Bentrovati, come ogni mercoledì, allappuntamento settimanale con il Tech Corner!
Nelle puntate precedenti ci siamo occupati parecchio di sospensioni ed in particolare di ammortizzatori posteriori, occupandoci anche di procedure di revisione avanzate. Questa settimana invece ci occupiamo di argomenti meno specifici, ma che comunque è importante conoscere.
Ci occuperemo infatti dellammortizzatore posteriore. Che cosè, a cosa serve, come si identifica la misura, come si monta sul telaio.
Lammortizzatore.
Lammortizzatore è lelemento che ha il compito di gestire il movimento del carro della bicicletta. La sollecitazione che interviene sulla ruota, tramite un insieme di leveraggi, viene trasmessa allammortizzatore che avrà il compito di smorzare tale sollecitazione comprimendosi e di far ritornare la sospensione posteriore nella sua posizione di riposo grazie ad un elemento elastico (molla o aria).
La velocità di compressione e ritorno sono gestite dallidraulica.
INTERASSE E CORSA.
Poiché ogni telaio è differente, sia per tipologia di schema di sospensione, sia per escursione e destinazione duso non esiste ununica misura per gli ammortizzatori.
Esistono ad ogni modo delle misure standardizzate, utilizzate dalla stragrande maggioranza dei produttori, anche se naturalmente esistono alcune eccezioni.
Un ammortizzatore si misura in base allinterasse e alla corsa
Immagine 01: interasse e corsa di un ammortizzatore.
Linterasse è la distanza tra i due occhielli di fissaggio dellammortizzatore al telaio. La misura si prende considerando gli assi baricentrici dei due snodi (il centro del foro, ndr) e con ammortizzatore completamente esteso.
La corsa è invece la differenza della lunghezza dellinterasse nelle posizioni di ammortizzatore esteso e a fondo corsa. In pratica la corsa si può misurare considerando la lunghezza di stelo che entra allinterno del corpo dellammortizzatore a sospensione del tutto compressa. Attenzione a non confondere la corsa con la lunghezza dello stelo: non sempre infatti le due grandezze coincidono in quando su molti ammortizzatori, anche a fondo corsa, lo stelo non entra completamente.
Solitamente, per ragioni di peso e di minore sollecitazione, per usi meno gravosi si utilizzano interassi e corse minori, mentre per usi più pesanti (discipline gravity) e su telai con maggiore escursione alla ruota, si utilizzano interassi e corse maggiori.
Lescursione alla ruota non corrisponde mai alla corsa dellammortizzatore, ma vi è una corrispondenza data dal rapporto di compressione.
IL RAPPORTO DI COMPRESSIONE E LA TARATURA IDRAULICA DI FABBRICA
Il sistema di bielle che costituisce il carro posteriore di una bicicletta non trasmette la sollecitazione in maniera lineare allammortizzare, ma la trasmette con un determinato rapporto di compressione che varia a seconda dellaffondamento. La rappresentazione analitica di questa funzione rappresenta la curva che sul linkare viene definita leverage ratio, in italiano rapporto di compressione.
Immagine 02: curva del rapporto di compressione della Giant Faith. Notare come non ci sia una corrispondenza lineare tra escursione alla ruota e rapporto di leva e come questo vari a seconda dellescursione.
Il grafico riporta in ascisse lescursione alla ruota, mentre in ordinata il rapporto di compressione a. Quello che è importante notare è come il rapporto non sia costante ma subisca una variazione a seconda dellescursione utilizzata. La variazione spesso non è del primo ordine (ovvero lineare) ma segue un andamento che può variare a seconda dei leveraggi del carro.
Per chi fosse interessato ad approfondire largomento, consiglio di leggere la trattazione di Ser nel test della Giant Faith (scorrete in basso fino allanalisi cinematica):
http://www.mtb-forum.it/community/forum/showthread.php?t=151001
Seppur il rapporto di leva non sia costante durante lescursione della ruota, possiamo definire un valore medio di rapporto di compressione, linearizzando la curva del rapporto di compressione. Tale valore sarà indicativo ed indicherà soltanto il livello di stress a cui è sottoposta lidraulica dellammortizzatore, valore che tornerà utile nel valutare la taratura oppurtuna dellidraulica per quel determinato telaio.
I produttori di ammortizzatori infatti propongono diverse tarature a seconda del rapporto di compressione dellammortizzatore.
Un rapporto di compressione molto elevato infatti rappresenterà un maggiore stress per lidraulica che dovrà intervenire in maniera maggiore per ottenere una determinata frenatura. Al contrario un rapporto di leva basso assicurerà un minore stress dellidraulica, migliorando la risposta dellammortizzatore alle varie regolazioni. Il rovescio della medaglia è però che data una determinata escursione alla ruota, per avere un basso rapporto di compressione bisogna utilizzare un ammortizzatore con più corsa e quindi con un interasse maggiore e di conseguenza più pesante.
Il rapporto di compressione medio può essere calcolato facilmente come:
Rc = Er / Ca
Dove: Rc è il rapporto di compressione (numero puro), Er è lescursione alla ruota (mm) e Ca è la corsa dellammortizzatore (mm).
AMMORTIZZATORI AD ARIA E A MOLLA.
Il mercato ad oggi offre due grandi tipologie di ammortizzatori: gli ammortizzatori ad aria e quelli a molla.
Negli
ammortizzatori ad aria lelemento elastico è costituito dallaria contenuta in pressione allinterno di unopportuna camera. Quando lammortizzatore si comprime, so stelo entra allinterno di questa camera causando una riduzione di volume e comprimendo quindi laria.
Immagine 03: un ammortizzatore ad aria.
Il pregio di questi ammortizzatori è essenzialmente nel peso contenuto e nel fatto che hanno un certo carico di stacco. Infatti lammortizzatore prima di mettersi in movimento deve vincere lattrito delle guarnizioni. Di conseguenza le piccole oscillazioni indotte dalla pedalata verranno filtrate da questo attrito e il bobbing sarà minore e leffetto del propedal più netto. Di contro questo determina una minore burrosità sui piccoli urti e lutilizzo della camera daria richiedere una maggiore manutenzione (più tenute da sostituire rispetto ad un ammortizzatore a molla).
Negli
ammortizzatori a molla invece lelemento elastico è una molla compressa da due piattelli, uno solidale col corpo dellammortizzatore, una solidale con lo stelo.
Immagine 04: ammortizzatore a molla.
Il vantaggio di questa tipologia di ammortizzatori è essenzialmente nella performance. Non avendo tenute pneumatiche non hanno quasi carico di stacco e la burrosità sui piccoli urti è nettamente maggiore. Inoltre non patiscono in surriscaldamento che sugli ammortizzatori ad aria causa una variazione di pressione dellaria nella camera principale.
Per queste ragioni gli ammortizzatori ad aria sono utilizzati nelle discipline pedalate (XC, marathon, AM, enduro), mentre nelle discipline gravity (enduro, freeride, DH) si utilizzano ammortizzatori a molla.
Lhardware di montaggio al telaio.
Gli attacchi dellammortizzatore sono per lo più standard. A parte qualche caso di attacchi dedicati (
Cannondale Jeckill o le nuove Specilized) solitamente lammortizzatore presenta due occhielli, al cui interno è presente una boccola.
Immagine 05: occhiello con allinterno la boccola.
La boccola è un cuscinetto radente. Si tratta di un cilindretto in acciaio ricoperto di materiale a basso attrito su cui scorre un perno oppure due riduttori in alluminio, a seconda della tipologia di hardware utilizzato. La boccola dopo un certo periodo di tempo perde il trattamento a basso attrito e si consuma, aumentando il diametro e quindi creando gioco sullo snodo. Anche i riduttori si consumano, specie se in alluminio.
In commercio esistono 3 tipologia di hardware di montaggio: il kit standard con riduttore in alluminio, il kit con asse in acciaio e il kit con cuscinetto ad aghi.
RIDUTTORI TRADIZIONALI.
Il kit di riduttori tradizionali è composto come in figura:
Immagine 06: hardware di tipo tradizionale. Fonte immagine originale TFTuned shock.
Allinterno dellocchiello dellammortizzatore è inserita una boccola DU. Allinterno della boccola si inseriscono due riduttori in alluminio composti da una sede in cui va ad inserirsi la boccola e da una zona cilindra più spessa con il compito di mantenere centrato lammortizzatore durante il funzionamento.
Il pregi di questo sistema sono la facilità di montaggio e la facile reperibilità delle boccole DU. Gli svantaggi sono invece legati alla scarsa durata, al fatto che i riduttori in tenero alluminio si consumano insieme alla boccola (va sostituito tutto lhardware quando lo snodo prende gioco), dallassenza di protezione contro lo sporco. Inoltre la presenza di due riduttori separati aumenta la sollecitazione sulla vite di fissaggio che passa allinterno dei riduttori.
KIT CON ASSE IN ACCIAIO.
Conosciuti anche con il termine heavy duty, questo tipo di hardware è composto in questo modo:
Immagine 07: hardware con asse in acciaio. Fonte immagine originale TFTuned shock.
Allinterno dellocchiello è sempre installata una boccola che può essere di tipo DU o meglio in polimero. Allinterno della boccola è inserito un asse cavo in acciaio, molto più tenace dellalluminio e soprattutto della boccola in polimero. Esternamente ai lati della boccola sono inseriti sul perno due distanziali che hanno il compito di mantenere lammortizzatore centrato durante lutilizzo. Tra distanziali e boccola sono interposte solitamente due guarnizioni per prevenire lingresso di sporco.
I vantaggi di questa soluzione sono molteplici. Innanzitutto la durata è nettamente maggiore rispetto al kit di tipo standard. Inoltre lacciaio dellasse è estremamente tenace e lunica parte soggetta ad usura rimane la boccola. Specialmente se si utilizzano boccole in polimero, quando lo snodo prende gioco è sufficiente sostituire la boccola in quanto lusura del perno è quasi nulla. Inoltre la presenza di un asse unico migliora la distribuzione degli sforzi sul bullone di fissaggio, che lavora esclusivamente a taglio senza subire flessione in mezzeria. Gli svantaggi sono invece legati alla maggiore difficoltà del montaggio, soprattutto perché linserimento dellasse nella boccola richiede una morsa.
KIT CON CUSCINETTO AD AGHI
Si tratta di una soluzione poco conosciuta, applicata forse esclusivamente dalla ditta Real World Cyclist, produttrice dei famosi Enduro Fork Seals.
Immagine 08: hardware con cuscinetto ad ago. Fonte immagine Real World Cyclist.
Il kit è composto da un cuscinetto ad ago che si inserisce al posto della boccola nellocchiello dellammortizzatore e da un asse in acciaio ad alta resistenza. Lateralmente allasse si posizionano i due distanziali con una guarnizione che dovrebbe prevenire lingresso di acqua e sporco allinterno del cuscinetto.
Il più grosso vantaggio dovrebbe essere dato dal minore attrito alla rotazione che dovrebbe garantire questa soluzione. La sospensione pare risulti più burrosa sui piccoli urti. Di contro nel cuscinetto ad aghi può infilarsi polvere o sporco e pertanto è richiesta una maggiore manutenzione.
LE MISURE DEGLI OCCHIELLI.
Per nostra sfortuna non tutte le case produttrici utilizzano lo stesso diametro per gli occhielli.
Attualmente sono utilizzati 3 standard:
1)
Boccola da 10mm: utilizzata da
Rock Shox per gli ammortizzatori prodotti dal 1996 al 2002, ora non più in uso.
2)
Boccola da 12mm: utilizzata da Rock Shox per i modelli dal 2005 al 2008 (MC3, MC, Pearl) e per gli Ario dal 2005 al 2009, da DNM e da Manitou
3)
Boccola da 12,7mm (1/2): misura in pollici utilizzata su tutta la gamma da Fox, 5th Elementh, Romic Avalanche, Giant NSR e da Rock Shox per i modelli 2003-2004 e per i modelli Monarch e Vivid (prodotti dal 2008 in poi) e sullArio 2010.
Ad ogni modo non è difficile misurare con un calibro leffettiva larghezza del foro. Limportante è ricordarsi che la misura fa fatta sullocchiello dellammortizzatore e non sulla boccola, che ha uno spessore di ca 3-4mm. Occhio quindi a non scambiare un 12,7mm per un 12mm perché avete misurato il diametro interno della boccola e non dellocchiello!
LE MISURE DEI RIDUTTORI.
I kit di montaggio, oltre al diametro dellocchiello dellammortizzatore (che determina il diametro del perno o dei riduttori) prevedono altre 2 misure:
Immagine 09: come misurare i riduttori.
La larghezza che è la misura della sede di fissaggio dellammortizzatore sul telaio e il diametro interno, o diametro della vite. A seconda che la vite sia un M6, M8 o M10 il foro dovrà avere un diametro di 6,8 o 10mm. Attenzione a quando si misura la larghezza ad essere estremamente precisi. La misurazione va fatta al decimo di mm.