La Calotta Bassa della Serie Sterzo della Bicicletta: Funzione, Tipi e Manutenzione

La serie sterzo è un componente fondamentale di ogni bicicletta, consentendo alla forcella di ruotare all'interno del telaio e, di conseguenza, di manovrare la bici e indirizzarla. Spesso sottovalutata, la serie sterzo è in realtà uno dei punti nevralgici della bicicletta, essenziale per la sicurezza e la fluidità di guida. Senza una serie sterzo efficiente, una bici non può essere tenuta in strada; la capacità di sterzare a destra e sinistra è ciò che permette di mantenere l'equilibrio.

Il meccanismo della serie sterzo è composto da una parte superiore e una inferiore che lavorano in coppia. Entrambe le parti prevedono delle calotte, al cui interno sono alloggiate delle sfere o cuscinetti che assicurano la libertà di movimento. È cruciale che queste parti siano regolate con precisione, data l'entità delle sollecitazioni subite dalla serie sterzo durante la guida.

L'Importanza della Serie Sterzo per l'Equilibrio e la Manovrabilità

L'equilibrio su una bicicletta è un fenomeno più complesso di quanto possa sembrare. Molti pensano che l'effetto giroscopico della ruota, che tende a mantenere il proprio asse rotatorio parallelo a se stesso, sia l'unico responsabile della stabilità. Tuttavia, se si blocca il manubrio di una bicicletta e si prova ad avanzare, non si riuscirà a percorrere nemmeno pochi centimetri, con il rischio di farsi male. Questo dimostra che la capacità di sterzare è fondamentale.

La Laufmaschine, costruita nel 1815, è il primo veicolo a due ruote in linea di cui si ha notizia certa in cui il guidatore riuscì a procedere senza cadere. Non aveva pedali, si avanzava a spinta stando seduti a cavalcioni, come le biciclette per i più piccini. Si narra che nemmeno il suo inventore, il barone Karl Drais von Sauerbronn, fosse pienamente consapevole dell'importanza del sistema di sterzo per mantenere l'equilibrio. Dalla Laufmaschine alla Safety Bicycle, passarono settant'anni, evidenziando la complessità del guidare un velocipede e la necessità di scuole guida per apprenderne l'arte.

Componenti Fondamentali della Serie Sterzo

La serie sterzo è un insieme di componenti funzionali alla rotazione della forcella e della ruota anteriore tramite l'azione del manubrio. Le calotte, visibili all'esterno (quando la serie sterzo non è integrata), e i cuscinetti posti all'interno, hanno il ruolo di garantire il movimento e assorbire i colpi. La forza di serraggio della calotta superiore determina la stabilità, che deve rappresentare un compromesso tra l'assenza di giochi e la necessaria scorrevolezza. Una serie sterzo troppo serrata renderà la bici inguidabile, con un continuo ondeggiamento del manubrio ("effetto shimming"), e danneggerà irrimediabilmente cuscinetti e sedi di scorrimento.

Il telaio è lo scheletro della bicicletta, la parte che tiene tutti i principali elementi. Il tubo di sterzo non è verticale: la parte inferiore del tubo è sempre diretta in avanti. Se si prolunga in modo immaginario l'asse del tubo di sterzo fino al suolo, si forma un angolo. Quest'angolo è definito dall'inclinazione che il tubo forma rispetto a un asse orizzontale e varia generalmente tra 70° e 74°.

Forcella e Cannotto

La forcella rigida è dotata di un perno (cannotto), un tubo che si posiziona nel telaio attraverso il tubo di sterzo. Le sospensioni di un vélo, utilizzate per ammortizzare le irregolarità della strada o dei sentieri, si trovano nella parte anteriore del vélo. Gli ammortizzatori sono integrati nella forcella che ha un'escursione da 80 a 100 mm. La parte allungata che, una volta associata all'attacco manubrio, forma il manubrio del vélo è il canotto.

Attacco Manubrio e Manubrio

L'attacco manubrio è l'asse che collega la parte superiore della forcella e il manubrio della bicicletta. Esistono diversi tipi di attacchi manubrio:

• Attacchi manubrio a pipa (per serie sterzo filettate): Questo è il tipo più diffuso e più antico. Per installarlo, bisogna far scorrere il perno dell'attacco manubrio nel cilindro di sterzo. L'attacco manubrio si fissa poi con un espansore (dado conico o cilindrico troncato).
• Attacchi manubrio Ahead-set (o a flangia/a tampone tangenziale): Questo tipo di attacco manubrio stringe il perno della forcella e si blocca attorno ad esso tramite una flangia (con diverse viti) o un tampone tangenziale. L'attacco manubrio di tipo Ahead si fissa sul perno della forcella. La fissazione avviene tramite serraggio e la regolazione dell'altezza si effettua con degli spessori da far scorrere tra l'attacco manubrio e il cilindro del telaio.

Il manubrio è l'organo di direzione del vélo. I manubri multi-posizione includono i manubri "a farfalla" che formano un 8 e i manubri "bullhorn" che assomigliano a un manubrio dritto che termina con estensioni a forma di corno di mucca. Si consiglia di scegliere un manubrio multi-posizione per lunghi viaggi o escursioni in vélo, in particolare per il trekking. I manubri piatti ricurvi sono ideali per le biciclette da città perché la loro forma ricurva all'indietro permette una posizione più rilassata sulla sella del vélo. La scelta migliore per le biciclette da corsa è il manubrio da strada. Le mani sono posizionate o sulla parte superiore del manubrio o verso il basso sulle manopole per una posizione più inclinata. Il tipo di manubrio più utilizzato in VTT è il manubrio piatto dritto perché la sua forma permette un buon controllo e una grande precisione. Il manubrio non è mai perfettamente dritto ma leggermente inclinato all'indietro. Esistono tre forme di manubrio dritto.

Tipi di Serie Sterzo

Nel corso degli anni, anche le serie sterzo si sono evolute, presentando ora tecnologie differenti. Esistono essenzialmente due tipi principali di serie sterzo, oltre a soluzioni più avanzate:

1. Serie Sterzo Filettate (o Tradizionali): Sono state lo standard per decenni. Composte da due calotte che vengono inserite a pressione nel tubo di sterzo e fungono da base d'appoggio per le sfere. Le sfere sono solitamente imbrigliate in una gabbietta, imprigionata dalla calotta superiore nella parte alta e dall'anello di chiusura infilato a pressione sul cannotto forcella. La chiusura e la regolazione ottimale sono date dalla calotta superiore che si avvita sulla filettatura presente sul tubo forcella, portando il sistema "a pacco". Per questo tipo di serie sterzo è previsto l'utilizzo di un attacco manubrio con la classica forma "a pipa" che si infila all'interno del cannotto forcella.

   • Componenti di una serie sterzo filettata:
     • Pista inferiore (ralla): anello sagomato da collocare nella parte finale del tubo forcella, con profilo disegnato per accogliere il cuscinetto inferiore.
     • Cuscinetto inferiore: può essere a sfere libere o ingabbiate.
     • Calotta inferiore: inserita a pressione nella parte bassa del tubo sterzo del telaio.
     • Calotta superiore: si avvita sul tubo della forcella filettato.
     • Cuscinetto superiore: può essere a sfere libere o ingabbiate.
     • Calotta filettata: si congiunge con la calotta superiore e "copre" il cuscinetto superiore.
     • Rondella inchiavettata: ha una piccola asola che deve essere inserita nella scanalatura presente sul tubo forcella.
     • Dado di chiusura filettato: mantiene il corretto serraggio della calotta filettata.

2. Serie Sterzo Aheadset (o Threadless/Senza Testa): Introdotto negli anni '90, questo sistema è diventato lo standard universale sulle biciclette moderne, anche di bassa gamma. Funziona concettualmente in modo simile al sistema tradizionale, ma è pensato per forcelle con cannotto senza filettatura. Il tirante (detto anche "ragnetto") viene infilato all'interno del cannotto e presenta un foro filettato nella parte centrale. Su questo foro viene inserita la vite di tiraggio, che ha il solo scopo di compattare il meccanismo di rotazione tirando la forcella. La vite insiste sul cappellotto di chiusura superiore che si appoggia direttamente sull'attacco manubrio.

   • Componenti di una serie sterzo Aheadset:
     • Pista inferiore (ralla): anello sagomato da collocare nella parte finale del tubo forcella, con profilo disegnato per accogliere il cuscinetto inferiore.
     • Cuscinetto inferiore sigillato: cuscinetti industriali o a gabbietta.
     • Calotta inferiore: inserita a pressione nella parte bassa del tubo sterzo del telaio e "copre" il cuscinetto inferiore.
     • Calotta superiore.
     • Cuscinetto superiore sigillato.
     • Calotta di chiusura: si congiunge con la calotta superiore e "copre" il cuscinetto superiore.
     • Ragnetto (spider/expander): si inserisce all'interno del tubo forcella per assicurare la perfetta centratura.
     • Tappo di chiusura.
     • Vite di tensionamento: inserita nel tappo, ingaggia il filetto del ragnetto per eliminare i giochi.

3. Serie Sterzo Integrate (IS): Sono soluzioni tecnologiche avanzate, appannaggio di biciclette da elite. In questo caso, le sedi dei cuscinetti sono ricavate direttamente nel tubo di sterzo, eliminando la necessità delle calotte esterne. I cuscinetti vengono inseriti a pressione nel tubo di sterzo. Ciò comporta una certa difficoltà nell'identificare il giusto cuscinetto sigillato per la sostituzione, che deve avere non solo il diametro adatto ma anche il profilo corretto per adeguarsi all'angolo di sterzo. Fortunatamente, molti produttori di serie sterzo offrono calotte e cuscinetti in vendita separatamente.

4. Serie Sterzo Semi-integrate (ZS - Zero Stack): Simili alle integrate, i cuscinetti si trovano nella calotta pressata all'interno del telaio, ma la calotta stessa è esterna, seppur con un profilo molto basso.

5. Serie Sterzo con Calotte Esterne (EC - External Cups): I cuscinetti si trovano nella calotta all'esterno del telaio, che presenta un'altezza importante.

Serie Sterzo Filettate vs Aheadset: Differenze e Vantaggi

L'introduzione del sistema Aheadset ha quasi completamente soppiantato le serie sterzo filettate, che sono rimaste lo standard per biciclette di bassa gamma o da supermercato. I vantaggi funzionali delle Aheadset sono notevoli:

• Eliminazione dei filetti: Filettare la testa della forcella era un passaggio in più che incideva sui costi di fabbricazione. Eliminando la filettatura, si elimina anche la possibilità di spanare i filetti e rovinare l'assemblaggio.
• Velocità di montaggio: A parità di esperienza e capacità, un meccanico impiega meno tempo per installare una serie sterzo Aheadset rispetto a una tradizionale.
• Risparmio di peso: Seppur minimo, una serie sterzo Aheadset pesa meno di una filettata.
• Sensazione di guida: Nelle serie sterzo Aheadset, il manubrio è fissato in modo pressoché diretto al tubo della forcella, migliorando la stabilità e la sensazione di guida. Nelle filettate, il collegamento era demandato alla pipa, aggiungendo un elemento intermedio.
• Frequenza di manutenzione: Una serie sterzo filettata è più soggetta ad arrugginire se esposta alle intemperie, poiché le filettature possono grippare.
• Facilità di manutenzione: Una serie sterzo Aheadset si può revisionare con un'unica chiave a brugola, mentre per quelle filettate servono chiavi apposite più ingombranti e non sempre facili da portare con sé.
• Rigidezza e resistenza: Una serie sterzo Aheadset offre diametri maggiori, risultando più resistenti e rigide.

Guida ai Diametri delle Serie Sterzo

Le serie sterzo non seguono standard fissi, ma propongono diametri differenti. Ecco una guida per riconoscere il tipo di serie sterzo installato:

• Diametro tubo forcella 25.4mm: Si tratta di una serie sterzo filettata da 1″, comune su biciclette di bassa gamma o su mezzi precedenti alla metà degli anni '90. Possono essere di tipo italiano (diametro interno tubo sterzo 30,05mm), giapponese (tubo sterzo 30,1mm), americano (tubo sterzo 32,5mm) oppure francese (tubo sterzo 29,85mm). Quello che cambia è solo il diametro interno del tubo di sterzo e, di conseguenza, la misura dell'interferenza delle calotte inserite a pressione. I diametri esterni delle piste di scorrimento e della forcella sono i medesimi.
• Diametro tubo forcella 31,8mm: Si tratta di una serie sterzo filettata da 1 1/4″, presente su vecchie MTB americane o sui tandem.
• Diametro tubo forcella 28,6mm: In questo caso, può essere una serie sterzo filettata da 1 1/8″ (mtb di prima generazione) oppure una serie sterzo Aheadset, solitamente definite maggiorate. Per distinguere tra i due, bisogna osservare l'estremità del tubo e verificare la presenza o meno della filettatura.
• Diametro tubo forcella 38,1mm: Una serie sterzo da 1,5″, divenuta lo standard per le biciclette moderne. Questo tipo di serie sterzo è di solito conica, ovvero il tubo della forcella, quando è attaccato alla testa, presenta un diametro da 1,5″, che poi si riduce a 1 1/8″ dove viene agganciato lo stem. Solitamente, questo tipo di serie sterzo è integrato.

Innovazioni e Tecnologie Moderne

Il design delle bici negli ultimi anni si è spostato sempre più verso l'integrazione totale dei cavi. Collaborazioni con brand come Litemove, Knog, FOX e SR Suntour hanno portato allo sviluppo di serie sterzo capaci di accogliere cablaggi per luci, porte USB e accessori, mantenendo estetica e funzionalità ai massimi livelli.

• ACR (Aero Cable Routing): Soluzione OEM per integrare i cavi all'interno mantenendo rigidità e allineamento preciso del cockpit.
• ICR (Integrated Cable Routing): Pensato per chi vuole flessibilità, può essere full o semi-integrato. Nata dalla collaborazione con Satori, TranzX, Zoom ed Ergotec.
• SMR-II (Semi-Integrated Cable Routing II): Lo smorzamento integrato nel cuscinetto stabilizza lo sterzo. Offre una regolazione del reach di ±5 mm tramite calotte ovalizzate.
• CR II (Cable Routing II): Un sistema che limita la rotazione dello sterzo per prevenire danni ai cavi o al telaio.

Cuscinetti ad Alte Prestazioni

I cuscinetti rappresentano il cuore pulsante della serie sterzo. FSA, ad esempio, ha sviluppato diverse linee:

• HPB (High Performance Bearing): Rappresentano la massima espressione tecnologica per chi cerca durata, protezione dagli agenti esterni e scorrevolezza costante. Utilizzano anelli in acciaio inox di altissima qualità, trattati con un rivestimento chimico proprietario che aumenta drasticamente la resistenza alla corrosione. La gabbia interna è in un polimero ad alte prestazioni con micro-lubrificazione integrata, una vera barriera fisica che impedisce l'ingresso di contaminanti e mantiene stabile la distribuzione del grasso. Vengono verificati con test come il Mud Test, che simula l'ingresso di fango e detriti.
• X-Bearing: Pensata per chi cerca un cuscinetto più durevole rispetto agli standard tradizionali in acciaio cromato, ma con un prezzo più accessibile rispetto agli HPB. Utilizzano anelli in acciaio cromato ad alta resistenza, più rigidi e stabili. Rappresentano una scelta equilibrata per bici con passaggi cavi più semplici o per rider che desiderano un upgrade senza investire nella soluzione premium.

Manutenzione della Serie Sterzo: Sintomi e Revisione

Un buon programma di manutenzione e cura della propria bici prevede la pulizia e l'ingrassaggio della serie sterzo almeno una volta all'anno, due se si gira in off-road o in condizioni atmosferiche proibitive come pioggia o neve. Vi sono comunque dei sintomi che indicano che è giunto il momento di mettere mano alla serie sterzo:

• Sterzo duro e a scatti: Probabilmente la serie sterzo è troppo serrata e le sfere hanno inciso la pista, creando delle impronte che rendono rigido il movimento. Questo fenomeno è chiamato "Brinnelled".
• Sterzo lasco con giochi irremovibili: Le sfere si sono usurate e vanno sostituite.
• Rumore di sabbia all'interno: Le gabbiette delle sfere si sono rotte, liberando le sfere stesse.
• Rumore graffiante: Il grasso è stato dilavato e si è formata ruggine.
• Bici ferma per lungo periodo: Dopo una lunga pausa, il grasso si sarà inquinato, rendendo necessaria una revisione.
• Utilizzo in condizioni estreme (pioggia, fango): Se la bici è stata usata in condizioni difficili, il grasso si sarà dilavato o inquinato.
• Bici nuova: Le biciclette nuove spesso presentano una mancanza di grasso. È buona norma ingrassare la serie sterzo (e non solo) prima della prima uscita.

La Revisione delle Serie Sterzo Filettate: Strumenti e Procedura

Per effettuare una completa revisione di una serie sterzo di tipo tradizionale, sono necessari i seguenti strumenti:

• Chiave a brugola da 5mm (o 6mm in rari casi): per svitare l'espansore e togliere la pipa.
• Pezzo di legno: da interporre tra pipa e martello.
• Martello di gomma: per spingere l'espansore fuori dalla pipa.
• Chiavi per serie sterzo: una chiave apposita con diametri che vanno dal 24 al 36mm. In caso di formati speciali, si può usare un serratubi (del tipo usato dagli idraulici) con i denti protetti da nastro isolante.
• Grasso bianco al litio: per ingrassare le sfere.
• Cacciavite con punta calamitata: se le sfere sono libere, serve per estrarle e inserirle.
• Bacinella, petrolio bianco e pennello: per sgrassare e pulire tutti i componenti.
• Sgrassatore spray, pennello e straccio: per pulire a fondo.

Guida passo passo:

1. Rimuovere la ruota anteriore: È una buona norma per liberare la forcella.
2. Svitare la vite della pipa: Con la chiave a brugola da 5mm, allentare la vite della pipa senza estrarla.
3. Rimuovere l'espansore: Posizionare un pezzo di legno sulla testa della vite e assestare un colpo deciso con un martello di gomma. La vite colpirà l'estrattore, che verrà espulso, permettendo di sfilare la pipa.
4. Rimuovere controdado e rondella: Con la chiave per serie sterzo, svitare e rimuovere il controdado e la sua rondella, ponendoli a bagno nel petrolio bianco.
5. Rimuovere la calotta superiore: Tenendo ferma la forcella con la mano sinistra, con la destra svitare la calotta superiore fino a estrarla completamente. Ricordarsi di tenere salda la forcella, poiché una volta rimossa la calotta, la forcella è libera e può scivolare a terra.
6. Estrarre la forcella e i cuscinetti: Sfilare la forcella dal tubo di sterzo. Una volta liberato, estrarre il cuscinetto inferiore e metterlo a bagno nel petrolio bianco. Se la serie sterzo monta sfere libere, estrarle una per una con la punta calamitata del cacciavite. Estrarre anche il cuscinetto superiore e metterlo a bagno.
7. Pulire tutti i componenti: Con sgrassatore spray, pennello e straccio, pulire la serie sterzo, eliminando sporcizia, tracce di ruggine e vecchio grasso. Pulire anche l'interno del tubo e il tubo forcella. Con il pennello e il petrolio bianco, sgrassare a fondo le gabbiette o le sfere e le calotte.
8. Ingrassare le piste di scorrimento: Riempire le piste di scorrimento inferiore e superiore con grasso al litio. Fare lo stesso con la pista di scorrimento sulla testa della forcella.
9. Riposizionare i cuscinetti: Rimontare le gabbiette sulla pista superiore e sulla pista della forcella. Le gabbiette presentano un lato piano e un lato con le sfere. Le sfere devono lavorare a contatto con le piste e si "devono guardare". Se si montano sfere libere, posizionarle con la punta calamitata del cacciavite.
10. Rimontare la forcella: Inserire nuovamente il tubo della forcella all'interno del tubo sterzo.
11. Avvitare la calotta superiore: Mettere del grasso sulla filettatura della forcella e avvitare fino a mandarla in battuta, senza stringere troppo (la regolazione "fine" si effettua con la pipa montata).
12. Inserire la rondella di spessore: Non dimenticare di inserire la rondella di spessore prima di avvitare il controdado. La rondella presenta un dente che va calettato sul profilo scanalato della filettatura della testa della forcella.
13. Avvitare il controdado: Avvitare il controdado mandandolo in battuta ma senza stringere.
14. Inserire la pipa: Inserire la pipa, verificando l'altezza con il metro. Avvitare leggermente senza stringere la vite della pipa.
15. Montare la ruota anteriore: Installare la ruota anteriore, bloccandola con lo sgancio rapido. Ricordarsi di chiudere lo sgancio rapido dei freni.
16. Allineare lo sterzo: Appoggiare la bici a terra, mettersi a cavalcioni della ruota anteriore e cercare di allineare la pipa con la ruota anteriore. Dopodiché, serrare con forza la pipa.
17. Regolare lo sterzo: Con la chiave per lo sterzo, mandare in battuta la calotta superiore fino a quando lo sterzo è libero ma senza giochi. Per verificare, tirare il freno anteriore e spingere avanti e indietro la bici.

Problemi Specifici di Regolazione (es. Canyon Onfly C7)

In alcune biciclette moderne, come la Canyon Onfly C7, potrebbero verificarsi problemi di limitazione della rotazione dello sterzo, ad esempio più gradi a destra che a sinistra. Questo è spesso dovuto a un finecorsa, un dente metallico centrale nella calotta inferiore che limita la rotazione del cannotto. Per regolare o riposizionare questo dente, potrebbe essere necessario uno strumento specifico per l'estrazione del cono della forcella, l'anello che si trova in basso al cannotto della forcella. Se danneggiato o non compatibile con la nuova serie sterzo, deve essere sostituito. L'estrattore di calotte è un altro strumento utile per rimuovere le calotte stesse.

Configurator FSA Easy Headset

La scelta della serie sterzo corretta è spesso uno degli aspetti più complicati nella manutenzione o nell'assemblaggio di una bici. Proprio per questo FSA ha sviluppato FSA Easy Headset, un configuratore online pensato per semplificare tutto il processo, sia ai meccanici che agli utenti finali. Uno dei punti di forza è l'aggiornamento costante del database, che include sia biciclette attuali che modelli di qualche anno fa, oltre a integrazioni dedicate a telai OEM specifici.

tags: #calotta #bassa #sterzo #bici