Le corone ovali

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A cosa servono le corone ovali? Portano davvero dei vantaggi? A cosa bisogna stare attenti quando si montano? Viste le tante richieste, andiamo a vedere nel dettaglio questo argomento.

Corona ovale Absolute Black

La pedalata non è mai rotonda

A differenza di un motore elettrico 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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

In collaborazione con Bike Lab.

 

Commenti

  1. torakiki.gt:

    Ma se una volta erano montate così, in teoria peggioravano la pedalata, perché avevano il "rapporto" Corto nella fase di maggior spinta del pedale, e quello lungo nel punto morto dove si fa poca forza sul pedale.. Come mai erano montate così quindi..??
    ...il pensiero era che avendo meno denti nei punti morti scappava via più velocemente...il che non è vero....
  2. Di fatto sono inutili, non portano nessun vantaggio se non quello nelle tasche di chi le produce e le vende.
    Quello che si guadagna per effetto del "minor diametro" della corona lo si perde quando ha il "maggior diametro".
    Detta in parole un po' più rigorose, vale il Secondo principio della Termodinamica.
    Vale a dire che il lavoro per muovere la bici è quello fornito dal suo motore. La trasmissione non lo aumenta, semmai lo dissipa in attrito, più o meno elevato a seconda della bontà meccanica della trasmissione.
    A parità di rendimento meccanico, il vantaggio è zero. Tanto entra, tanto esce detratte le perdite.
    Insomma, per farla breve, è una "corazzata Kotiomkin" di fantozziana memoria.

    P.S.: chi parla dell'eliminazione del "punto morto" dovrebbe studiarsi la Meccanica del sistema biella manovella, scriversi le equazioni del moto e risolverle, e allora vedrebbe che il "punto morto" c'è sempre, è una condizione geometrica che sussiste sia che la corona abbia 53 denti, sia che ne abbia 10.
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