Elettronica e bicicletta sembrano un ossimoro per la complessità dell’una che si contrappone alla semplicità concettuale dell’altra. Anche i commenti dei lettori, spesso, mettono in evidenza questa contrapposizione. Se si parla di intelligenza artificiale la reazione diventa filosofica, se non ideologica. Ci sarebbe da dire molto sull’aspetto filosofico che attribuiamo a un insieme di conseguenze logiche che diventano così complesse da non riuscirne più a coglierne la sequenza causa-effetto e, proprio per questo, ci preoccupano. Abbiamo paura che possano sfuggire al nostro controllo così come tanta fantascienza ci ha paventato.
Qual è il limite e dove arriveremo? La preoccupazione è di mercato (ci vanno a complicare una cosa semplice che, già così, costa tanto, dove arriveremo?) e di uso-utilità (è importante imparare a usare la bicicletta per quello che è senza scorciatoie e gingilli inutili). Può essere vero ma attenzione agli estremismi, rifiutare le novità per partito preso è antistorico e antifunzionale. In una parola: innaturale.
È antifunzionale perché le migliorie tanto discusse all’inizio si sono rivelate spesso per quello che erano, soluzioni migliori per affrontare una determinata situazione. Antistorico perché proprio sfogliando indietro le pagine che raccontano la bicicletta tecnica troviamo una quantità impressionante di ricerca e soluzioni tecnologiche che hanno portato al mezzo che conosciamo oggi.
Proprio partendo dalla storia possiamo provare a prevedere cosa ci aspetta ancora.
Di seguito, proviamo a fare questo esercizio scoprendo anche come certe cose che oggi ci appaiono come forzature sono, in realtà, parte costante della storia della bicicletta. Insomma, non c’è mai stato un momento in cui ci si è accontentati della bicicletta per quello che era, si è sempre cercato di fare di più e il limite, in definitiva, era solo tecnologico.
Il cambio intelligente? Lo cerchiamo da sempre
La corsa verso un cambio che sappia “pensare da solo” non è affatto recente. Anzi, accompagna la storia della bicicletta da oltre un secolo. Dalle leve eccentriche del XIX secolo fino ai deragliatori ottimizzati al computer e ai sistemi elettronici che analizzano cadenza e velocità, il filo rosso è sempre lo stesso: liberare il ciclista dal compito di scegliere il rapporto, lasciando alla macchina la gestione più efficiente possibile.
Chiunque abbia provato un cambio moderno, sia esso meccanico o elettronico, sa quanto la fluidità della cambiata incida sulla guida, sulla potenza e sul piacere di pedalare. Oggi l’intelligenza artificiale apre scenari nuovi, ma per capire dove potremmo arrivare bisogna guardare da dove veniamo.
Chiariamo: non parliamo solo di bici destinate alle competizioni
Fermiamo subito le voci che già sentiamo dal fondo. La funzionalità del cambio è una ricerca di velocità ed efficienza che non sempre riguarda l’aspetto sportivo (dove si tende a lasciare maggiore controllo al ciclista). Consideriamo, in questo caso, l’efficienza del cambio e le funzionalità a prescindere dal campo di applicazione. D’altra parte la precisione di come allineare il cambio sugli ingranaggi è cosa che anche gli atleti hanno demandato subito, con soddisfazione, ai sistemi indicizzati prima e all’elettronica poi.
I primi esperimenti: ingegneria creativa prima del XX Secolo
Già alla fine dell’Ottocento costruttori e inventori cercavano di eliminare l’intervento manuale del ciclista. Spesso con soluzioni azzardate, ma sorprendentemente moderne nelle intenzioni.
Nel 1899 la Dieterich Gear Company progettò un sistema di trasmissione completamente automatico e privo di ingranaggi. Un movimento centrale sovradimensionato ospitava una leva ad eccentricità variabile che regolava il rapporto in autonomia. Il concetto era ambizioso; la pratica, meno. Pesante, ingombrante, difficile da regolare: più un laboratorio che un componente.
Più ingegnoso e leggero, invece, il sistema Badois adottato da Peugeot nei primi anni del Novecento. Due masse scorrevoli sfruttavano la forza centrifuga per passare automaticamente alla marcia alta intorno ai 13 km/h. Qui l’idea di fondo era già chiara: mantenere la pedalata in un range “naturale”, lasciando alla fisica il compito di cambiare.
C’erano poi i sistemi a retropedalata che venivano definiti “automatici” perché non richiedevano leve dedicate. La Columbia di fine Ottocento e l’As (The Ace) degli anni Venti cambiavano marcia ruotando i pedali all’indietro di un quarto di giro. Non era esattamente automatico, ma eliminava i comandi manuali tradizionali, anche se comportava le solite inefficienze del dover mollare la tensione della catena.
Dopoguerra: retropedalare per cambiare
Nel secondo dopoguerra la ricerca proseguì soprattutto in Europa. Molti sistemi “automatici” rimanevano legati alla retropedalata. Il Renalb-Lux del 1947 e il Selectic del 1951 cambiarono marcia proprio così: mezzo giro all’indietro e la catena saltava sul pignone successivo.
Questi sistemi, oggi quasi dimenticati, rivelano l’ossessione dell’epoca: togliere leve e complicazioni, trovare un modo più intuitivo per cambiare. Una linea che ritroviamo anche nel celebre Campagnolo Corsa del 1946, non certo automatico, ma rappresentativo delle soluzioni manuali pre-indicizzazione, basate sull’allentare il blocco ruota, retropedalare e guidare la catena.
Negli anni Settanta ci si spostò verso la meccanica “reattiva”. Il Deal Drive, un’idea del Dr. Michael Deal, era un sistema completamente automatico basato su una guarnitura espandibile che offriva 16 rapporti. Cambiava in base alla pressione sui pedali: più forza, rapporto più corto. Un’anticipazione di concetti che torneranno nell’elettronica odierna. Anche qui, però, peso e costi limitarono la diffusione.
Il cambio a parallelogramma, con molla antagonista, si dimostrava vincente per semplicità ed efficienza anche rispetto a qualsiasi soluzione meccanicamente automatica.
L’elettronica cambia tutto
Il salto vero è arrivato con l’elettronica. Prima con l’indicizzazione meccanica, che già si rivelava un grande aiuto (aumentavano anche i rapporti, quindi le possibilità di errore con i comandi a frizione semplice, crescevano), poi con il vero e proprio controllo elettronico della cambiata. È lo spartiacque tra l’era della meccanica pura e quella dei sistemi intelligenti.
Ma l’elettronica, prima di essere trasferita sulla bicicletta, era utilizzata per ottimizzare la realizzazione dei cambi (ancora meccanici, ovviamente).
Lo Shimano SIS del 1985 fu il primo deragliatore ottimizzato al computer. Il suo “constant chain gap”, lo spazio costante tra catena e pignone, fu studiato per rendere la cambiata più rapida, più precisa e prevedibile. Una filosofia che ha portato alla nascita dell’Hyperglide, uno standard che ancora oggi definisce come una trasmissione dovrebbe funzionare.
Nel 1994 arrivò il Mavic ZAP: comando elettronico, solenoide per la cambiata e niente cavo di ritorno. Il Mektronik del 1999 ne rappresentò la versione wireless. Erano sistemi avanti anni luce, con problemi di affidabilità, ma aprivano la strada alla modernità.
Tra i tentativi più ambiziosi ci fu il Browning Red Shift: un cambio elettronico automatico che decideva in autonomia quando cambiare. Funzionava, ma solo nei prototipi: la produzione non riuscì a mantenere la precisione richiesta.
E poi c’erano gli ultimi esperimenti centrifughi. Il Falcon AD 30 (1999) utilizzava un regolatore centrifugo sulla puleggia del deragliatore per mantenere costante la cadenza. Un’idea brillante, ma vulnerabile a sporco, vibrazioni e tolleranze ridotte.
Sul fronte city bike, Shimano lanciò il Nexus Auto-D, un sistema capace di leggere cadenza e velocità per decidere autonomamente il rapporto del mozzo. Analizzava i dati, li interpretava e cambiava. Un primo vero esempio di automazione basata su input dinamici.
Gli anni Novanta mostrano però anche un limite noto: i mozzi automatici erano (e sono) poco efficienti. Gli studi dell’epoca parlavano di vere “scatole di frizione”, lontane da una catena che scorre su ingranaggi.
Il futuro: un cambio che apprende
Oggi ci stiamo muovendo verso un concetto nuovo: l’automatismo non è più solo “cambio quando serve”, ma “capisco quando e perché devi cambiare”.
Questo apre alla possibilità che il ciclista non si occupi più della scelta del rapporto, ma solo della pedalata. I sistemi moderni, dal Di2 di Shimano allo SRAM AXS, ma anche l’ultimo di Campagnolo, potrebbero andare facilmente verso la cambiata automatica. Integrare degli algoritmi più sofisticati, infatti, è cosa fattibile.
Le strade sono due:
Ottimizzazione del design: la via inaugurata dal SIS continua con software sempre più evoluti, capaci di minimizzare la perdita di potenza, migliorare la gestione della catena e ottimizzare i denti dei pignoni in base a modelli reali di usura e carico.
Apprendimento adattivo: un cambio che analizza cadenza, velocità, potenza, GPS, altimetria, persino stile di pedalata. Un sistema che impara le preferenze personali del ciclista e anticipa ciò che sta per succedere. Un approccio simile a quello che già vediamo nell’analisi dei dati del ciclismo professionistico, che abbiamo raccontato più volte parlando di algoritmi di previsione e gestione della potenza.
È plausibile immaginare un cambio che ogni giorno si adatti sempre di più al ciclista, in grado di capire come si è abituati ad affrontare uno strappo, quando si è soliti scalare rapporto, quando si preferiscano rapporti più lunghi in pianura o più agili in salita. E che sincronizza tutto con la massima efficienza possibile, sfruttando il deragliatore a catena, ancora oggi, per peso ed efficienza, la soluzione migliore.
Semplificare, non aggiungere: la regola che guida ogni progresso
La storia dei cambi è costellata di tentativi, fallimenti e scoperte che hanno avuto un filo conduttore comune: semplificare, non complicare. Dagli anni ’30, quando i primi deragliatori comparvero nelle corse su strada, fino ai sistemi a 12-13 velocità di oggi, ogni innovazione è nata da chi ha ridotto il lavoro richiesto al ciclista. Vale la pena ricordare come certe soluzioni di cambi furono studiate già alla fine del Diciannovesimo secolo. Furono tagliati fuori proprio dalla regola della semplificazione: per quanto buone idee si trattava di soluzioni complicate, pesanti e poco adatte alla polvere delle strade del tempo che portava a inceppamenti continui.
Stessi componenti, nuova intelligenza?
Come potrebbe essere la bicicletta tra cinquant’anni? La trasmissione della bicicletta potrebbe avere ancora un deragliatore, un pacco pignoni e una catena. Quello che cambierà sarà ciò che li controlla.
L’automatismo del futuro non cercherà di sostituire la meccanica con soluzioni complesse. Al contrario, cercherà di ottenere la migliore efficienza possibile da ciò che già funziona, aggiungendo uno strato digitale capace di adattarsi al ciclista e al percorso in tempo reale.
Un cambio automatico non come compromesso, ma come evoluzione naturale del principio che ha guidato ogni innovazione: semplificare la vita del ciclista, senza perdere neanche un watt. Ovviamente, ma dobbiamo davvero dirlo? Sarà dedicato a chi lo vorrà, la scelta finale potrà restare sempre a chi pedala. Ma un sistema automatico sarebbe certamente una soluzione ideale per le e-bike e anche per i principianti che potranno imparare dall’esperienza di chi, in un sistema automatizzato, avrà già inserito le soluzioni per una trasmissione efficiente.
In apertura (elaborazione grafica da immagine Shimano)
