Pneumatici più larghi e pressione più bassa: è davvero la soluzione ottimale per andare più veloci?

Pneumatici più larghi che necessitano di pressione più bassa non solo possono rendere la guida più confortevole ma possono anche regalare maggiore velocità. Scopri come e perché...

I puristi del ciclismo su strada si staranno strappando i capelli. Prima abbiamo avuto l'avvento del cambio elettronico e dei freni a disco. Ora sembra che il tradizionale pneumatico da 23 mm stia per essere consegnato alla storia. La tendenza si è inesorabilmente spostata verso pneumatici più larghi che funzionano a pressioni più basse.

Cosa che sembra andare contro il buon senso. Normalmente sarebbe più logico pensare che uno pneumatico più duro e stretto rotoli più velocemente e sia più aerodinamico, ma le prove in realtà esattamente suggeriscono il contrario. Inoltre, gli esperti con cui Cyclist ha parlato affermano che nel prossimo decennio questa nuova tendenza potrebbe portare a maggiori miglioramenti anche alle prestazioni delle bici.

Un approccio sistematico

Ora, prima di precipitarsi a comprare un nuovo copertone, c'è una precisazione da fare. Le gomme larghe da sole non sono sufficienti. Questo perché i pneumatici non funzionano da soli, ma devono essere visti come parte del sistema ruote.

La forma di uno pneumatico una volta montato e gonfiato è il fattore più critico nel determinare le sue prestazioni, sia individualmente che come parte del sistema insieme al cerchione. Pertanto, le dimensioni del cerchio (soprattutto la sua larghezza interna) sono fondamentali per ottimizzare le prestazioni del copertone. Ciò significa, stranamente, che sono stati i produttori di ruote, non quelli di pneumatici, ad aver aperto la strada allo sfruttamento dei potenziali vantaggi derivanti dall'uso di gomme più larghe.

"Se uno pneumatico largo viene montato su un cerchio stretto, avrà effetti principalmente negativi sulle prestazioni - afferma Bastien Donzé, responsabile di prodotto delle ruote dell'americana Zipp -. Il copertone sarà stretto alla sua base, creando una forma a lampadina, dandogli la possibilità di rotolare a destra e a sinistra e rendendolo instabile. Cosa che può portare a una sensazione di scivolamento in curva e di instabilità, soprattutto se anche la pressione viene ridotta.

Un ampio profilo interno del cerchio, invece, consente ai bordi del pneumatico di rimanere più distanti, rendendo i fianchi più dritti, come una U rovesciata. Ciò aumenta immediatamente il volume d'aria all'interno del copertone e conferisce al pneumatico una maggiore stabilità strutturale, riducendo quella sensazione di contorcersi e la possibilità di forature da pizzicamento (se si usa una camera d'aria) anche a pressioni più basse. Inoltre, abbiamo anche scoperto, contrariamente a quanto dettato dalla logica, che questa forma più ampia del pneumatico può migliorare l'aerodinamica complessiva delle ruote, soprattutto se si considera la stabilità con vento laterale."

Una ruota più aerodinamica è una ruota più veloce, ma ci sono anche altri modi in cui uno pneumatico più largo può migliorare la velocità. Peter Marchment, co-fondatore di Hunt Wheels, ne evidenzia tre. "Il primo è l'attrito, quello che la maggior parte delle persone considera resistenza al rotolamento. Il secondo è che la superficie stradale fa rimbalzare la bici su e giù e si sposta da un lato all'altro. Il terzo è l'energia spesa dal ciclista come risultato del lavoro fisico che i muscoli devono fare per assorbire gli urti e le vibrazioni della strada".

"I test per la resistenza al rotolamento - aggiunge - sono inequivocabili ed è ormai ampiamente riconosciuto che pneumatici più larghi hanno in realtà un attrito inferiore a parità di pressione. Questo perché la superficie di contatto di uno pneumatico largo è più corta e più larga, o più rotonda, rispetto alla forma ellittica più lunga e più sottile creata su uno pneumatico stretto. Ciò equivale a una minore deformazione complessiva della carcassa del pneumatico durante il rotolamento e una minore deformazione corrisponde a meno energia sprecata. In altre parole, meno resistenza al rotolamento".

"È vero che una pressione più elevata riduce efficacemente la deformazione di uno pneumatico e quindi riduce la perdita di energia, ma questo è davvero utile solo se stiamo guidando su superfici perfettamente lisce, come un velodromo - afferma Marchment -. Non appena la superficie ha anche la minima rugosità, un'elevata pressione dei pneumatici si traduce semplicemente in molti piccoli movimenti indesiderati mentre il copertone viene deviato su e giù e lateralmente, togliendo slancio in avanti. Il sistema pilota e bici colpisce quasi continuamente migliaia di piccoli dossi su strade reali. Il maggior volume d'aria di uno pneumatico più largo combinato con una pressione più bassa aiuta lo pneumatico ad assorbire queste flessioni in modo che non vengano trasmesse alle ruote, alla bici e infine al ciclista. Alla fine questa condizione riduce la massa non sospesa che deve essere spostata ad ogni impatto sulla superficie e di conseguenza riduce la perdita di energia cinetica".

La teoria sembra corretta, ma concretamente? Cyclist ha contattato Wheel Energy, un laboratorio di prova indipendente in Finlandia, per scoprirlo.

"I nostri test mostrano chiaramente che uno pneumatico stretto e l'alta pressione dell'aria non forniscono una bassa resistenza al rotolamento - dichiara il presidente di Wheel Energy, Petri Hankiola -. Per un ciclista di 75 kg, le gomme sono caricate di circa 40 kg al posteriore e 35 kg all'anteriore. Abbiamo trovato che in questo esempio uno pneumatico da 28 mm è ottimale, con pressioni nell'intervallo di 79-84 psi nella parte posteriore e 75-79 psi nella parte anteriore. Anche uno pneumatico tubeless da 28 mm è la configurazione più veloce (nei test di resistenza al rotolamento). A 40 km/h un copertoncino di alta qualità con camera d'aria in lattice è circa 2 watt più lento. E uno pneumatico da 32 mm è solo circa 2 watt più lento di un copertone equivalente da 28 mm. Confrontando la resistenza al rotolamento, uno pneumatico tubeless da 25 mm a 95-100 psi equivale a uno pneumatico tubeless da 30 mm a 72-80 psi".

Guardando i dati, è abbastanza ovvio che le differenze di attrito tra pneumatici siano molto piccole, ma non deve distrarre da quello che è invece il punto centrale. È l'affermazione finale di Hankiola che apre davvero la discussione più ampia sugli pneumatici: l'opportunità di utilizzare uno pneumatico di volume maggiore a una pressione inferiore avendo la stessa resistenza al rotolamento. Questo è potenzialmente più importante nelle prestazioni complessive di quanto comprendiamo attualmente ed è qui che le cose iniziano a diventare davvero interessanti. Cosa che introduce il terzo punto di Marchment...

Andare avanti

"Sappiamo che i vantaggi di cui abbiamo discusso finora sono veri e quantificabili - afferma Marchment -, ma esiste un terzo livello che è molto meno intuitivo e potrebbe rivelarsi il più grande vantaggio di tutti. Si sente spesso parlare di riduzione della pressione dei pneumatici nelle discussioni sul miglioramento del comfort, cosa abbastanza logica, e vantaggio da non sottovalutare. Ma ciò che viene meno considerato è quanta energia effettiva si risparmia e il conseguente effetto che può avere sulle prestazioni".

"Per tutto il tempo in cui pedaliamo vengono trasmesse vibrazioni ai nostri corpi e i nostri muscoli devono fare un lavoro fisico per assorbirle - aggiunge Marchment -. Non è un processo passivo. I muscoli devono bruciare energia reagendo costantemente alle vibrazioni e questa è, in definitiva, energia che potrebbe essere invece impiegata per andare avanti.

La difficoltà reale è che non è così semplice riuscire a misurare queste perdite. Un misuratore di potenza da sola non ci dice abbastanza. Ci fornisce solo il dispendio energetico attraverso i pedali e non misura il lavoro svolto dalle braccia, dal collo o dai muscoli della schiena. Il nostro obiettivo è riuscire ad analizzare la frequenza e l'ampiezza delle vibrazioni che il corpo di un ciclista sperimenta e cercare di quantificare quanta energia viene utilizzata".

Zipp è altrettanto desiderosa di approfondire questa ipotesi per migliorare le prestazioni. "Dal punto di vista delle ruote, Zipp si è concentrata per un po' di tempo sull'aerodinamica per rendere le bici più veloci - afferma Donzé -. Ma oggi stiamo analizzando anche altro. Abbiamo identificato maggiori vantaggi in termini di velocità adottando un approccio più orientato all'analisi del modo in cui interagiscono cerchi e pneumatici".

Ruvido con il liscio

"La prima cosa di cui essere consapevoli è che non guidiamo su strade lisce - afferma Donzé -. Per me, in questo momento, qualsiasi cosa più piccola di una gomma da 28 mm non ha alcun senso. È davvero interessante quello che abbiamo scoperto nella ricerca sull'evoluzione delle forme dei nostri cerchi. Guidare con pressioni molto, molto più basse può potenzialmente aiutare molto di più a rendere le bici più veloci di quanto avremmo potuto immaginare. Abbiamo costruito una strada scorrevole, come un tapis roulant per biciclette, per eseguire protocolli di test molto specifici, ma abbiamo anche fatto molti test nel mondo reale e siamo rimasti increduli dai numeri che abbiamo visto".

"Utilizzando i nostri ultimi cerchi e confrontando uno pneumatico da 28 mm a pressioni molto più basse - anche fino a 55-65 psi (con un ciclista di 75 kg) - rispetto a uno pneumatico da 25 mm gonfiato fino a 90-100 psi, c'è stato un profondo effetto sulla potenza. E il cerchio è fondamentale. Con il giusto supporto dalla forma del cerchio, gli pneumatici diventano come un sistema di sospensione e assorbono davvero le vibrazioni. La ridotta sensazione di affaticamento consente al ciclista di concentrarsi esclusivamente sull'assorbimento di potenza regolare attraverso i pedali. I benefici sono stati sorprendentemente alti, fino a 40-50 watt su superfici stradali sconnesse".

Questi sono grandi numeri da sbandierare: miglioramenti che richiederebbero una notevole quantità di allenamento per essere raggiunti in termini di prestazioni fisiologiche, ma Donzé è inequivocabile al riguardo.

"Siamo arrivati a un punto in cui il ciclista può risparmiare su ogni cosa. I nostri ultimi profili di cerchi sono più veloci con pneumatici da 28 mm rispetto a qualsiasi altra soluzione. Inoltre, sappiamo che c'è meno resistenza al rotolamento che, combinato con un sostanziale aumento del comfort e dell'assorbimento delle vibrazioni, porta a un significativo aumento della potenza".

Visto tutto quello che abbiamo appena scoperto, e grazie ai freni a disco che eliminano molte delle restrizioni relative alle dimensioni del cerchio, perché non optare per cerchi ancora più larghi e pneumatici ancora più voluminosi?

"Ci sono ovviamente alcuni inconvenienti nell'usare cerchi e pneumatici ancora più larghi - afferma Marchment -. In primo luogo, c'è un aumento di peso, oltre al fatto che allargando ancora la superficie avremmo più area frontale e quindi andrebbero trovate nuove soluzioni per contrastare l'aumento della resistenza aerodinamica. Per il momento sembra che il 28-30 mm siano la soluzione migliore, ma questo non vuol dire che ci aspettiamo che rimanga così per sempre. Vediamola in questo modo: solo due anni fa discutevamo se uno pneumatico da 25 mm fosse vantaggioso rispetto a uno da 23 mm. Da allora abbiamo fatto molta strada".

Sembra sia davvero arrivato il momento di salutare i vecchi copertoncini e le alte pressioni, e accettare che la ricerca stia puntando dritta verso un'altra direzione.

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