Look inside: Canyon Shapeshifter

Look inside: Canyon Shapeshifter

Daniel Naftali, 18/06/2014
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Daniel Naftali, 18/06/2014

Il nuovo sistema Shapeshifter di Canyon ha riscosso moltissimo interesse. Poter cambiare le geometrie, la corsa e la curva di compressione in salita ed in discesa è sicuramente una prospettiva allettante su di una bici da enduro: con gli attuali componenti molto leggeri, si può avere una bici che sale come una trail bike e scende come una vera enduro .

Il sistema è sicuramente interessante, ma come funziona? Oggi cercheremo di scoprirne tutti i dettagli.

Lo Shapeshifter

Lo shapeshifter è un sistema che, tramite un comando remoto, permette al biker di scegliere due modalità: una adatta alla salita  di salita (XC mode) ed una adatta alla discesa (DH mode).

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Le differenze tra le due modalità interessano tre parametri:

  • Geometrie: l’angolo sterzo e l’angolo sella si chiudono di 1,5°, il movimento centrale si alza di 20mm.
  • Curva di compressione: la curva di compressione varia e diventa più progressiva, determinando una riduzione del sag. La sospensione risulta quindi da un lato più dura e più rigida in pedalata, quindo meno soggetta alle oscillazioni di bob e squat.
  • Corsa posteriore: la corsa posteriore si riduce a 130mm.

Visto che ne avevamo già parlato nell’articolo di presentazione, non staremo a spiegare nuovamente i vantaggi ed i benefici di queste variazioni geometriche e cinematiche. Per chi volesse approfondire, rimandiamo al seguente LINK.

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Il cuore del sistema è una piccola bielletta che, spinta da un attuatore idropneumatico, passa da una posizione verticale ad una inclinata (e viceversa) determinando quindi le variazioni di cui abbiamo parlato prima. Vediamo nel dettaglio come funziona il tutto.

Variazioni geometriche

Il principio su cui si basano le variazioni geometriche è molto semplice: passando dalla posizione obliqua (DH mode) a quella verticale (XC mode) si aumenta la distanza tra il fulcro del rinvio principale e l’occhiello inferiore dell’ammortizzatore.

03Una foto vale più di mille parole. Confrontando le due modalità vediamo che in DH mode l’interasse biella-occhiello inferiore è più corto, in XC mode più lungo. Come avviene questo cambiamento è semplice: il sistema si chiude “a fisarmonica su se stesso, con bielletta ed ammortizzatore che arretrano ruotando reciprocamente. Essendo i due elementi obliqui l’interasse si accorcia.

Quando noi passiamo da DH mode (biella obliqua) ad XC mode (biella dritta), nel sistema avviene il seguente cambiamento:

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L’attuatore Shapeshifter, grazie alla pressione dell’aria al suo interno quando attivato spinge la biella in avanti fino a farla raddrizzare. Questo spostamento della biella in avanti (blu) provoca un aumento dell’interasse di cui avevamo parlato prima, con il risultato che il carro si riestende (frecce rosse) oltre il punto di “corsa zero”.

L’effetto che si ottiene è lo stesso che si ha quando si monta un ammortizzatore con interasse più lungo.

Copyright: Markus GreberAllungare l’interasse dell’ammortizzatore signifca alzare il movimento centrale e chiudere gli angoli sella e sterzo. Ecco spiegato come avviene la variazione di geometria.

Variazioni cinematiche: escursione e curva di compressione

Un po’ più complicate da visualizzare sono le variazioni cinematiche. Cercheremo di affrontare l’argomento in modo quanto più chiaro e semplice, senza dilungarci in noiosi tecnicismi.

I cinematismi del carro non sono nient’altro che un sistema di leve: a seconda dei rapporti di leva di ogni singolo rinvio, dell’angolo a cui lavora, si determina la curva di compressione finale e la corsa del telaio.

Il sistema di Canyon va a modificare proprio questo parametro: il rapporto di leva del rinvio principale. Intervenendo sulla lunghezza del braccio di leva va a modificare il rapporto di compressione dell’ammortizzatore, influenzando la corsa alla ruota e la curva di compressione. Aiutiamoci con uno schema.

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In modalità DH (sx) la leva è inferiore, in modalità XC (dx) la leva è maggiore. Questo si traduce in un rapporto di compressione dell’ammortizzatore differente, che a sua volta determina una diversa corsa disponibile ed una differente curva di compressione

In modalità DH il braccio di leva del rinvio principale è minore rispetto alla modalità XC. Braccio più corto significa rapporto di compressione più alto dell’ammortizzatore. Un rapporto di compressione più alto ha un duplice effetto:

  • Da un lato serve meno forza per ottenere una certa corsa alla ruota, quindi la sospensione risulta più morbida. Non è facile da intuire, ma vediamola con un esempio pratico: il nostro ammortizzatore per comprimersi di 1cm richiede 30N di forza (valori a caso). Se per ogni centimetro di corsa all’ammortizzatore, la ruota si muove di 2cm (rapporto di compressione basso 2:1) o 3cm (rapporto di compressione alto 3:1), la situazione cambia. Più il rapporto è alto, meno forza serve per ottenere un dato affondamento. Nel primo caso per ottenere l’affondamento di 1cm dell’ammo servono 15N. Nel secondo caso 10N. La sospensione nel secondo caso è più morbida.
  • Dall’altro varia l’escursione disponibile. La corsa dell’ammortizzatore è fissa, se noi andiamo ad aumentare il rapporto di compressione otteniamo più corsa perchè a parità di spostamento dell’ammortizzatore, la ruota compie più strada.

Insomma, il succo del discorso è semplice:

  • In modalità XC il rapporto di compressione è più basso. Questo significa minor corsa alla ruota disponibile e sospensione più dura, ovvero una curva di compressione più pendente.
  • In modalità DH il rapporto di compressione è più alto. Questo significa maggior corsa alla ruota disponibile e sospensione più morbida, ovvero una curva di compressione meno pendente.

Non è sicuramente un argomento facile da capire, ma sono convinto che i più tecnici avranno seguito il discorso.

L’attuatore

Oltre al comando remoto, il cuore del sistema è l’attuatore.

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Il principio su cui si basa il funzionamento dell’attuatore è lo stesso di un reggisella telescopico. Da un lato c’è una camera pneumatica con aria in pressione che funziona da molla, al suo interno c’è un circuito idraulico chiuso a riposo. La camera d’aria ha il compito di spingere in fuori il pistone, tendendo quindi a raddrizzare la biella. Il circuito idraulico serve invece a bloccare/sbloccare il sistema: premendo sul comando remoto, il tiro del cavo apre la valvola che permette all’olio di fluire e quindi al pistone di muoversi.

Se non c’è carico il pistone tende ad estendersi, portando la bici in modalità XC. Per questo motivo per passare in modalità XC si deve portare il peso in avanti, scaricando il retrotreno e permettendo quindi all’attuatore di avere forza sufficiente a estendersi ed a sollevare il movimento centrale.

Quando invece c’è una spinta opportunamente direzionata, il pistone si comprime portando la bici in modalità DH. Portando il peso indietro e/o spingendo sui pedali il carico è sufficiente a vincere la spinta dell’aria in pressione nell’attuatore. Il pistone si comprime e la biella si inclina.

Ecco spiegato (a grandi linee) il perchè degli strani movimenti necessari per passare da una modalità all’altra.

Insomma, anche ad un analisi un po’ più approfondita è evidente una cosa: il funzionamento dello Shapeshifter è veramente semplice. Ok, l’attuatore idro-pneumatico è un elemento abbastanza complesso, ma il principio su cui si basa il sistema (lo spostamento di una biella e la relativa variazione del rapporto di leva) è talmente semplice che viene da pensarci perchè nessuno ci abbia pensato prima. O forse l’ha fatto?