Ruote: carbonio vs alluminio

Ruote: carbonio vs alluminio

Daniel Naftali, 02/03/2017
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Daniel Naftali, 02/03/2017

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Quando si parla di ruote di alta gamma, l’attenzione va sempre sulle ruote in carbonio. Un oggetto del desiderio, il sogno proibito di molti bikers: non nascondiamolo, chi di noi rifiuterebbe di montare sulla propria bici un bel set di queste ruote?

Un componente di culto, dal prezzo decisamente “elitario”. A meno di andare su prodotti dalle dubbie qualità tecniche, un set di ruote carbon parte dai 1500€ per arrivare a più di 3000€: il prezzo di una bici completa neanche montata così male. Vale la pena spendere così tanti soldi in un singolo componente? Che cos’hanno di più le ruote carbon rispetto a quelle in alluminio? E’ davvero meglio questo materiale?

Alluminio e carbonio, due materiali diversi

L’alluminio ed il carbonio sono due materiali molto diversi.

L’alluminio è una lega metallica composta in buona parte da alluminio. Questa lega ha ottime prestazioni meccaniche, soprattutto se paragonate al suo peso: il rapporto peso resistenza è infatti ottimo. Come tutti i metalli si tratta di un materiale isotropo: è simmetrico, omogeneo e le prestazioni meccaniche sono uguali in tutte le direzioni.

La fibra di carbonio è invece un materiale composito, costituito da una serie di fogli di fibre di carbonio intrecciate sovrapposti gli uni agli altri. A tenere incollati i vari fogli ci pensa la resina, una colla che costituisce la matrice del materiale. Il carbonio è un materiale anisotropo: a seconda di come sono disposte le fibre, le caratteristiche meccaniche cambiano. Nella direzione delle fibre si ha la massima resistenza meccanica, ma nelle altre direzioni la resistenza è inferiore. A seconda di come si orientano le fibre dei vari fogli si possono avere proprietà meccaniche differenti.

Ecco che subito salta fuori la prima grande differenza: data una certa forma e sezione, due cerchi in alluminio hanno caratteristiche simili (a meno di non cambiare drasticamente la lega) mentre due cerchi in carbonio possono essere molto diversi tra loro, tutto dipende da come sono disposte le fibre, da quanti strati ci sono, da come è curata la resina.

Nasce quindi un’importante questione: ci sono cerchi in carbonio e cerchi in carbonio, non tutti sono uguali, spesso sono molto diversi.

Na avevamo parlato in un precedente appuntamento del Tech Corner a cui vi rimando per approfondire.

Diversi comportamenti meccanici ed effetto nella pedalata

Tralasciando il discorso della qualità dei cerchi in carbonio e presupponendo di paragonare un set di ruote in alluminio con un buon set di ruote carbon, oltre al peso ed al prezzo le due ruote avranno un comportamento molto diverso.

La prima differenza che si nota rigurda la resa in pedalata. Il carbonio è un materiale molto rigido che, quando si deforma, restituisce completamente l’energia assorbita. L’effetto in pedalata è insomma di una ruota estremamente rigida e precisa, che non dissipa assolutamente l’energia durante il movimento.

Essendo minima la deformazione del cerchio, minima sarà la dispersione di energia quando spingiamo sui pedali. Se raggiata correttamente una ruota in carbonio è più rigida ed efficiente nel trasferire la forza dal pacco pignoni al terreno, quindi sarà più performante.

Diversa rigidità ed effetto nella guida

Carbonio più rigido quindi… Ma siamo sicuri che questa maggior rigidità sia davvero un bene?

Le ruote in carbonio sono oggettivamente più rigide di quelle in alluminio. Ci sono cerchi più o meno rigidi, ma stando alle caratteristiche meccaniche della fibra di carbonio questi cerchi sono tendenzialmente più rigidi di quelli in alluminio. E’ un dato di fatto.

Se la rigidità può dare vantaggi in termini di resa in pedalata e precisione di guida, dall’altro può non essere il massimo in termini di sicurezza di guida.

Una ruota rigida richiede una guida estremamente aggressiva: per far “lavorare” bene una ruota in carbonio bisogna spingere con forza la bici, schiacciarla in curva, in modo da far flettere la ruota così che restituisca l’energia in uscita di curva.
Se siamo stanchi, se siamo principianti o rider poco aggressivi e guidamo passivi, la ruota così rigida è solo controproducente: invece che ammorbidire la guida e trasmettere sicurezza, se non guidiamo la bici con la giusta grinta, questa diventa la pallina di un flipper che rimbalza tra una pietra e l’altra. Il risultato è che ci irrigidiamo ancora di più dalla paura e la bici fa ancora di più quello che vuole.

Ecco perchè, ad un principiante, le ruote in carbonio non sono per niente adatte, così come a tutti i riders con una guida passiva, che si fanno trasportare dalla bici. Le ruote carbon vanno guidate con il coltello tra i denti, con una guida sempre sul manubrio. Non sono insomma delle ruote per tutti.

Come “addolcire” delle ruote troppo rigide

Sebbene ci siano ruote e ruote, molto spesso chi monta le ruote in carbonio poi vuole “addolcirle”, mitigando questa reattività che in molti casi risulta poco gradita e controproducente.

Minion DHF 2,5″, una gomma anteriore ideale per i cerchi in carbonio dai 27mm in su

La prima opzione è quella di montare una gomma più voluminosa. Il maggior volume aumenta la capacità di assorbimento del copertone e permette di usare una pressione più bassa. In questo modo la gomma più flessibile e “morbida” riesce a mitigare notevolmente la reattività di un set di ruote troppo rigido.

In fase di montaggio poi si possono avere delle accortezze, soprattutto riguardo la scelta dei raggi, l’incrocio ed il loro numero. Personalmente consiglio sempre l’incrocio in terza sulle ruote carbon da 32 raggi, l’incrocio in seconda solo su ruote xc da 24 raggi. Anche i raggi non devono essere troppo rigidi e spesso scendere nel numero dei raggi o ridurne la tensione aiuta a rendere la ruota un pochettino più morbida e facile da guidare. Molto fa la tensione e la tipologia dei raggi, non a caso questi parametri vengono studiati a fondo dai produttori di ruote.

Peso: il carbonio è davvero più leggero?

Un altro mito da sfatare è che le ruote in carbonio siano più leggere.

Parliamo dati alla mano: confrontiamo un cerchio Enve M70 HV con un WTB KOM o uno ZTR Flow MK3.

  • Enve M70 HV: 30mm interni, 469g (27,5″) – carbonio
  • WTB KOM i29: 29mm interni, 465g (27,5″) – alluminio
  • ZTR Flow MK3: 29mm interni, 480g (27,5″) – alluminio

A parità di sezione, i tre cerchi pesano praticamente uguali, anzi il KOM pesa addirittura meno dell’Enve pur essendo in alluminio.

Sembra incredibile che un cerchio in alluminio da ca 100€ pesi meno di un pregiatissimo cerchio in carbonio che costa 1100€, ma bisogna capire che il peso non è il principale vantaggio delle ruote carbon. E’ infatti possibile costruire delle ruote in alluminio che, a parità di caratteristiche del cerchio (es. larghezza del canale interno), pesano praticamente come delle ruote in carbonio.

DT XM 1501 SPLINE ONE 30, con i loro 1675g pesano solamente 75g in più delle Enve, ma costano tre volte meno.

Non è quindi per il solo peso che si prendono le ruote in carbonio: se state pensando di andare sul carbonio per togliere grammi, sappiate di essere sulla cattiva strada. Potete ottenere lo stesso risultato con una spesa molto, ma molto più piccola. Le ruote in carbonio si scelgono in primis per la loro maggior rigidità e reattività, per rendere la bici più scattante e reattiva. Che poi siano anche leggere è fuori discussione, ma gli stessi risultati si possono ottenere anche con l’alluminio.

Carbonio vs alluminio, dinamiche di rottura

Le ruote sono sempre a contatto con il terreno: rocce, pietre, radici sono alla distanza di una gomma dai nostri cerchi. Quante volte capita di forare o pizzicare? Basta poco, una gomma un po’ troppo sgonfia, un atterraggio su di una lama di roccia ed il cerchio va a sbattere contro il terreno.

Più di altri componenti le ruote sono quindi soggette a danni ed a rotture ed in questo frangente ruote in alluminio e ruote in carbonio si comportano molto, molto diversamente.

I cerchi in alluminio tendono a bozzarsi e piegarsi, difficilmente si rompono. La sezione del cerchio in alluminio è infatti in grado di collassare in maniera piuttosto plastica. Un cerchio come quello in foto è da buttare, ma è comunque ancora tutto in un pezzo unico.

cerchi in carbonio sono molto più resistenti in quanto non si bozzano. Il carbonio è un materiale molto robusto che non si deforma, ma quando si rompe non ce n’è per nessuno. “Mi spezzo ma non mi piego”, infatti il collasso del carbonio è quasi sempre totale. Il grosso problema dei cerchi in carbonio è la rottura del tallone a causa della delaminazione delle fibre, problema che si presenta a seguito di un forte impatto su qualcosa di duro, come una roccia.

Impatti traumatici a parte, la resistenza meccanica dei cerchi in carbonio è comunque molto, molto superiore a quella in alluminio. Se un cerchio in alluminio si ovalizza o si piega lateralmente se ad esempio ci impuntiamo con la ruota a 90°, il cerchio in carbonio è pressochè esente da questo tipo di rotture proprio perchè in grado di sopportare carichi e stress molto più elevati.

Le due facce della medaglia…

Conclusioni

Insomma, a conti fatti le ruote in carbonio sono davvero meglio? Tralasciamo il discorso economico che è relativo, ma potendosele permettere vale davvero la pena prendere delle ruote in questo materiale?

Tutto dipende da cosa cerchiamo… Se vogliamo rendere la bici più rigida, precisa e reattiva, se vogliamo migliorarne la pedalabilità, sicuramente si, ma il cerchio carbon non è per tutti. Bisogna avere una guida aggressiva, dobbiamo spingere la bici per “domarlo” e, se non siamo dei rider con una buona esperienza ed il giusto “pelo sullo stomaco”, potremmo alla fine correre il rischio di non trovarci per niente bene.

Ecco che quindi l’opzione di montare una gomma più voluminosa ci viene in contro per addolcire le nostre ruote, ma poi ci penalizza su altri frangenti (peso e scorrevolezza in primis).

Attenzione poi che non tutte le ruote carbon sono uguali: ci sono cerchi molto rigidi e cerchi più morbidi, quindi anche la scelta di un certo prodotto invece che un altro può fare la differenza.

Insomma, il carbonio non è per tutti. Le ruote in carbonio vanno bene per un rider esperto che sa quello che vuole dalla bici, che sa cosa comprare e che ha i mezzi per sfruttare appieno i vantaggi di questo componente. Le ruote in carbonio non sono un componente per i principianti o per i weekend warrior, bisogna essere dei rider evoluti e piuttosto esperti per sfruttarne appieno le potenzialità, ma con il giusto stile di guida si possono avere degli ottimi benefici.

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