Informazioni utili per la scelta di una ruota da competizione per la bicicletta.

Qualunque telaio voi scegliate, il livello delle prestazioni dipendono dalla ruota, la scelta più importante. Niente è causale, tranne il marketing, bandito dal mio blog. Questa è la premessa per valutare ogni ruota.  

La scelta del raggio in carbonio è la migliore in assoluto. I raggi in carbonio lavorano sia in trazione che in compressione per fornire un altissima rigidità; in presenza di carichi normali, la deformazione della ruota è limitata dalla notevolissima resistenza del carbonio all'allungamento; in presenza di carichi maggiori, quando una normale ruota fletterebbe troppo per l'allentamento di uno dei raggi ( una delle cause della sua rottura), i raggi in carbonio lavorano in compressione, cioè sostengono il cerchio riducendo così la deformazione della ruota. E' capitato a possessori di ruote Lightweight, con tre raggi tranciati dalla ruota del compagno di uscita, di tornare a casa, pedalando con la ruota danneggiata ! Sono bastati i raggi rimasti ! Con il raggio in carbonio, incollato sul cerchio in carbonio, non c'è più bisogno di centrare la ruota, in quanto i raggi non devono essere registrati, perchè non si allentano e non si muovono; non si sente più il rumore metallico dello sfregamento dei raggi incrociati sulla ruota posteriore, quando si allentano o quando si parte da fermo, spingendo con una gamba, prima di agganciare l'altro tacchetto al pedale. A prescindere dal materiale di costruzione dei raggi, è molto importante, il numero dei raggi. Più aumenta il numero dei raggi, più aumenta il peso. La ruota si valuta anche dal numero dei raggi montati. Un minore numero di raggi significa un maggiore picco di carico sulla ruota, in particolare, su quella posteriore. Una ruota posteriore con 24 raggi, generalmente ha un aggravio di peso di 20 grammi, una maggiore rigidità, durata, e reattività ( intesa come capacità di risposta alla sollecitazione della pedalata). La ruota posteriore è sollecitata anche dal trasferimento della potenza generata dalla pedalata che incide sui raggi di trascinamento. Insomma forze non indifferenti ( si calcola circa 800 kgf sulla ruota posteriore) si scaricano sulla ruota posteriore e alcuni produttori preferiscono rafforzarla con l'aggiunta di 4 raggi, spesso incrociati su entrambe i lati. La ruota anteriore è invece destinata a sopportare le sollecitazioni laterali, in direzione dell'asse di rotazione e radiali (frontali e perpendicolari) all'asse di rotazione; ed è determinante, per la precisione di guida, maneggevolezza. E' preferibile una ruota anteriore leggera e con il profilo medio per la massima resa in termini di precisione di guida, rigidità e di resistenza al vento. Un altro aspetto fondamentale è il peso della ruota. Minore peso della ruota significa minore attrito di rotolamento; ma una ruota più leggera, generalmente e salvo cerchi costosi realizzati con studi di aerodinamica, crea una maggiore resistenza all'aria. Quando si sceglie una ruota per la velocità occorre pensare che un minore peso si traduce in uno svantaggio sulla strada, valutando fattori costanti o assenti, come il vento, la pianura, i cuscinetti senza attrito ( ecco l'importanza dei cuscinetti con sfere in ceramica). Diversamente le forze in gioco sono attrito di rotolamento, resistenza all'aria frontale e il “freno” dell'aria sulle ruote. In assenza di vento, l'aria agisce direttamente sulla parte anteriore della ruota; se invece il vento assumerà altre direzioni, allora saranno fondamentali le caratteristiche aerodinamiche delle ruote, che influenzeranno il rapporto potenza/velocità. Invece in salita la gravità è il fattore fondamentale ed incide sull'equazione velocità/potenza. In tal caso, dato un certo grado di pendenza della strada, il vantaggio della resistenza all'aria si annulla, a causa della salita inclinata e la gravità agisce come forza predominante sul peso della ruota. In questo caso, il peso leggero è fondamentale.  
In salita agisce la forza di gravità, quindi è determinante la leggerezza. Il peso leggero garantisce l'inerzia minima per avere un accelerazione istantanea (reattività) e quindi una maggiore velocità in salita.  In pianura, data l'equazione, potenza è data dalla forza per la velocità, la potenza richiesta per vincere la resistenza aerodinamica, incrementa di un valore al cubo rispetto alla velocità: esempio, se si raddoppia la velocità, il ciclista avrà bisogno di una potenza otto volte maggiore, in quanto fa quattro volte il lavoro in metà del tempo.

In buona sostanza:  maggiore è il peso del cerchione e maggiore risulta la sua massa e il peso delle masse non sospese; aumentando tale peso, si aumenta l'inerzia delle sospensioni, le quali devono gestire pesi maggiori e sono per questo meno reattive, aumentando la difficoltà nel mantenere una tenuta ottimale. Inoltre si aumenta l'inerzia rotazionale, la quale aumenta la resistenza della ruota a cambiare la sua direzione, con effetti sulla sterzata. 

Dunque in questo caso è fondamentale la diminuzione della resistenza dell'aria, del ciclista ( che deve assumere una posizione aerodinamica), del telaio ( l'importanza di avere un telaio aereo oppure crono) e delle ruote ( l'importanza del profilo, della forma del cerchio e dei raggi). Una ruota leggera genera meno attrito al rotolamento, ma ha una maggiore frenata a causa dell'aria perchè ha una maggiore resistenza all'aria e laddove supera il 10% il peso leggero diventerà uno svantaggio. Ma questo è valido solo in presenza di pianura, assenza di vento e resistenza dei cuscinetti all'attrito. In questo caso le forze che agiranno saranno l'attrito causato dal rotolamento della ruota sull'asfalto ( il quale è costante e dipende dal peso, dal tipo di copertura e dalla superficie stradale) e la resistenza dell'aria che agirà sulla zona frontale ciclista/bicicletta (è importante la posizione del ciclista, la forma delle tubazioni della bicicletta) e sulle ruote ( dove è importante, la forma, il peso e l'altezza del cerchio, nonché la forma dei raggi) e tale resistenza aumenta in modo lineare. Invece cambia, quando le condizioni mutano; per esempio: quando il vento è laterale, il rapporto velocità-potenza sarà notevolmente influenzato e la caratteristiche aerodinamiche delle ruote saranno determinati; oppure quando la strada non è piatta; in questo caso, come dicevo, in salita, la gravità è il fattore determinante, nell'equazione velocità- potenza, quindi il vantaggio della resistenza all'aria (l'aerodinamicità), sparisce a causa dell'inclinazione della strada, perchè, la gravità agisce in modo predominante sul peso delle ruote. Ecco spiegato il motivo, perchè in salita occorre una ruota leggera e in pianura una ruota aerodinamica. Preferite mozzi con cuscinetti in acciaio e sfere in ceramica, di qualità superiore, per una maggiore scorrevolezza ( risparmio di energia), minore manutenzione ( in alcuni modelli è pari a zero) e resistenza all'usura.