biciclétta
Indice
Descrizione generale
sf. [sec. XIX; dim. di biciclo]. Veicolo con due ruote azionato dalla forza muscolare e mantenuto in equilibrio per effetto della coppia giroscopica delle ruote, usato per trasporto individuale su strada. § La bicicletta è un mezzo di trasporto economico, soddisfacente per brevi distanze, per cui la sua diffusione, nei primi decenni del sec. XX, è stata rapida e intensa e dando vita a un gran numero di industrie, spesso a carattere artigianale. La diffusione della motorizzazione nei Paesi industrializzati ha tuttavia progressivamente limitato l'uso di questo veicolo che, nonostante il suo rilancio nel quadro delle campagne anti-inquinamento, interessa soprattutto ragazzi e sportivi. Nei Paesi con basso indice di motorizzazione, la bicicletta resta però ancora il mezzo di trasporto individuale più diffuso, tanto che in parecchi Paesi dell'Africa, dell'Asia e dell'America Centrale e Meridionale ha assunto carattere di massa. Ciò spiega perché le fabbriche europee e statunitensi, un tempo numerose, non solo non si siano trasformate in grandi industrie ma siano in gran parte scomparse; non così nell'ex Unione Sovietica, in Cina, in India e in Corea dove la produzione di biciclette, per i mercati interno ed estero, raggiunge ancora quote notevoli.
Bicicletta . Draisina biposto del 1855 (Gallarate, Museo della Società Gallaratese per gli Studi Patri).
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Cenni storici
Il primo a ideare un veicolo a due ruote spinto con i piedi dal conducente sembra essere stato il francese de Sivrac nel 1790; questo veicolo, chiamato celerifero, ispirò il tedesco K. F. Drais von Sauerbronn, il quale (1818) realizzò un veicolo a due ruote (draisina) che divenne, nella prima metà del sec. XIX, un passatempo assai in voga, soprattutto in Francia. La draisina era costituita da un rudimentale telaio a trave, con manubrio e sella, che collegava ruote di eguale diametro; il veicolo era spinto dal conducente, seduto, che puntava sul terreno alternativamente il piede sinistro e quello destro. Un sistema di propulsione più efficiente fu ideato, nel 1855, dal francese E. Michaux (secondo altri da P. Lallement), che realizzò un veicolo, detto biciclo, caratterizzato dall'avere la ruota anteriore molto grande (fino a 1,50 m di diametro) e quella posteriore più piccola; era provvisto di pedaliera calettata sul mozzo della ruota anteriore che pertanto era motrice e direttrice. La metamorfosi del biciclo in bicicletta fu assai lenta: nel 1870 il francese Sergent adottò le due ruote uguali; nel 1879 l'inglese Lawson introdusse il telaio, la moltiplica e la trasmissione a catena, pur mantenendo alla ruota anteriore, ormai soltanto direttrice, dimensioni assai maggiori dell'altra; nel 1884 l'inglese Starley realizzò il telaio per collegare manubrio, forcella anteriore, sellino, pedali e ruote, entrambe di uguale diametro. L'affermazione di questi nuovi mezzi fu ancora per molti anni ostacolata dalla ricerca di un sistema di trasmissione diverso dalla catena, ritenuta poco efficace in quanto, non esistendo i freni, per arrestarsi i ciclisti pedalavano all'indietro per cui la catena “saltava”; si arrivò persino a costruire (1898) la bicicletta con trasmissione ad albero e coppie coniche. Nel 1888 l'inglese Dunlop ideò i primi pneumatici con camera d'aria, che resero il veicolo più idoneo a percorrere le disagevoli strade dell'epoca; nel 1890 furono introdotti i cuscinetti a sfere nei movimenti della trasmissione, riducendo enormemente lo sforzo muscolare richiesto ai ciclisti. Con l'adozione dei freni e della ruota libera, già all'inizio del sec. XX, la bicicletta assunse l'aspetto che manterrà fino ai nostri tempi, seppur perfezionata nei materiali e nelle strutture.
Tecnica
Essenzialmente la bicicletta si compone di un telaio metallico al quale sono applicati il manubrio, la forcella della ruota anteriore, la pedaliera, il sellino e la ruota posteriore, collegata alla pedaliera mediante una catena. Il telaio è costituito da tubi di acciaio o di lega leggera saldati fra loro in modo da formare una struttura avente la forma, approssimativa, di un rombo rinforzato da una traversa diagonale. All'incontro fra il tubo orizzontale superiore (canotto) e il tubo obliquo anteriore è saldato un breve tubo quasi verticale (tubo di sterzo o cannotto) nel quale passa il tubo, libero di ruotare, della forcella anteriore sulla cui estremità viene fissato il manubrio. All'incontro fra il tubo orizzontale e i tubi obliqui posteriori è fissato il collare entro il quale scorre il tubo reggi-sellino; all'incontro fra tubo obliquo anteriore e tubo obliquo posteriore è fissato orizzontalmente uno spezzone di tubo (pipa centrale) nel quale passa l'albero della pedaliera. I tubi obliquo posteriore e orizzontale inferiore sono sdoppiati in coppie di tubi di minor diametro (forcelle posteriori o forcellini) per permettere l'allogamento del mozzo della ruota posteriore nel loro punto d'incontro. L'organo motore della bicicletta è rappresentato dalla pedaliera, costituita da un albero, folle entro la pipa centrale, ai cui estremi sono fissati, ad angolo retto, due bracci (pedivelle) con orientamenti diametralmente opposti rispetto all'albero centrale, recanti alle estremità i pedali, a loro volta folli sui rispettivi alberini. Sull'albero della pedaliera è calettata una ruota dentata (moltiplica), sulla quale s'impegna una catena del tipo a piastrine (catena Galle) che serve a trasmettere alla ruota posteriore motrice la forza esercitata dal guidatore con la pedalata. A tale scopo, sul mozzo della ruota posteriore è applicata una ruota dentata più piccola (pignone) che riceve la forza motrice trasmessa dalla catena. Il collegamento pignone-mozzo è fatto con l'interposizione di un arpionismo (ruota libera) che rende l'uno folle rispetto all'altro quando la catena non è in trazione e permette quindi al ciclista di procedere, sullo slancio o in discesa, senza pedalare. Nella maggior parte delle biciclette moderne questo sistema di trasmissione è integrato da un cambio di velocità che, nella forma più diffusa, consta di un pignone multiplo costituito da due o più ruote dentate affiancate e di un dispositivo comandato da una levetta azionabile dal guidatore (deragliatore), mediante il quale si può provocare lo spostamento della catena dall'una all'altra delle ruote dentate (cambio a salto di catena) così da modificare il rapporto di trasmissione nel modo più favorevole in funzione della pendenza della strada e della velocità desiderata. Esistono altri tipi di cambio di velocità fra i quali alcuni con ruotismi interni al mozzo della ruota posteriore che sostituiscono il collegamento fra pignone e ruota e la cui selezione è comandata manualmente, mediante levetta, oppure con un breve movimento all'indietro della pedaliera (cambio al mozzo). Le ruote della bicicletta (il cui diametro normale è di 68 cm) sono costituite da un mozzo in acciaio, montato su cuscinetti a sfere registrabili, da un cerchione in lega leggera (più raramente in acciaio) e da un certo numero di raggi in acciaio, registrabili in lunghezza e disposti in modo tale da lavorare esclusivamente per trazione, così da contrastare la deformazione del cerchione quando è sotto carico; i cerchioni recano all'esterno i pneumatici, generalmente del tipo con camera d'aria (tranne che sulle biciclette da corsa, che adottano pneumatici leggeri senza camera d'aria, detti tubolari). Il manubrio è l'organo di direzione; è costituito da un tubo orizzontale con i due estremi ripiegati per facilitare la presa e ricoperti con due manopole in gomma o materiale sintetico; viene collegato rigidamente con un morsetto a vite, saldato o calettato nel centro del tubo, con l'estremo della forcella anteriore. Sul manubrio sono poste le leve di comando dei freni anteriore e posteriore, freni generalmente consistenti in ganasce con richiami a molla disposte alla base delle due forcelle e provviste di pattini d'attrito o ceppi agenti sui fianchi esterni dei cerchioni; i freni sono collegati alle rispettive leve di comando mediante cavo protetto da guaina (bowden). Su alcune biciclette i freni constano di un nastro d'acciaio interno al mozzo che si avvolge sul perno centrale oppure di ganasce e superfici d'attrito pure interne al mozzo; questi tipi di freno, applicati alla ruota posteriore, possono essere comandati mediante un movimento all'indietro della pedaliera. Altri organi della bicicletta sono: la dinamo, che prende il moto dalla fiancata del pneumatico alla quale può essere accostata la sua rotella solidale con l'asse del rotore e che alimenta il fanalino bianco anteriore e quello rosso posteriore; i parafanghi anteriore e posteriore; il sellino, provvisto di un sistema di molleggio, spostabile e, spesso, registrabile in altezza; il copricatena o carter; il campanello con funzione di avvisatore acustico; i catadiottri bianchi disposti sulle fiancate dei pedali e quello rosso posteriore, posto all'estremità del parafango; la pompa per il gonfiamento manuale dei pneumatici. Le biciclette più diffuse sono quelle del tipo descritto (bicicletta da turismo), ma ne esistono di forme leggermente diverse: quelle da donna hanno il canotto costituito da un tubo curvilineo che si abbassa quasi a toccare la pedaliera; altre hanno il canotto curvilineo costituito da due tubi affiancati; altre hanno il manubrio con gli estremi curvi verso l'alto e piegati in modo che le manopole siano quasi parallele fra loro; altre, per ragazzi, hanno ruote di sezione maggiorata e sellino allungato con poggiaschiena. Negli anni Sessanta del sec. XX si sono diffuse anche biciclette pieghevoli, praticamente prive di canotto e provviste di snodo o cerniera sul tubo inferiore; queste hanno inoltre ruote di diametro inferiore al normale, sellino asportabile e manubrio spostabile, inserito nel tubo della forcella anteriore tramite un lungo tubo a cannocchiale che ne consente l'innalzamento o l'abbassamento.
I modelli
Diversi i modelli di bicicletta per il tempo libero, soprattutto per i ragazzi, fra le quali la cosiddetta mountain bike e le biciclette per il cross e il trial, caratterizzate da un robusto telaio in genere con canotto inclinato, sellino di forma particolare e forcelle elastiche, nonché da ruote di minor diametro rispetto al normale ma dotate di pneumatici particolari, a sezione maggiorata, con profonde scolpiture onde migliorare la presa sul terreno. Particolare è il modello elettrico detta a pedalata assistita, che presenta un piccolo motore elettrico, calettato direttamente sul mozzo della ruota o nell'asse dei pedali, azionato da una batteria a 12V, che interviene nei momenti di necessità riducendo lo sforzo da esercitare sui pedali al momento della partenza e durante le lunghe salite. I motori delle biciclette elettriche, variano da 150 a poco meno di 300 Watt e consentono di viaggiare a velocità di poco inferiori ai 30 km/h. L'autonomia delle batterie dipende molto dalla richiesta di energia, più il guidatore richiede assistenza, meno durerà l'autonomia delle batterie. La ricarica avviene generalmente durante la notte attraverso una comune presa di corrente domestica. Molte città italiane si sono attrezzate con centraline pubbliche ad uso gratuito, situate il più delle volte nei centri storici per l'accesso alle zone a traffico limitato, e disposto incentivi all'acquisto e agevolazioni per l'uso dei mezzi pubblici. Per il codice della strada una bicicletta a pedalata assistita, come una comune bicicletta, non necessita di targa, può circolare sulle piste ciclabili, muoversi liberamente durante i periodi di blocco del traffico e non è obbligatorio, sebbene consigliato, l'uso del casco. Questo tipo di bicicletta si distingue dal ciclomotore elettrico in quanto il motore interviene esclusivamente durante la pedalata, come ausilio e non in sostituzione della stessa. § Per il ciclismo agonistico sono necessarie biciclette speciali, adatte alle caratteristiche delle diverse specialità. Innanzitutto le biciclette devono essere leggere (alcune non arrivano a 6 kg) ma di solida struttura; il manubrio deve avere le estremità ricurve anteriormente e verso il basso per consentire una posizione aerodinamica e funzionale; la lunghezza delle parti e il loro rapporto sono studiati sui dati antropometrici del corridore. Per le gare su strada le biciclette sono munite di freni assai efficienti e di cambio che può portare anche diciotto rapporti usando le diverse combinazioni delle ruote dentate applicate, tre sulla corona e sei sul pignone. Sono inoltre disegnate in modo da risultare stabili ed elastiche per assorbire le irregolarità del fondo stradale. Le biciclette per le gare su pista sono leggere e rigide, mancano di freni, di cambio e non hanno la “ruota libera”. Quelle per il mezzofondo hanno la ruota anteriore più piccola di quella posteriore, per permettere un avvicinamento maggiore dello stayer all'allenatore. Quelle per le gare ciclocampestri sono adattate alle eccezionali difficoltà di tracciato che devono superare: hanno perciò forcella più larga, tubolari più robusti, rapporti al cambio più agili e pedaliera situata più in alto. Per alcune gare su pista e su strada vengono sempre più realizzate biciclette “personalizzate”, cioè studiate e costruite su misura per quella specifica gara e per quel determinato atleta. Le biciclette per la velocità, in particolare, presentano la ruota anteriore con diametro di circa 5 cm più piccolo di quella posteriore, oppure ruote senza raggi e cerchione (lenticolari) costituite da due dischi biconvessi saldati al mozzo e realizzati in fibra di carbonio. Queste ruote, dotate di pneumatici con sezione di 16 mm e camera d'aria gonfiata a 9-10 atm, diminuiscono la resistenza al rotolamento e migliorano il coefficiente aerodinamico. Inoltre hanno il telaio in tubi di sezione ovale, costruiti in leghe superleggere al titanio, le pedivelle integrali con la moltiplica, il manubrio con curvatura particolare (a corna di bue). I progressi tecnici realizzati nel campo del ciclismo agonistico sono poi stati applicati alle normali biciclette, divenute più leggere e maneggevoli, alle biciclette da cross e trial e alle mountain bike.