Cambio della bicicletta: cos'è, come funziona e a cosa serve?

Cos'è il cambio della bicicletta?

Il cambio bici è uno tra i componenti più importanti dei nostri mezzi moderni. Si tratta di un meccanismo, perlopiù meccanico - anche se oggi i prodotti top di gamma sono elettronici o misti elettro-meccanici - che permette di modificare il rapporto tra il numero di pedalate di noi ciclisti e lo sviluppo metrico della ruota della bici (cioè, semplificando, il numero di metri di cui avanza la bici dopo un giro completo della nostra gamba sul pedale).

Quando è nato il cambio della bicicletta?

Stabilire una data esatta sarebbe inadeguato per una serie di motivi. Ma facciamo un passo indietro nel tempo. Il primo mezzo assimilabile a una bici, dopo la draisina nata circa 200 anni fa e che non possedeva i pedali, era il biciclo di inizio secolo scorso. In questo caso lo sviluppo metrico del mezzo dipendeva solo ed esclusivamente dal diametro della ruota non essendo presente alcuna trasmissione. Per questo le ruote anteriori di questo mezzo erano, talvolta, gigantesche.

I primi elementi della trasmissione che vennero introdotti furono la corona, il pignone e la catena che trasmetteva l'energia alla ruota posteriore. Queste prime bici erano tutte biciclette a scatto fisso.

La prima idea di cambio della bicicletta venne introdotta con la ruota flip flop. In realtà si trattava solo di una ruota dotata di due pignoni con diverse dentature, uno a destra e uno a sinistra. I ciclisti dovevano fermarsi, smontare la ruota, invertirla e riagganciarla: operazione tutt'altro che semplice, soprattutto per corridori in gara, magari sotto condizioni atmosferiche poco favorevoli. 

Le grandi innovazioni in quest'ambito sono dovute soprattutto a un corridore vicentino. Tullio Campagnolo nel 1930 brevettò un sistema di sgancio rapido che tutt'oggi viene utilizzato su tantissime biciclette.

Leggenda narra che quest'idea nacque nel 1927, sulla salita del passo Croce d'Aune durante una gara. Campagnolo si trovò in gran difficoltà a estrarre la ruota per cambiare rapporto a causa del gelo che aveva bloccato i bulloni. In quell'occasione pronunciò la celebre frase in dialetto veneto: "Bisogna cambiar qualcossa de drio" (Bisogna cambiare qualcosa dietro). 

Sempre Campagnolo, nel 1935, introdusse un "pacco" con due pignoni sullo stesso lato della ruota e una leva per spostare la catena: il primo prototipo di cambio della bicicletta.

Cambio per bici: a cosa serve?

Abbiamo capito che per far avanzare una bici è necessario trasmetterle una forza (tramite pedali) che viene trasferita alla ruota posteriore tramite guarnitura, catena e pignoni ancorati al mozzo posteriore. In base alla dimensione della corona e del pignone posteriore la ruota della bicicletta svilupperà un determinato numero di giri per un singolo giro della nostra pedalata (e quindi della moltiplica anteriore).

Il cambio della bicicletta è il meccanismo che permette di modificare questo rapporto tra giri della pedalata e giri della ruota. In questo modo il ciclista può regolare, in base alla sua volontà (più spesso in base alla volontà della strada e alla sua pendenza) il numero di rotazione delle gambe per metro di sviluppo della ruota. Si intuisce che questo influenza anche lo sforzo richiesto e la velocità di avanzata del mezzo. 

Cambio bici come funziona?

Per poter regolare il rapporto tra giri della pedalata e giri della ruota e quindi agire sui rapporti bici, è necessario azionare il meccanismo di cambio. In generale si può modificare lo sviluppo metrico andando ad agire sia sulla corona anteriore che sul pacco pignoni.

Nel primo caso la guarnitura può essere composta da una sola corona (monocorona), da una doppia o da una tripla. Per approfondire l'argomento puoi dare un'occhiata all'articolo in cui discutiamo quale guarnitura sia migliore per il cicloturismo e il bikepacking.

La cassetta posteriore invece può essere costituita da un numero variabile di pignoni che oggi arriva fino a 12 o addirittura a 13 velocità nel caso del cambio Ekar, il cambio gravel di Campagnolo.

Sia che si tratti di un cambio meccanico classico, sia che si parli di cambio elettronico, i deragliatori rappresentano il cuore di questo componente. Azionati da un cavo (d'acciaio o elettronico a seconda) che li fa spostare a destra o a sinistra, permettono di muovere la catena da una corona a un'altra (nel caso di deragliatore anteriore) e da un pignone a un altro (nel caso di deragliatore posteriore). Se devi regolare il cambio meccanico della tua bici puoi leggere l'articolo dedicato.

Alla struttura principale è fissato un bilanciere con due rotelline dentate ancorate a una gabbietta dove passa la catena. Il bilanciere ruota attorno a un perno agganciato al cambio. Una molla tiene in tensione la catena aumentando o diminuendo il percorso che la stessa deve fare sulle rotelline nel bilanciere mentre si “allunga” o si “accorcia”, spostandosi dagli ingranaggi più piccoli ai più grandi e viceversa.

Cambio meccanico

Il movimento del deragliatore è garantito dal cavo d'acciaio che collega le leve manubrio ai deragliatori. La tensione del cavo permette la "salita" della catena mentre una molla di ritorno, all'allentare della tensione, garantisce la discesa verso pignoni o corone più piccoli.

Poiché è fondamentale che il cambio della bicicletta funzioni in maniera impeccabile, sono presenti delle viti di registro H e L che permettono la regolazione del deragliatore in modo che la catena non sfreghi sullo stesso e non salti tra un pignone e l'altro. 

Cambio elettronico

Il cambio elettronico bici differisce da quello meccanico per l'assenza di cavi d'acciaio e guaine. Prendiamo ad esempio il cambio Shimano XTR Di2 (che sta per Digital integrated intelligence): il movimento dei deragliatori è garantito dalla presenza di un motore che viene azionato sempre dalle leve al manubrio, ma tramite impulsi elettrici. Si capisce che in questo caso sarà necessario disporre di una batteria che tenga in carica i motori dei due deragliatori, ma l'assenza di parti meccaniche assicura una precisione maggiore e la necessità di minor manutenzione.

Un gran vantaggio di questa tecnologia è l'autoregolazione: i deragliatori lavorano sempre in maniera uguale, sincronizzati e si regolano sul cambio se ci sono dei cambiamenti fisici nel posizionamento reciproco delle varie parti che costituiscono il sistema trasmissione.

In conclusione spero di aver chiarito il funzionamento del cambio, a cosa serva e la grande importanza che ha questo componente nel comfort di guida delle nostre biciclette, siano esse bici da corsa, gravel bike o bici da viaggio.