Cambio interno al mozzo: quali alternative esistono

Breve storia del cambio al mozzo

Il cambio interno al mozzo è nato a fine XIX secolo quando fu brevettatto un modello, "The Hub", a due velocità che ebbe un gran successo. L'utilizzo di questa tecnologia crebbe fino agli anni '30 del ventesimo secolo quando era ormai diffusa in tutto il mondo. Fino agli anni '70 il cambio al mozzo venne usato diffusamente nei paesi anglofoni e in quelli del nord Europa, per poi essere soppiantato dal più economico e duttile deragliatore esterno che siamo abituati a vedere oggi sulla maggior parte delle biciclette. 

© www.sturmey-archerheritage.com

Resta però una fetta di utenza ciclistica che ancora oggi utilizza con soddisfazione il cambio interno al mozzo, soprattutto tra i ciclisti urbani e i cicloturisti che non hanno esigenze particolari in termini di peso ma badano soprattutto all'affidabilità e alla durevolezza. Dagli anni '90 ad oggi il cambio al mozzo ha vissuto una sorta di nuova giovinezza e oggi questa tecnologia ha raggiunto anche ottimi livelli di comfort, portando i rapporti disponibili a livelli del tutto comparabili con quelli del cambio tradizionale.

Sono stati sviluppati cambi al mozzo fino a 14 velocità mentre quelli più semplici a tre e cinque rapporti costituiscono tuttora una valida alternativa economica e durevole al deragliatore.

Come funziona il cambio interno al mozzo

Il principio di funzionamento di un cambio al mozzo si basa su un sistema di ingranaggi epicicloidali noto anche come riduttore planetario. Dal nome si può intuire come esso sia composto da un pignone solare, una corona a dentatura interna, tre satelliti (il loro numero può variare) ed il portasatelliti. Tale dispositivo permette di ottenere diversi rapporti di trasmissione a seconda dei componenti che vengono azionati o frenati. Tutti gli ingranaggi sono perennemente in presa tra loro. Il numero di satelliti varia a seconda dell'esigenza. 

Il dispositivo è ben illustrato in questa simulazione della Sturmey Archer, azienda che produce cambi interni al mozzo da decenni:

La simulazione rappresenta un riduttore planetario semplice, a tre velocità, mentre per aumentare il numero di rapporti a disposizione si dovrà aggiungere complessità al  meccanismo, senza comunque cambiare il principio, come si vede in questa sezione del cambio Rolhoff

© Rolhoff.de

Vantaggi del cambio al mozzo

Avere un cambio al mozzo offre inconfutabili vantaggi rispetto ad un cambio esterno. La prima e più importante è certamente l'esigenza di una minor manutenzione. Attenzione, non sto dicendo che essa non sia necessaria, anzi: per funzionare bene e correttamente è fondamentale effettuare una corretta manutenzione del cambio interno al mozzo (praticamente solo il cambio di olio ogni 5000-6000km), ma questa non sarà costante e frequente come nel caso dei cambi tradizionali con deragliatore esterno. 

© commutercycles.com.au

I cambi interni sono custoditi in una gabbia sigillata che li protegge dalle intemperie e in generale costituisce il mozzo della ruota posteriore (a parte, come vedremo, nel caso di Pinion). Gli ingranaggi sono immersi in un bagno di olio o grasso e sono azionati da un comando al manubrio. La protezione dagli agenti atmosferici è evidentemente un fattore che aumenta la stabilità e riduce l'esigenza di manutenzioni.

Inoltre la catena non si muove sui pignoni ma resta ferma e questo riduce l'usura e garantisce una maggior velocità e affidabilità della cambiata. Allo stesso tempo, avendo una catena fissa, sarà difficilissimo che essa cada dalla sua sede come invece accade per i cambi tradizionali. La catena in questo caso, essendo fissa, può essere sostituita con una cinghia che ha una durata estremamente più lunga di una catena. Dall'altro lato sarà necessario avere un telaio apposito (che possa essere aperto nel lato destro del carro posteriore) per poter montare la cinghia.

Il fatto di non avere un pacco pignoni impegnativo, permette di poter tensionare in maniera più simmetrica e omogenea i raggi e di conseguenza avere una vita più lunga della ruota posteriore.

Un altro vantaggio notevole, soprattutto per chi pedala in ambito urbano, è la possibilità di cambiare anche da fermi o a velocità bassissime, cosa di fatto impossibile con il cambio tradizionale. Inoltre è possibile cambiare più di un rapporto alla volta.

Riassumendo, questi sono i vantaggi:

• minor manutenzione
• maggior stabilità e durevolezza
• cambiata più veloce e consistente
• possibilità di utilizzare la cinghia al posto della catena
• possibilità di cambiare da fermi e cambiare più di un rapporto per volta

Svantaggi del cambio al mozzo

Tra i molti vantaggi di un cambio al mozzo, si insinuano anche alcuni svantaggi che cercherò di elencare di seguito.

Il principale di essi è il peso e la tecnologia necessaria per realizzarlo. Questi due fattori sono certamente i prinicipali artefici del successo del cambio tradizionale nel confronto del cambio interno al mozzo. Inoltre l'efficienza della maggior parte dei cambi al mozzo è leggermente inferiore a quella dei cambi con deragliatore, soprattutto nel caso di prodotti economici. Talvolta il  cambio al mozzo impedisce l'utilizzo di un attacco quick-release. 

Nei prodotti di qualità, utilizzati da tanti cicloviaggiatori di lungo corso, il prezzo è un altro punto a sfavore nei modelli di alta gamma, anche se in realtà il costo del prodotto viene ammortizzato notevolmente con il minor impatto della manutenzione sul portafoglio! A questo proposito c'è da dire che, se la manutenzione ordinaria si limita praticamente al cambio dell'olio e della catena e può essere fatta facilmente, la manutenzione straordinaria crea qualche grattacapo in più e non tutti i negozianti e meccanici di bici sono in grado di dare assistenza valida e affidabile. Inoltre spesso è necessario spedire il mozzo a un apposito centro assistenza per avere riparazioni specifiche (penso perlomeno a Rolhoff). 

Il cambio al mozzo ha, a parte i modelli più duttili, un range di rapporti totale più basso rispetto ad un cambio tradizionale e per questo è spesso meno indicato per chi fa cicloturismo con carichi notevoli e vuole scalare salite impegnative. Anche perché i rapporti più sacrificati sono quelli corti dato che il rapporto tra corona e pignone non può scendere sotto un certo livello (uniche eccezioni Rolhoff e Pinion). 

In definitiva i principali svantaggi del cambio al mozzo sono:

• peso superiore al cambio tradizionale
• prezzo elevato nei modelli più performanti
• manutenzione straordinaria difficile
• range di rapporti basso

Quali aziende producono cambi interni al mozzo

Le aziende che producono cambi interni al mozzo sono svariate, soprattutto nella fascia di qualità economica. Oltre ai grandi colossi come Shimano e Sram ci sono alcune manifatture che si sono specializzate e si sono fatte strada nella produzione di cambi al mozzo da utilizzare soprattutto in ambito cicloturistico e di viaggi in bici, anche di lungo raggio. Nel dettaglio comunque vediamo le più note e popolari aziende che producono cambi al mozzo o cambi interni.

Rolhoff

Di certo l'azienda più conosciuta tra i cicloviaggiatori, soprattutto del nord Europa. Nata nel 1986, dal '97 produce cambi al mozzo di qualità che hanno portato ciclisti e viaggiatori in giro per il mondo, nelle più remote aree della Terra. L'idea è nata al signor Bernhard Rolhoff su una spiaggia atlantica durante un'escursione in bici nel 1994: dopo 200 m il sig. Rolhoff si impantana, la ruota posteriore si blocca, cambiare da fermo è impossibile, sale e sabbia bloccano tutto. Il mare è piu forte del cambio. L'idea di poter pedalare con queste condizioni però non abbandona più Bernhard che impiega 3 anni, con l'aiuto di tecnici e ciclisti, per mettere a punto il cambio al mozzo oggi più apprezzato tra i cicloviaggiatori.

Quasi tutte le componenti necessarie per produrre il conosciutissimo Speedhub 500/14 in tutte le sue varianti sono prodotte in Germania. Il cambio al mozzo prodotto da Rolhoff, come si intuisce dal nome, ha 14 differenti velocità che garantiscono una fascia di rapporti pari al 526%, davvero molto ampia, con salti costanti del 13,6% (questo implica una cambiata regolare e precisa).

La ruota, in caso di foratura, può essere smontata senza l'esigenza di utilizzare attrezzi.. La resa, solitamente una pecca nei cambi al mozzo, è comunque molto alta, intorno al 95% e le varianti costruite ad oggi sono moltissime, per potersi adattare a quasi tutti i tipi di bici. Per tutte le informazioni sulle possibili varianti (larghezza del mozzo, cambio elettronico, perno passante...) vi rimando direttamente alla pagina dedicata del sito Rolhoff.

Il prezzo non è di certo di quelli da farci correre in negozio ad acquistarlo, percheè ci si aggira sui 1000-1100 €. Se si pensa che molti viaggiatori hanno percorso più di 100.000 km senza grandi manutenzioni a parte il cambio olio e la sostituizione della catena però si può capire che anche la spesa viene abbondantemente ammortizzata negli anni. Uno dei difetti maggiori di cui ho notato si lamentano i cicloviaggiatori che usano il Rolhoff è il rumore che produce durante la pedalata ma questa credo sia una sensazione tutta personale e soggettiva.

Kindernay

Questa giovane azienda norvegese sembra essere tra le uniche a credere realmente nella potenzialità di un cambio interno al mozzo nel mondo del viaggio e della mountain bike. Un team di ingenegneri e ciclisti scandinavi ha messo a punto il Kindernay XIV, con il numero romano ad indicare la quantità di velocità disponibili, uguali a quelle di Rolhoff, di cui, per questo tipo di sistema credo sia l'unica vera alternativa valida.

Il peso di 1400g è davvero basso per questo prodotto (300 g in meno di Rolhoff) e l'ampiezza di rapporti raggiunge il 543% con salti costanti di 13,9%. Come si legge sul sito Kindernay, questo range è più ampio di un cambio 1x12 (con un 50 dietro) o 2x11  (26-42). Questo significa che si può davvero andare ovunque con questo cambio interno al mozzo.

Il fatto di disporre di una gabbia separata dal mozzo su cui montare i raggi inoltre permette di smontare questo cambio facilmente e rimontarlo su un altro cerchio senza troppa difficoltà. Il cambio può essere montato su svariate tipologie di bici grazie al fatto di disporre di un foro in cui far facilmente passare perni passanti di varie misure. L'aspetto limitante, come nel caso del Rolhoff, è il prezzo. Si parte da 1250€ per la versione classica a 1400€ per il sistema FATBIKE. 

Pinion

Un'altra tipologia di cambio interno è quella proposta da Pinion che con il suo prodotto si è fatta strada nel mercato delle bici da viaggio e mountain bike. In questo caso non si parla di cambio al mozzo perché la scatola che protegge gli ingranaggi è fissata alla guarnitura. Il grosso vantaggio del cambio Pinion P1.18 è l a presenza di 18 rapporti, un numero ineguagliato nel mercato dei cambi interni. Questo comporta un intervallo di rapporti molto ampio (636%!!!), raggiungibile solo con un cambio tradizionale 3x10. Anche in questo caso il cambio è sigillato all'interno di un contenitore e lavora a bagno d'olio. Spesso il cambio Pinion viene associato ad una cinghia anche se è possibile utilizzarlo con una catena, anche sovradimensionata e quindi più resistente.

I pregi sono simili a quelli di un cambio al mozzo (poca manutenzione, possibilità di cambiare da fermi e cambiare più marce in un solo colpo...), inoltre qui i salti tra un rapporto e l'altro sono costanti e di 11,5%, quindi più corti di Rolhoff e Kindernay, garantendo maggior possibilità di scelta intermedia. Nel caso di Pinion c'è però l'esigenza di acquistare un telaio apposito che abbia lo spazio per alloggiare il cambio dove si trova la guarnitura. Se si decidesse di cambiare bici non si può trasferire questa tecnologia su qualsiasi altra tipologia di bici, se non su un telaio apposito.

Peso ed efficienza di questa tecnologia sono inferiori a quelle di Rolhoff e Kindernay ma questo solitamente non è un gran problema per i cicloviaggiatori mentre il prezzo notevole (una bici con cambio Pinion difficilmente costa sotto i 2500-3000€) potrebbe essere una barriera notevole per gli amanti dei cicloviaggi. Per tutte le informazioni relative al cambio Pinion vi rimando al sito web dell'azienda tedesca. 

Enviolo

L'azienda Fallbrook produce una trasmissione continua variabile che viene commercializzata con il marchio NuVinci e, nell'applicazione che a noi interessa, quella di un cambio interno al mozzo, è venduta con il nome di Enviolo. Tutto questo giro di nomi non cambia il concetto e il motivo per cui parlo di questo prodotto. Il fatto che sia una trasmissione continua è la novità più ecclatante rispetto ai cambi interni proposti finora.

Non esistono dunque velocità ma soltanto un range di rapporti all'interno del quale è possibile, azionando il cambio, selezionare la moltiplica più adatta al nostro ritmo. L'intervallo di utilizzo di questo cambio è sufficientemente ampio (380%) ma non enorme e questo mi fa pensare che questo prodotto sia adatto a chi vuole fare viaggi principalmente su terreni facili e senza troppe montagne da scalare. 

I gruppi che Enviolo commercializza sono 5 e quello più flessibile per noi cicloturisti sembra essere quello denominato "Sportivo", con la possibilità di essere montato su bici con freni a disco e perni di diverse misure. Può essere montato su cerchi da 32 o 36 raggi. Il peso è piuttosto alto ma il prezzo scende notevolmente rispetto ai prodotti precedenti (siamo intorno ai 200€). 

Shimano

Il colosso giapponese ha depositato nell'autunno 2019 un brevetto per un sistema gearbox simile a quello di Pinion e quindi in futuro aspettiamoci delle novità, soprattutto in ambito mountain bike ma perfettamente calzanti anche sulle bici da viaggio... nel frattempo non mancano comunque nel catalogo dell'azienda i cambi interni al mozzo. In particolare i gruppi in questione sono l'Alfine e il Nexus. Prendiamo in considerazione il primo dei due, quello proposto anche con 11 velocità e con un range di rapporti del 409%. Come si intende quindi siamo piuttosto distanti da prodotti come Rolhoff e Pinion.

Il mozzo può essere montato su ruote da 32 o 36 raggi, può essere usato su e-bike e bici con freni a disco. La larghezza del mozzo è standard (135mm) e quindi limita un po' l'utilizzo ma per bici da viaggio votate alla pianura o alla mezza montagna credo possa essere un'altra ottima opzione. Il prezzo interessante attorno ai 200€ e l'assoluta afffidabilità dell'azienda sono altri due punti a favore dell'Alfine. Sul sito Shimano Italia trovi tutte le informazioni sui cambi al mozzo dell'azienda.

Sturmey Archer

La storica azienda inglese produce dinamo e cambi al mozzo ormai da oltre cent'anni. I suoi prodotti sono economici e affidabili ma per un uso prettamente cicloturistico consiglio questi cambi interni al mozzo solo a chi ha buone gambe o pedala principalmente su percorsi pianeggianti o con qualche salita non troppo impegnativa. Il cambio più duttile è quello a 8 velocità, con un range di rapporti del 325%.

Questo cambio è montabile su ruote con 28,32 o 36 raggi  ed è compatibile con pignone tra da 20, 23 o 25 denti. Il rapporto "diretto" in questo caso è il primo e questo implica che tutti gli altri siano più lunghi e dunque più duri, adatti a pianura e brevi salite. Altra piccola complicazione è la necessità di acquistare un particolare perno per poter disporre del quick-release in questa tipologia di mozzo, senza dover ricorrere a chiavi o altri attrezzi per smontare la ruota e, ad esempio, sostituire una camera d'aria forata. 

Per maggiori informazioni sui vari modelli di cambi interni al mozzo, da 1,2,3,4,5 o 8 velocità, ti suggerisco di accedere al sito di Sturmey Archer.

In definitiva queste sono le opzioni più succulente per chi pensasse all'acquisto di una bici con cambio al mozzo... idea che mi stuzzica molto ma che finora ho scartato più per il costo dei prodotti di maggior qualità che per scetticismo nei confronti di tale tipologia di cambio.

Tu invece cosa ne pensi? Conosci altri cambi interni al mozzo validi che ci suggerisci? Saremo lieti di leggere le tue impressioni e i tuoi consigli nei commenti qui sotto!

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