Chi pedala da molti anni sicuramente ricorderà il boom delle corone ovali con le Shimano Biopace. Sembravano la rivoluzione mondiale, poi queste corone sono passate di moda per tornare di moda negli ultimi tempi.
In realtà, mode a parte, le corone ovali sono sempre esistite sin da inizio novecento ed, anche nel periodo in cui sono finite nel dimenticatoio, esistevano comunque diversi produttori che continuavano a proporle.
Ora, nell’epoca delle tramissioni 1×11, questo tipo di corone sono tornate alla ribalta, sfruttando soprattutto il fenomeno monocorona che elimina ogni tipo di problema relativo alla cambiata. Quali sono però i vantaggi delle corone ovali? Sono veramente meglio di quelle rotonde?
Corone ovali: cosa sono
Sulle biciclette di ogni genere e tipo siamo abituati a vedere le corone rotonde. E’ una cosa piuttosto normale, d’altronde tutti gli ingranaggi di qualsiasi macchinario sono rotondi, in modo da trasferire il moto o la rotazione in maniera uniforme.
Le corone ovali stravolgono questo concetto.
Con una forma ovale, questo tipo di corone nasce per differenziare la forza e la velocità trasmessa dalla corona alla catena in modo da meglio adattarla alla resa muscolare delle varie fasi della pedalata. In pratica in alcune zone della corona è come avere alcuni denti in meno, in altre come averne qualcuno in più. Vediamo nel dettaglio come funzionano.
La pedalata non è mai rotonda
A differenza di un motore elletrico ed analogamente ad un motore a scoppio, quando pedaliamo non applichiamo una coppia costante alla nostra guarnitura.
Tralasciando questioni biomeccaniche legate all’angolo di lavoro dell’articolazione del ginocchio, anche se noi applicassimo una forza costante sui pedali dall’alto verso il basso, questa non si trasformerebbe in una coppia torcente omogenea durante il ciclo di rotazione della guarnitura.
Nel disegno viene spiegato meglio il perchè di questo fenomeno. Se nella configurazione 2 (pedivella ad ore 3) la forza applicata (Fa) coincide con la forza effettiva (Fe) diverso è il comportamento ad altre angolazioni.
Quando noi applichiamo la forza Fa sul pedale, non tutta questa forza viene trasmessa alla pedivella. Solo la sua componente perpendicolare alla pedivella (Fe) viene effettivamente trasmessa alla corona, il resto viene dissipato. Il risultato è che la Fe, la forza effettivamente trasmessa alla guarnitura, varia da un minimo pari a zero (ore 12 e 6, configurazione 4) ad un massimo (ore 3, configurazione 2) secondo un andamento sinusoidale.
La forza che viene trasmessa alla pedivella e da qui alla corona insomma non è costante sul ciclo di pedalata, ma segue un andamento sinusoidale con dei massimi e dei minimi piuttosto marcati. Si parla insomma di zone di picco (ore 3 e 9, pedivelle orizzontalo) in cui tutta la forza scaricata sui pedali (Fa) viene trasferita alla corona e di zone di punto morto in cui la forza trasferita alla corona è nulla.
Ovviamente le cose nella realtà si complicano e questo andamento sinusoidale viene ridotto da fattori come i pedali a sgancio, la bravura del rider a mantenere una pedalata rotonda ed a “tirare” i pedali nel punto morto, ma quello che conta è che comunque la forza che va a scaricarsi sulla corona non è mai costante e segue un andamento ciclico sinusoidale, con dei massimi e dei minimi.
Perchè le corone ovali
Perchè quindi non andare a sfruttare questo andamento sinusoidale con un qualcosa che trasmetta più forza nella fase di picco e riduca lo sforzo nella fase del punto neutro? Ecco a cosa servono le corone ovali.
Avevamo visto in un precedente articolo che la forza che viene trasmessa dalla guarnitura alla catena dipende dalle dimensioni della corona, ovvero dal suo diametro. Applicando un certo momento torcente al centro della pedivella, più è grosso il diametro della corona (braccio), maggiore è la forza trasmessa alla catena.
Nel caso di una corona ovale, a parità di momento torcente, la forza trasmessa alla catena non è costante ma varia ciclicamente a seconda che la corona si trovi orizzontale o verticale. Nel primo caso (corona con lato lungo orizzontale) il braccio b è più piccolo, quindi la forza trasmessa alla catena più bassa. Nel secondo caso (corona con lato lungo verticale) il braccio B è più grosso e quindi la forza trasmessa maggiore.
…e se facciamo combaciare la corona ovale in modo tale che trasmetta la massima forza nel punto di picco (pedivella ore 3 e 9) e che ammorbidisca la pedalata nella zona del punto morto (ore 6 e 12), non avremo una trasmissione della forza più costante? Ecco a cosa servono le corone ovali.
In pratica insomma il segreto è di sincronizzare la sinusoide della forza trasmessa dalla corona ovale alla catena con la sinusoide della forza trasmessa dal pedale alla guarnitura in modo che siano sfasate di mezzo periodo e che quindi sommandosi si compensino, dando origine ad una retta.
Naturalmente non si raggiungerà mai una retta perfetta come quella del grafico, ma ad ogni modo si smorza in maniera piuttosto evidente l’andamento ondulatorio andando quindi ad avere una trasmissione della forza alla ruota più costante ed una pedalata più rotonda, meno impulsiva.
Oltre agli indubbi benefici in termini di trazione (una pedalata impulsiva rischia di far pattinare la ruota con più facilità) si ha un miglior sfruttamento della forza muscolare con una pedalata più rotonda.
Corone ovali e funzionamento della trasmissione
Tralasciando il discorso biomeccanico, ci viene spontaneo chiederci: come funziona la trasmissione con una corona ovale? Si ha perdita di efficienza nella cambiata posteriore? Possiamo mettere un tendicatena o un cambio? Ci possono essere problemi con la frizione dei moderni deragliatori posteriori dovuti al continuo allungarsi ed accorciarsi della catena?
Partiamo dalla ritenzione della catena: il principale limite di una corona ovale è la non possibilità di utilizzare un guidacatena a gabbia o un deragliatore anteriore. E’ quindi fondamentale utilizzare una configurazione monocorona con una corona a denti sincronizzati. Il continuo variare di diametro della corona rende infatti inefficienti i normali guidacatena a gabbia così come rende difficoltosa la cambiata di un deragliatore a causa della catena che cambia continuamente posizione.
Per quanto riguarda il deragliatore posteriore invece non ci sono problemi. Poichè la catena ingaggia sempre la stessa porzione di corona, non si ha alcun accorciamento del suo percorso ed il deragliatore posteriore non ne risente. Nonostante quanto si è portati a pensare infatti, il deragliatore non viene tirato ciclicamente avanti ed indietro, ma mantiene sempre la sua posizione naturale. Per questo motivo la frizione non risente assolutamente della presenza della corona ovale così come l’efficienza della cambiata.
Il video qui sopra scioglie ogni dubbio.
Insomma, che possano piacere o meno, le corone ovali sono comunque un componente interessante. Se forse non sono miracolose come qualcuno è portato a credere (se non sei allenato non basta la corona ovale per farti diventare un campione), dall’altro la possibilità di avere una pedalata più costante e di sfruttare al meglio la fase di picco alleggerendola spinta nel punto morto può essere un indubbio vantaggio durante la pedalata.
