È sufficiente capitare in un negozio di biciclette, o aver visitato di recente una fiera di settore, per notare come le biammortizzate esposte abbiano sospensioni posteriori alquanto differenti tra loro.

Se poi foste arrivati al passo successivo, sfogliare i vari cataloghi che accompagnano ogni marchio, vi sareste imbattuti in auto celebrazioni dei rispettivi carri ammortizzati, basati su tecnologie avveniristiche e dotate esclusivamente di pregi… e i difetti? Ma quando mai!

La verità, come sempre, sta nel mezzo. Ogni sistema ha pregi e difetti intrinsechi dovuti alle peculiarità fisiche, infatti, sempre si tratta di figure geometriche – dal forcellone del monoshock al quadrilatero articolato con o senza giunto Horst passando per quello del virtual pivot – con un movimento vincolato al fulcro principale e le rispettive cinematiche.

disegno dello schema ammortizzante della Cube Stereo 27

Il carro della Cube Stereo 27,5″, a quattro bracci con snodo Horst sul fodero orizzontale.

Dopo avervi elencato le caratteristiche che potete verificare, in misura più o meno maggiore, sulla sospensione posteriore, ora vi sveliamo i principali schemi utilizzati dai produttori di mountain bike. Evitiamo volutamente di entrare nel merito di quanto un sistema lavori bene o male con un determinato ammortizzatore, e al tempo stesso eviteremo di fare la storia di ogni sistema, dalla prima volta che è apparso nella mente dell’ingegnere che lo ha creato e/o brevettato sino all’ultima interpretazione.
In soldoni, ci limiteremo ai concetti fondamentali di ogni piattaforma, e già questo basta e avanza per aprirci la visione su un mondo variegato e (quasi) consolidato.

Pronti? Bene, partiamo con gli schemi più diffusi a livello numerico, e riconoscibili immediatamente.

I quadrilateri articolati, con o senza giunto sul fodero basso

Quadrilatero Horst Link

disegno dello schema ammortizzante della Norco Range 650B
Il “vero” quadrilatero, con il giunto sul fodero basso, che svincola la ruota posteriore da questo e che prende il nome dall’inventore, Horst Leitner.

Il brevetto ha più di 20 anni e da molto tempo è detenuto da Specialized, che lo chiama FSR: chi lo vuole usare, come Norco ad esempio, deve pagare i diritti al brand californiano e indicarlo chiaramente su ogni bici che lo usa.

È molto simile al quadrilatero tradizionale, o articolato, a parte la posizione del perno prossimo alla ruota posteriore, che invece qui è sul fodero alto.

Nel quadrilatero Horst Link, con lo snodo collocato leggermente avanzato e in basso rispetto al perno ruota posteriore, la traiettoria di quest’ultimo non è perfettamente ad arco lungo lo sviluppo dell’intera escursione, oltre a essere isolata dalle forze indotte dalla trasmissione e della frenata (rileggetevi la prima puntata per capire cosa comporterebbe il contrario).

Nel dettaglio, sotto carico la bici non tende ad accorciare il fodero basso, causando l’ondeggiamento o bobbing, con la pedalata che diventa neutra. Chi vi racconta che la sospensione è completamente indipendente dalle forze indotte della pedalata vi sta mentendo, infatti, il tiro catena è comunque presente, soprattutto se l’asse ruota segue una traiettoria lineare verticale o all’indietro.

Tuttavia questa traiettoria è leggermente ad arco, con un comportamento molto vicino all’essere neutrale, e di conseguenza le forze indotte dalla pedalata sono inferiori, e non di poco, alla maggior parte degli altri schemi.

Cosa ne consegue? Il designer non deve scervellarsi per compensare l’input del biker – pedalata – aumentando il freno in compressione sull’idraulica dell’ammortizzatore, proprio perché l’influenza della trasmissione è inferiore rispetto ad altri schemi lungo l’intero range dei rapporti.

Una trasmissione 2×10 o 1×11 semplifica ulteriormente la vita, soprattutto in quest’ultimo caso, dove la sospensione può essere realmente progettata intorno a una sola linea catena, oltre a portare altri vantaggi, tra cui accorciare il carro posteriore, utile nel caso si parli di 29er (vedi alla voce Specialized Enduro 29, con il supporto per il deragliatore montabile direttamente sul telaio).

Passando alle forze indotte dalla frenata, queste sono completamente neutralizzate, con la ruota che legge perfettamente il terreno senza inibizioni di sorta anche quando si pinza decisi sulla leva freno posteriore.

In sostanza, il quadrilatero con giunto Horst è neutrale, lavora bene in ogni condizione, è attivo sotto le forze indotte dalla pedalata e dalla frenata, sembra quasi perfetto… quindi la domanda sorge spontanea, perché non è utilizzato da tutti?

Per prima cosa, bisogna pagare per usarlo. Per seconda, è sensibile alle flessioni. Si può ovviare accorciando i foderi alti e allungando il link che aziona l’ammortizzatore, come l’interpretazione ICT che per originalità è stata brevettata dal suo creatore, Tony Ellsworth, e usata sulle bici omonime.

Ma il pivot collocato sul fodero basso, in una zona soggetta alle cospicue forze applicate dal biker sulle pedivelle e scaricate verso la ruota posteriore, e quindi sottoposta a un alto carico laterale dagli urti e dalla deformazione della ruota, porta a una progettazione e realizzazione più accurata rispetto a sistemi più semplici e/o meno “attivi”.

Resta il fatto che il quadrilatero con giunto Horst è ancora il riferimento del mercato per valutare quanto lavori bene una sospensione posteriore.

Rocker Link

foto dello schema ammortizzante della Nuke Proof Mega tr 275

Il quadrilatero tradizionale, chiamato anche quadrilatero articolato o semplicemente “quattro bracci”, consiste in un forcellone infulcrato nei pressi del movimento centrale – di solito leggermente arretrato e rialzato – e di foderi alti infulcrati appena sopra il perno ruota, oltre a una coppia di bilancieri (rocker arm) che vincolano le parti terminali dei foderi bassi al triangolo anteriore del telaio e comprimono l’ammortizzatore con le loro estremità frontali.

Ne consegue il nome quadrilatero per le quattro parti che lo compongono: foderi bassi o chainstay, foderi alti o seatstay, bilanciere o rocker arm o link, e triangolo principale della mtb. Si distingue dal quadrilatero con Horst Link per la posizione del perno situato nei pressi della ruota posteriore, in questo caso collocato sui foderi alti appena sopra l’asse del mozzo.

In genere la traiettoria della ruota posteriore è assimilabile a quella di un monopivot infulcrato appena dietro al movimento centrale e con forcellone corto: un arco che segue il raggio tirato tra il perno principale e l’asse ruota, di solito verso l’alto e in avanti.

Ne consegue che la cinematica del quadrilatero articolato è assimilabile a quella di un monopivot: il bobbing è evidente quando si pedala usando la corona piccola (la catena passa sotto al perno principale); il brake jack (sospensione inibita dalla frenata) si manifesta quando si frena, soprattutto per bici a lunga escursione.

In ogni caso ampia è la libertà progettuale a disposizione degli ingegneri riguardo la posizione dei fulcri e il dimensionamento di foderi e link o rocker arm. Secondo il design prescelto, l’ammortizzatore può essere compresso da un rapporto lineare, crescente o decrescente (“rising rate” e “falling rate”), con un controllo più preciso della curva di compressione rispetto a un monopivot equivalente.

Non essendoci snodi tra il fulcro principale e l’asse ruota, il forcellone equivalente è per natura leggero e rigido, resistendo meglio ai carichi torsionali rispetto a un quadrilatero Horst. Così, a parte i limiti intrinsechi per bobbing e brake jack, questo sistema sopravvive alla grande, grazie soprattutto alla maggiore libertà nel design e un superiore controllo della curva d’affondamento rispetto a sistemi più evoluti ma anche più vincolati dai rispettivi brevetti (FSR, VPP, DW-Link, ecc).

Ora i quadrilateri articolati sono sistemi maturi, affidabili e con un funzionamento apprezzabile nella maggior parte delle situazioni. Anche in questo caso una trasmissione a singola corona anteriore aiuta, e non poco, a limitare i problemi derivanti dal tiro catena: collocando il fulcro principale all’altezza della linea catena il gioco è fatto, o quasi!

Nella prossima puntata vi sveleremo i sistemi monopivot e Floating Pivot Point, illustrandovi pregi e difetti, e come reagiscono ai principali fenomeni che vi abbiamo esposto nell’articolo introduttivo sulle sospensioni… state sintonizzati!

Foto Cristiano Guarco/Bicilive.it
Grafici Linkage 2012/Racooz Software

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