo apparentemente a disposizione 27 diversi rapporti. Uno studio più approfondito però, ci rivela che questi in fin dei conti sono solo 14, infatti gli altri spesso coincidono tra di loro come da schema sottostante. Nel caso dello Speedhub 500/14 i rapporti presenti sono 14 e ognuno di essi è differente da un altro. Quindi con lo Speedhub 500/14, oltre a non avere sovrapposizioni, potremo comodamente scalare i nostri 14 rapporti ottenendo sempre un risultato diverso e non un duplicato.
• Paragonando la velocità di cambiata del rapporto, il cambio a catena non riesce in alcun modo a eguagliare il moderno Speedhub,
• Stesso risultato per quanto riguarda la facilità di cambiata anche senza pedalare: Speedhub domina.
• Per la scelta del rapporto, in entrambi i casi si può effettuare durante la pedalata senza problemi

Vantaggi del Rohloff

• affidabilità
• efficienza
• bassa manutenzione
• puoi cambiare da fermo
• puoi andare nel fango fino ai mozzi e in condizioni meteorologiche al limite
• distribuzione dei rapporti ottimale

Spiegare l’efficienza: perdite dipendenti e indipendenti

Ovunque venga trasmessa potenza, si produce attrito all’interno del sistema meccanico. In generale questo attrito viene perso sotto forma di calore e viene definito perdita di potenza.

Osservando i sistemi di ingranaggi si possono verificare due diversi tipi di perdite di potenza. Si tratta di perdite dipendenti e indipendenti dalla potenza.

Le perdite indipendenti dalla potenza sono ad es. l’attrito all’interno delle guarnizioni. Questo, data la dimensione modesta delle guarniture, può causare una perdita di potenza intorno a 1-3 W.

Le perdite dipendenti dalla potenza funzionano in modo completamente diverso. Durante la pedalata si produce una perdita di attrito tra i fianchi dei denti degli ingranaggi e tutti i cuscinetti in uso. Ogni diverso sistema di ingranaggi produce una diversa percentuale di perdita di potenza a seconda della costruzione meccanica. Quando l’efficienza operativa di un sistema di ingranaggi è ad es. 95%, ciò significa che il 5% della potenza trasmessa viene persa per attrito.

Pertanto, quando un ciclista pedala con 100 W di potenza in ingresso, la ruota posteriore trasmetterà solo 95 W di potenza in uscita sulla strada a causa di una perdita di potenza di 5 W. Quando la potenza in ingresso viene aumentata a 300 W, la perdita di potenza aumenta a 15 W.

 

Se il ciclista aumenta il suo ritmo fino a uno sprint veloce  con 1000 W di potenza in ingresso, 50 W andranno persi a causa dell’attrito riducendo considerevolmente la potenza in uscita. Questo esempio mostra chiaramente quanto sia importante una buona efficienza lavorativa. La potenza in ingresso fornita dal ciclista definisce la quantità di perdita di potenza. Negli esempi potrebbe essere 5 W, 15 W o 50 W.

Grazie a speciali sviluppi costruttivi come un numero crescente di denti per ingranaggio e la scelta di utilizzare cuscinetti a rulli per gli ingranaggi planetari, il funzionamento del cambio in bagno d’olio e la costruzione estremamente rigida del cambio complessivo, l’efficienza operativa del Rohloff SPEEDHUB 500/ 14 risulta essere al 96% (per le marce da #1 a #7) e al 98% (per le marce da #8 a #14).

Questa efficienza di lavoro è paragonabile a un sistema di cambio a deragliatore.

I comuni mozzi con cambio a 7 marce raggiungono solo un’efficienza operativa di ca. 90% (marcia n. 1) e 98% (marcia a trasmissione diretta).

Utilizzando il Rohloff SPEEDHUB 500/14 o un sistema di cambio a deragliatore, un ciclista che pedala con 200 W di potenza in ingresso, perderà circa il 4% (8 W) di potenza in uscita. Questo accadrà se si sta pedalando con la marcia n. 4, paragonabile alla prima marcia di un cambio al mozzo a 7 velocità.

Con la stessa potenza in ingresso, ma utilizzando un cambio al mozzo a 7 velocità, il nostro pedalatore perderà circa 20 W di potenza in uscita. Aggiungendo 2 W di perdita di potenza causata dalle guarnizioni nel caso del Rohloff SPEEDHUB 500/14 si arriverebbe a una perdita di potenza complessiva fino a 10 W con il Rohloff SPEEDHUB 500/14. Mentre con un cambio al mozzo a 7 velocità sarebbe di circa 20 W.

In conclusione: le perdite indipendenti dalla potenza saranno assolutamente trascurabili, mentre quelle dipendenti influiscono sulla perdita della potenza.

Da non sottovalutare

Il Rohloff SPEEDHUB 500/14 ha un fatto in più da tenere in considerazione: quando i pedali girano all’indietro, il cambio è attivato. Ciò significa che anche il pignone ruota all’indietro e, pertanto, il sistema di ingranaggi planetari funziona al contrario.

Gli ingranaggi centrali, che sono sempre fissati in posizione sull’asse, quando si pedala in avanti ruotano quindi con una funzione a cricchetto contro gli ingranaggi planetari. Quando si pedala all’indietro si provoca maggiore attrito.

Quando la ruota posteriore gira liberamente in avanti, gli ingranaggi centrali ruotano con gli ingranaggi planetari attorno all’asse senza creare attrito eccessivo. Ora è facile capire perché l’efficienza operativa di un deragliatore e di un sistema di cambio al mozzo non può essere paragonata così facilmente.

Cinghia o Catena?

La trasmissione a cinghia – conosciuta anche come belt drive – è una tipologia di trasmissione in cui, al posto del pacco pignoni e della corona anteriore, vengono montati degli ingranaggi. Questo sistema permette alla cinghia in fibra di carbonio di restare allineata e scorrere sugli stessi ingranaggi.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi?

Montare una belt drive ha dei grandi benefici e delle differenze rispetto all’utilizzo della catena:

• La cinghia non richiede particolare manutenzione mentre, come ben sappiamo, la catena sì.
• La durata di una trasmissione a cinghia prima di una sostituzione è di oltre 20000km
• La cinghia non necessita messe a punto o tensioni
• L’utilizzo è silenzioso e regolare

Oltre a queste note positive però, bisogna anche valutare che:

• Può essere installata solo su determinati tipi di telaio
• Non si può montare con un sistema a deragliatore, ma con single speed o cambio interno al mozzo
• in caso di rottura la cinghia deve essere sostituita

MTB Rohloff: un’accoppiata vincente

Ci sono molte bici equipaggiate con Rohloff SPEEDHUB 500/14 che partecipano a speciali maratone MTB e i risultati mostrano che questi atleti sono veloci, o addirittura più veloci, dei ciclisti con sistema di cambio a deragliatore. Ciò dimostra chiaramente che non c’è quasi alcuna differenza tra i due sistemi di ingranaggi per quanto riguarda l’efficienza lavorativa. Questi risultati derivano dal fatto che i ciclisti dello Speedhub 500/14 si stressano meno utilizzando il cambio, perché il sistema Rolhoff è più rapido nel trovare la marcia corretta.

Oltre all’efficienza operativa del cambio, è altrettanto importante l’efficienza operativa del corpo umano.

Ogni ciclista sa che finché si pedala con la marcia corretta (la giusta frequenza di pedalata e la giusta forza sui pedali per la situazione di guida ottimale) si avanza di buona lena e… si è di buonumore. Il 25% delle calorie della tua colazione vengono bruciate in azione attraverso i muscoli. Se il rapporto scelto non è corretto, il ciclista deve aumentare la forza applicata sui pedali (la sensazione è un po’ quella di avere il piombo nelle gambe, insomma terribile!). Solitamente il 25% delle calorie viene bruciata dai muscoli, ma in una situazione come quella descritta il consumo calorico non sarà più ottimale.

L’efficienza lavorativa del corpo umano diminuirà quindi a meno del 10%. Si suderà molto senza grandi risultati e la performance, ma soprattutto l’umore, saranno pessimi.

In sintesi: l’utilizzo del rapporto corretto è importante quanto una buona efficienza lavorativa di tutte le parti meccaniche. Solo con: l’efficienza lavorativa complessiva del corpo umano e della bicicletta e il giusto apporto calorico si ottiene un risultato notevole.

Il Rohloff SPEEDHUB 500/14 è stato costruito proprio per garantire questo.

Ecco alcune nostre realizzazioni col cambio al mozzo Rohloff:

In questi anni abbiamo personalizzato numerose bici da viaggio, alcune delle quali con il Rohloff. Non tutte le biciclette possono montare questa tipologia di cambio al mozzo.

Alcune compatibili sono:

• Salsa Fargo
• Surly Ogre
• Surly Krampus
• Surly Karate Monkey
• Surly Grapper
• Chiru Divider
• Kona Unit X
• Soma Wolverine

Su alcuni di questi mezzi – Fargo, Chiru Divider e  Soma Wolverine – è possibile montare anche la trasmissione a cinghia.