È risaputo che negli ultimi anni i cerchi sono diventati più larghi. Per migliorare la maneggevolezza e aumentare il volume d'aria del pneumatico, nessuno abbina più un pneumatico da 55 mm a un cerchio con larghezza interna di 17 o 19 mm, come accadeva qualche anno fa. I ciclisti sono curiosi di sapere come si comporta lo stesso pneumatico su cerchi larghi rispetto a quelli stretti (ad esempio, il cerchio di prova da 17,8 mm comunemente usato nei test di resistenza al rotolamento delle biciclette).

Per risolvere questo problema, abbiamo testato tre pneumatici da strada, tre da sterrato e tre da montagna su cerchi da 18, 22 e 26 mm. I nostri risultati coprono un rapporto tra larghezza del cerchio e larghezza del pneumatico che varia da 0,32 a 1,04. Alla fine dell'articolo, combiniamo tutti i dati dei test per fornire raccomandazioni sull'accoppiamento ottimale tra larghezza del cerchio e larghezza del pneumatico.

Abbiamo raccolto una grande quantità di dati e, poiché le differenze tra pneumatici di larghezza simile all'interno della stessa categoria erano minime, abbiamo fatto una media dei risultati per ogni categoria di pneumatici (strada, ghiaia e montagna).

Impostazione del test e condizioni per Ruote per biciclette in fibra di carbonio

Pneumatici di prova
Tutti i test di resistenza al rotolamento sono stati condotti su una macchina per test di resistenza al rotolamento. Sono stati utilizzati mozzi Shimano LX670 con 32 raggi DT Champion 2.0. I cuscinetti del mozzo sono stati regolati in modo da essere leggermente allentati. A causa di leggere variazioni nel peso del cerchio, abbiamo regolato il carico per garantire un carico costante di 42,5 kg su tutte le ruote di prova.

• Cerchio da 18 mm
• Cerchio da 22 mm
• Cerchio da 26 mm

Tutti i test hanno utilizzato cerchi e pneumatici tubeless. Anche se i cerchi più larghi tendono maggiormente le camere d'aria, il che può offrire vantaggi con pneumatici più larghi, riteniamo che l'utilizzo di cerchi e pneumatici tubeless per tutti i test fornisca i dati più accurati su come la larghezza del cerchio influisca sulle prestazioni del pneumatico. Per ciascuna delle tre larghezze dei cerchi, abbiamo testato quattro diverse pressioni degli pneumatici per raccogliere più dati e capire meglio come massimizzare i guadagni di prestazioni.

Condizioni di prova della resistenza al rotolamento

• Tutti i pneumatici utilizzano un sistema tubeless
• Velocità: 28,8 km/h
• Carico sulle ruote: 42,5 kg
• Temperatura: 21,5-22,5 °C
• Superficie del tamburo con piastra diamantata
• Diametro del tamburo: 77 cm

Pneumatici stradali abbinati a cerchi da 18 mm, 22 mm e 26 mm
Sebbene gli pneumatici da strada da 25 mm siano tipicamente abbinati a cerchi da 15-18 mm di larghezza, li abbiamo testati anche su cerchi da 22 e 26 mm per verificarne le prestazioni. A una pressione di 100 psi / 6,9 bar, l'altezza e la larghezza degli pneumatici su cerchi diversi sono le seguenti:

Si può notare che per ogni aumento di 1 mm della larghezza del cerchio, uno pneumatico stradale da 25 mm montato su di esso diventa più largo di circa 0,425 mm. Ciò significa che ogni aumento di 4 mm della larghezza del cerchio equivale a scegliere la misura di pneumatico immediatamente superiore (ad esempio, 26C diventa 28C, 28C diventa 30C). Uno pneumatico più largo significa anche che, a parità di pressione, il pneumatico sarà più solido.

Poi c'è il test di resistenza al rotolamento. La resistenza media al rotolamento di tre pneumatici viene misurata su quattro impostazioni di pressione e diverse larghezze di cerchio. Si noti che, poiché uno pneumatico più largo sembra più solido alla stessa pressione, alcune combinazioni richiedono probabilmente degli aggiustamenti nella pratica (ad esempio, 120 psi su un cerchio da 26C sarebbe troppo duro per la maggior parte delle persone).

Nel test sopra riportato, abbiamo utilizzato la stessa pressione di gonfiaggio per ogni larghezza di cerchio. È evidente che gli pneumatici più larghi presentano una minore resistenza al rotolamento. Anche se la differenza non è significativa, la tendenza è evidente. Tuttavia, l'utilizzo diretto di questi risultati per guidare la configurazione dei pneumatici può presentare alcuni problemi, poiché la larghezza del pneumatico è passata da 26,4 mm sul cerchio 18C a 29,8 mm sul cerchio 26C. Per mantenere lo stesso livello di comfort, gli pneumatici più larghi richiedono una pressione inferiore.

Nel test che segue, abbiamo regolato la pressione degli pneumatici in base a livelli di comfort uguali per le diverse larghezze dei cerchi. La pressione del pneumatico per il cerchio 22C rimane invariata, mentre quella per il cerchio 18C viene aumentata di 6% e quella per il cerchio 26C viene diminuita di 6%. La regolazione di 6% corrisponde approssimativamente alla variazione della larghezza del pneumatico.

Dopo aver regolato la pressione degli pneumatici in base al comfort, è evidente che le prestazioni di tutte le configurazioni sono quasi identiche. L'assetto 22C sembra avere prestazioni leggermente peggiori, ma la differenza è così piccola che può essere attribuita a un errore di misurazione.

Conclusione per le biciclette da strada

Concludiamo che quando la larghezza del cerchio supera i 72% della larghezza del pneumatico, un ulteriore allargamento del cerchio non aumenta la resistenza al rotolamento. Per i pneumatici da strada con larghezza di 25 mm, la larghezza del cerchio adatta è di circa 17-18 C, che corrisponde alla configurazione standard della maggior parte delle biciclette da strada di oggi. Per i pneumatici da 28 mm di larghezza, la larghezza migliore del cerchio è di 19-20 C.

Pneumatici da ghiaia abbinati a cerchi da 18, 22 e 26 mm

I tre pneumatici per ghiaia testati sono i seguenti:

- Panaracer GravelKing TLC 40-622

- Continental Terra Speed TR 35-622

- Michelin Power Gravel 35-622

Qui esaminiamo come la larghezza del cerchio influisce su pneumatici leggermente più larghi e confrontiamo i risultati con quelli delle biciclette da strada. Utilizziamo la larghezza nominale media dei tre pneumatici gravel (36,67 mm) per calcolare il rapporto di larghezza nominale cerchio-pneumatico. I rapporti di larghezza nominale cerchio-pneumatico per i pneumatici gravel del test sono 49% (cerchio 18C), 60% (cerchio 22C) e 71% (cerchio 26C). La maggior parte delle biciclette gravel ha cerchi di larghezza compresa tra 19 e 25 mm, il che rende questo set di dati abbastanza rappresentativo delle condizioni reali.

A differenza dei cerchi per bici da strada, dove un aumento di 1 mm della larghezza del cerchio fa sì che uno pneumatico da strada da 25 mm diventi più largo di circa 0,425 mm, per i cerchi gravel un aumento di 1 mm della larghezza del cerchio allarga lo pneumatico solo di circa 0,3 mm. Anche l'altezza del pneumatico mostra una variazione minima con la larghezza del cerchio; un aumento di 8 mm della larghezza del cerchio aumenta l'altezza del pneumatico solo di 0,3 mm.

Abbiamo iniziato i test con la resistenza al rotolamento alle stesse pressioni, misurando la resistenza media al rotolamento dei tre pneumatici con quattro impostazioni di pressione e diverse larghezze dei cerchi. Sebbene i cambiamenti siano meno evidenti rispetto alle bici da strada, i cerchi più larghi a parità di pneumatico e pressione offrono un vantaggio grazie al loro maggiore volume.

L'andamento dei cambiamenti è chiaramente simile a quello delle biciclette da strada: i cerchi più larghi aumentano il volume del pneumatico, riducendo l'affondamento e la deformazione del pneumatico a parità di carico, dando così ai cerchi più larghi un vantaggio nella resistenza al rotolamento a parità di pressione del pneumatico.

Abbiamo poi regolato la pressione degli pneumatici allo stesso livello di comfort. Poiché le variazioni dimensionali degli pneumatici gravel su cerchi di larghezza diversa sono meno pronunciate, anche le regolazioni della pressione degli pneumatici sono minori. Utilizzando il 22C come base, la pressione degli pneumatici per i cerchi 18C è aumentata di 3%, mentre per i cerchi 26C è diminuita di 3%.

L'andamento dei cambiamenti è chiaramente simile a quello delle biciclette da strada: i cerchi più larghi aumentano il volume del pneumatico, riducendo l'affondamento e la deformazione del pneumatico a parità di carico, dando così ai cerchi più larghi un vantaggio nella resistenza al rotolamento a parità di pressione del pneumatico.

Abbiamo poi regolato la pressione degli pneumatici allo stesso livello di comfort. Poiché le variazioni dimensionali degli pneumatici gravel su cerchi di larghezza diversa sono meno pronunciate, anche le regolazioni della pressione degli pneumatici sono minori. Utilizzando il 22C come base, la pressione degli pneumatici per i cerchi 18C è aumentata di 3%, mentre per i cerchi 26C è diminuita di 3%.

Dopo le regolazioni equivalenti, abbiamo riscontrato che gli pneumatici gravel hanno prestazioni simili su cerchi di larghezza diversa. È interessante notare che gli pneumatici gravel danno il meglio su cerchi più larghi, in particolare il 26C, mentre gli pneumatici stradali danno il meglio su cerchi più stretti, in particolare il 18C.

Osservando il rapporto tra larghezza nominale del cerchio e del pneumatico, i pneumatici per ghiaia mostrano la migliore resistenza al rotolamento con un rapporto di 71%, mentre i pneumatici per strada ottengono i migliori risultati con 72%. Sebbene la differenza non sia significativa, possiamo concludere che un rapporto di larghezza nominale cerchio-pneumatico di circa 0,7 fornisce la resistenza al rotolamento ottimale per gli pneumatici.

Conclusioni per i pneumatici da ghiaia

Per quanto riguarda gli pneumatici gravel, concludiamo che la differenza di prestazioni tra l'utilizzo di cerchi da 18C, 22C e 26C è molto ridotta. Dal momento che la maggior parte delle biciclette gravel ha una larghezza dei cerchi compresa tra 19 e 25 mm, la modifica di questo aspetto sembra offrire pochi miglioramenti.

Pneumatici per mountain bike abbinati a cerchi da 18 mm, 22 mm e 26 mm

I tre pneumatici per mountain bike testati sono i seguenti:

- Continental Race King Protection 55-622 (29×2.2)

- Maxxis Aspen EXO TR 57-622 (29×2,25)

- Vittoria Mezcal TNT G+ 2.0 55-622 (29×2.25)

Per risparmiare sui costi e ridurre il peso, è ancora comune vedere mountain bike equipaggiate con cerchi relativamente stretti. Mentre i cerchi da 17 e 19 mm di larghezza interna possono essere diventati obsoleti, i cerchi da 21-25 mm rimangono piuttosto comuni. Abbinando i nostri pneumatici selezionati a cerchi da 18, 22 e 26 mm, si ottengono rapporti di larghezza nominale cerchio-pneumatico che vanno da 32% a 47%. Questo test ci mostrerà come si comportano i cerchi stretti con i pneumatici più larghi.

Come di consueto, con una pressione degli pneumatici di 35 psi / 2,4 bar, l'altezza e la larghezza degli pneumatici su cerchi diversi sono le seguenti:

La variazione della larghezza del pneumatico da mountain bike in funzione della larghezza del cerchio è molto più contenuta di quanto ci aspettassimo. Da un cerchio da 18 mm a uno da 26 mm, la larghezza del pneumatico aumenta solo di 2,2 mm (per ogni aumento di 1 mm della larghezza del cerchio, la larghezza del pneumatico aumenta di soli 0,275 mm). Tuttavia, a differenza dei pneumatici da strada, CX e gravel, l'altezza del pneumatico aumenta in modo significativo, forse perché su cerchi stretti con pneumatici larghi, l'angolo del fianco con il terreno diventa maggiore, spingendo l'altezza del pneumatico verso l'alto.

Abbiamo comunque misurato la resistenza al rotolamento alla stessa pressione degli pneumatici.

I risultati sono interessanti. Dopo la regolazione, le diverse combinazioni pressione-cerchio-pneumatico offrono livelli di comfort simili, ma i cerchi più larghi offrono chiaramente un vantaggio significativo in termini di resistenza al rotolamento.

Considerando il rapporto tra larghezza nominale del cerchio e del pneumatico, il passaggio da un cerchio stretto con un rapporto di 32% a un cerchio largo con un rapporto di 47% può ridurre la resistenza al rotolamento di circa 3%.

Conclusione per le mountain bike

Sulla base dei risultati di questi test, i cerchi stretti sotto i 25 mm sulle mountain bike dovrebbero essere gradualmente eliminati. I cerchi più larghi non solo migliorano la maneggevolezza, ma riducono anche la resistenza al rotolamento. (E i problemi di costo e di peso che avete appena menzionato?).

Conclusione

Il grafico sopra riportato consolida tutti i risultati dei test, fungendo da sintesi di questo studio.

Abbiamo scoperto che, dopo aver regolato la pressione degli pneumatici per ottenere lo stesso livello di comfort, l'impatto delle diverse larghezze dei cerchi sulla resistenza al rotolamento è minimo. Gli pneumatici presentano prestazioni ottimali di bassa resistenza al rotolamento quando il rapporto tra larghezza nominale del cerchio e pneumatico è compreso tra 65% e 75%. In un intervallo di rapporti compreso tra 50% e 80%, i pneumatici mantengono 99% delle loro migliori prestazioni di bassa resistenza al rotolamento. Solo quando il rapporto tra larghezza nominale del cerchio e pneumatico scende al di sotto di 0,5 le prestazioni di bassa resistenza al rotolamento diminuiscono sensibilmente. Tuttavia, anche con un rapporto inferiore a 0,3, gli pneumatici mantengono 95% delle loro prestazioni massime di bassa resistenza al rotolamento.

Ciò solleva una domanda: dovremmo puntare a mantenere un rapporto di larghezza nominale cerchio-pneumatico tra 0,65 e 0,75? Probabilmente no, perché un miglioramento di 1% nella resistenza al rotolamento è trascurabile e può essere facilmente ottenuto altrove. Inoltre, non tutti i pneumatici con battistrada sono abbastanza larghi da essere adatti a cerchi molto larghi. I cerchi più larghi appiattiscono il profilo del pneumatico e, quando la bicicletta si inclina in curva, l'utilizzo delle aree non battute del pneumatico può portare alla perdita di controllo.

Fornire una raccomandazione universale che copra tutte le combinazioni di cerchi e pneumatici è chiaramente impraticabile. Suggeriamo che la larghezza del cerchio sia almeno 50% della larghezza nominale del pneumatico, quindi consideriamo le caratteristiche specifiche del pneumatico e le vostre esigenze, come l'aggressività del vostro stile di guida, il vostro peso e il peso della bicicletta, le prestazioni aerodinamiche e altro ancora.