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Viaggio nel carbonio con Paul Lew e Reynolds: ecco le ruote RZR

16 mar 2010

Paul Lew parla lentamente e misura le parole. È abituato ad essere preciso e, con il pubblico di giornalisti italiani, vuole essere certo di far comprendere nel modo giusto il suo lavoro.

È così che abbiamo avuto modo di passare una mattinata in compagnia di uno dei guru della fibra di carbonio. Paul Lew proviene direttamente dall’industria aerospaziale ed ha lavorato a lungo in prima persona nel ciclismo (ruote marchiate LEW erano utilizzate anche da Marco Pantani, uno che in fatto di leggerezza e prestazioni della bici era molto attento) prima di approdare da Reynolds. È stato uno dei primi ad utilizzare fibra di carbonio unidirezionale per realizzare i cerchi là dove si utilizzavano normalmente i filamenti intrecciati.

Paul Lew è il direttore tecnologico della Reynolds, marchio che sta dando una spinta notevole sull’acceleratore delle ruote in carbonio.

Tecnologia RZR

Quella che si è svolta in casa Sintema (distributrice per l’Italia delle ruote Reynolds oltre che proprietaria del marchio di bici Kuota, altro brand ad alta tecnologia in fatto di carbonio) è stata una presentazione più che delle ruote RZR, già viste nelle ultime fiere, della tecnologia che sta dietro il progetto RZR.

D’altra parte realizzare una coppia di ruote ad alto profilo a meno di 900 grammi non è cosa facile, soprattutto considerando che non si tratta di ruote destinate ad usi particolari.

Le Reynolds RZR sono ruote utilizzabili davvero da tutti: il limite dichiarato, per ora, è di 90 chili per il peso del ciclista, ma i test sono più che soddisfacenti anche a 110 chili pure se non ancora ufficializzati.

Ci sarebbe da dire, poi, che avere ruote tanto leggere oltre un certo peso del ciclista non ha poi così tanto senso a nostro avviso. Ma la questione affrontata da Reynolds non riguarda solo il peso totale della bici, quanto la sua prestazione, che poi è ciò che conta per chi fa gare.

L’inerzia

Lo studio di Paul Lew sulle ruote è partito proprio da questo concetto. L’inerzia è un valore da tenere in grande considerazione nell’ambito della bicicletta e tanto più per le ruote. La ruota è una massa rotante e risente molto dell’inerzia, decisamente di più rispetto a quanto non avvenga con altre parti della bici che pure concorrono alla leggerezza dell’insieme. Ma ogni grammo tolto dalle ruote è un risparmio energetico molto superiore rispetto a quanto non sia una riduzione di peso su altre parti.
Cambi di ritmo, asperità della strada e spinta sui pedali portano ad una sollecitazione continua delle ruote, e una resistenza inerziale si trasforma in una perdita di prestazioni notevole.

Tecnologia del carbonio

La fibra di carbonio di base impiegata per la realizzazione delle ruote RZR è ad altissima tecnologia. Basti pensare che la gamma RZR deve essere prodotta interamente negli Stati Uniti poiché il governo federale vieta l’esportazione di questa tecnologia al di fuori degli USA. Niente laboratori di assemblaggio in Oriente, quindi, ma tutto realizzato negli stabilimenti di Salt Lake City.
Il composito utilizzato è un ibrido di fibra 80k con l’aggiunta di Boron, un materiale in grado di dare un valore di resistenza davvero notevole al carbonio ma che, per contro, ha un costo troppo elevato per essere utilizzato in grande quantità («Ha un costo 15 volte superiore alla fibra 80k» ha spiegato Paul Lew).

Le ruote

Eccoci quindi alle ruote della serie RZR. La tecnologia spinta ai massimi livelli ha portato Reynolds ad uno sforzo notevole e che, in futuro, andrà a ripercuotersi sulla qualità di tutte le ruote del marchio americano. I valori meccanici, come abbiamo accennato nelle righe precedenti, sono notevoli, così come le prestazioni e il peso. Per ottenere il risultato assoluto si è lavorato al massimo su ogni parte della ruota.

Il mozzo

Quando esce dallo stampo il mozzo è un pezzo unico di fibra di carbonio. Facile a dirsi, molto meno a realizzarlo. Basti pensare che per ottenere i mozzi così come li vedete sono necessari degli stampi composti da 28 pezzi per l’anteriore e addirittura 42 per il posteriore. Ci vuole oltre un’ora solo per disporre la fibra e preparare gli stampi. Il mozzo posteriore è il risultato di 116 diversi pelli di carbonio. I cuscinetti sono inseriti a pressione direttamente nel corpo in carbonio del mozzo. L’unica parte metallica presente, in lega 6000, è quella che deve alloggiare il corpetto ruota libera. Questa parte è fissata al mozzo per interferenza e incollata ma, per sicurezza, viene bloccata anche da quattro viti.

Sul mozzo posteriore è presente una terza flangia allineata con il cerchio. Ha il compito di sostenere le sollecitazioni verticali.

I raggi

Quella dei raggi è una costruzione particolare. Per la realizzazione viene impiegato un processo di poltrusione che consiste nel tirare le resine attraverso una matrice ottenendo un risultato di grande precisione e ottima resa meccanica. Grazie a questo procedimento si è potuta ridurre del 30 per cento la quantità di resina presente nel composito.
Ogni raggio è costituito da quattro parti: carbonio, boron e due parti in Kevlar. Quest’ultimo materiale viene utilizzato per sicurezza al fine di evitare rotture distruttive in caso di incidente. Il Kevlar ha una resistenza altissima e mantiene il materiale unito.

Zero Tension

Siamo abituati a considerare i raggi come dei tiranti che più sono tensionati e meglio è per la stabilità della ruota. Con il carbonio le cose cambiano. Non serve la tensione dei raggi a tenere la ruota in posizione, spiega Lew, ed anzi se ne guadagna in stabilità della ruota.
«Tensionare un raggio delle ruote RZR a 100 chilogrammi - chiarisce direttamente il concetto - migliora la stabilità della ruota di una frazione di punto percentuale, senza migliorare significativamente la performance, diverso, il discorso per i raggi metallici.
«Aggiungere il tensionamento dei raggi, invece, porta ad uno stress di tutto il sistema aumentando la possibilità di rotture nelle parti più delicate, anche a carico del cerchio. Inoltre in caso di rottura di un raggio la ruota rimane stabile, non si deforma perché non ci sono tensioni che si sbilanciano. Inoltre la possibilità di sostituzione dei raggi delle ruote RZR permette una durata decisamente maggiore per ruote di questo tipo.

Il cerchio

Lo studio aerodinamico ha portato Reynolds a definire l’altezza ideale del cerchio: 46,5 centimetri. Per la realizzazione del cerchio viene impiegata una tecnologia che permette di non utilizzare la classica vescica interna per immettere il gas necessario a portare a pressione lo stampo in fase di lavorazione. Il vantaggio è di non avere residui all’interno del cerchio e l'appoggio del nipple all’interno avviene con la massima precisione. Questo tipo di ottimizzazione del lavoro viene quantificata in un risparmio di circa 50 grammi a cerchio.

Abbiamo parlato di aerodinamica. È stata proprio questa la linea guida per la definizione della forma del cerchio e non solo per l’altezza del profilo.
Osservando attentamente la forma si nota come il profilo sia leggermente curvato e non perfettamente a V. La tecnologia è la stessa che ha portato alla definizione degli spoiler delle auto da corsa.
Qui è presente anche un piccolo dentino, quasi invisibile a occhio, ma importantissimo nel contesto aerodinamico. Si chiama Swirl Lip Generator ed ha il compito di spingere verso l’esterno l’aria che arriva dalla parte frontale. In questo modo si riduce drasticamente la turbolenza in cui si muovono i raggi riducendo l’attrito.
«Gli studi fatti sul comportamento aerodinamico delle ruote – spiega Lew – hanno evidenziato come il vantaggio sia ancora maggiore quando il vento proviene lateralmente rispetto al ciclista.
«Abbiamo valutato il vantaggio in un tre per cento con vento frontale, e nel 7 per cento con vento laterale a 30 gradi di angolazione».

Dagli studi sull’aerodinamica sono emersi anche dei dati interessanti circa le dimensioni delle coperture.

«Il tubolare utilizzato dovrebbe essere circa uno o due millimetri più stretto rispetto al cerchio - continua Paul Lew - ma noi abbiamo lavorato anche sul numero e sulla forma dei raggi».

Sono 16 per l’anteriore e 20 per la posteriore con dimensioni differenti a seconda della posizione in cui si trovano.
Interessante anche la possibilità di agire sui raggi per centrare la ruota e, soprattutto, i raggi sono sostituibili (in un centro specializzato - motivo per cui si sta valutando la possibilità di aprirne uno anche in Europa). Anche le nipple sono in carbonio e, grazie ad una speciale bussola, possono essere regolate per posizionare correttamente il raggio.

Non solo tubolari (ma non subito)

Ruote così sofisticate vengono automaticamente immaginate esclusivamente per il montaggio di tubolari. Non è così e la notizia, ghiotta, viene anticipata proprio da Mr. Lew. Al prossimo salone di Friedrichshsafen, l’Eurobike, Reynolds presenterà delle ruote RZR predisposte per il montaggio di copertoncini e predisposti pure per il sistema tubeless.
Nessun problema di tenuta: i 14 bar cui già sono stati sottoposti i primi prototipi hanno assicurato una tenuta davvero notevole. Niente da invidiare ai cerchi in alluminio insiomma.

Paul Lew mostra le "sue" ruote con orgoglio. Prenderle in mano è davvero un'esperienza. E sì che di ruote leggere ne abbiamo viste. Sorride Lew, sa che il risultato raggiunto è notevole, a sa pure che si potrà fare anche di meglio con il carbonio.
«La fibra 80k che nel settore ciclistico è considerata come il massimo possibile, nel settore aerospaziale si classifica solamente come "media" nella scala dei valori». Margini di miglioramento, quindi, ci sono. Ma devono essere messi d'accordo comunque con il mercato. Il prezzo delle ruote RZR è in via di definizione per l'Italia, ma si parla comunque di qualche migliaio di euro. D'altra parte, difficile avere di meglio.

Ulteriori informazioni su: www.reynoldscycling.com

Vedete il verde lì dietro? È una resina inserita appositamente per favorire il contrasto per il controllo con una microtelecamera che deve verificare il perfetto montaggio di ogni parte.

Asse a spessore differenziato