Transmissão e Câmbio

O desenvolvimento da transmissão por corrente ajudou a tornar possível a criação da bicicleta que conhecemos hoje. A corrente eliminou a necessidade do ciclista ficar diretamente sobre a roda dianteira. Ao invés disso, o ciclista pôde ficar posicionado entre as duas rodas, com um melhor equilíbrio. Com o advento do câmbio de marchas, o ciclista também pôde pedalar mais eficientemente. Foi possível desfrutar maiores velocidades e maior facilidade nas subidas íngremes.

As Primeiras Transmissões

Leonardo Da Vinci é tido como o criador da idéia da corrente e roda dentada, no século XV. No entanto, levou aproximadamente 400 anos para idéia se tornar um aspecto prático no projeto de bicicletas. Para a transmissão por corrente ser efetiva é preciso transmitir potência eficientemente, das pernas do ciclista para a roda traseira. Deve ser, também, projetada de tal forma que a resistência ao movimento do pedal esteja dentro de um faixa confortável par o ciclista. O desenvolvimento de materiais mais fortes e outros avanços tecnológico e da engenharia tornaram isso possível. Por volta dos anos 1880 a transmissão por corrente era lugar-comum.

O moderno sistema de transmissão e câmbio

O Benefício das Marchas

A transmissão por corrente sozinha (sem marchas) é eficiente nas superfícies planas e nas descidas. No entanto, pedalar contra o vento, subir uma ladeira ou mesmo sair com uma bicicleta sem marchas, leva o ciclista a ficar em pé no pedal e se esforçar, pedalando em baixa cadência. As marchas permitem ao ciclista pedalar em um ritmo confortável e eficiente, seja subido ou descendo ladeiras, contra ou a favor do vento.

Nas velhas bicicletas de roda alta os pedais eram conectados diretamente na roda. Uma volta do pedal eqüivalia a uma volta da roda. As marchas possibilitaram ao ciclista mudar essa relação. Para as ladeiras íngremes, escolhemos uma relação de marcha que nos faz girar os pedais várias vezes para girar a roda apenas uma vez. No plano ou na descida, devemos escolher uma marcha que gira a roda várias vezes para cada volta dos pedais.

Contando os Dentes

Um método simples para se determinar a relação de velocidade em uma determinada marcha é contar o número de dentes da coroa e, então, o número de dentes do pinhão traseiro (da catraca). Por exemplo, se a coroa tem 54 dentes e o pinhão tem 27, significa que para cada volta do pedal a corrente passa por 54 dentes, o que faz com que o pinhão de 27 dentes gire duas vezes (girando a roda traseira duas vezes). Isto representa uma relação de 2 para 1. Se o pinhão tivesse 11 dentes, a relação seria próxima de 5 para 1, e assim sucessivamente.

A animação ao lado demostra a rotação da coroa e do pinhão de uma bicicleta. Note que para cada volta da roda dentada maior (coroa) o pinhão traseiro gira duas vezes. A animação também produz uma interessante ilusão de ótica, onde os "raios" da coroa aparentam estar se movendo em sentido contrário.

Os Métodos "Penny Farthing" e Francês.

O método de contar os dentes das rodas dentadas é apenas uma das maneiras de calcular a relação de velocidade. Na Inglaterra, a relação de velocidade é convertida no diâmetro da roda maior da bicicleta de roda alta, chamada de "Penny Farthing". O exemplo citado anteriormente usa uma relação de 2 para 1. Para convertê-la, o diâmetro da roda traseira deve ser multiplicado por 2. Uma relação de 2 para 1 numa bicicleta com uma roda de 27 polegadas de diâmetro, seria equivalente a uma roda 54 polegadas de diâmetro em uma bicicleta de roda alta.

Na França é usado o sistema métrico. Eles multiplicam a circunferência da roda, em metros, pela relação de velocidade. Usado novamente o exemplo anterior, para uma relação de 2 para 1 e um pneu com 1,5 metros de circunferência, o resultado seria 3 metros. Esse sistema, diferentemente do sistema inglês, indica qual a distância percorrida com uma volta dos pedais.

A Cadência

As marchas permitem que o ciclista mantenha a cadência (o ritmo da pedalada) que o torna mais eficiente. Enquanto existem muitas opiniões sobre qual é, exatamente, a cadência ideal para se pedalar, todos parecem concordar que a cadência é importante. De acordo com Paul Doherty, Cientista Sênior do Exploratorium, "o corpo humano produz mais energia para pedalar, de forma mais eficiente, em certas cadências. Eu procuro manter minha cadência entre 60 e 90 giros por minuto". A maioria dos ciclistas recreativos pedala muito lentamente, gastando energia de forma ineficiente, em marchas altas.

Os ciclistas profissionais têm cadências muito altas. A cadência dos ciclistas de estrada podem variar entre 75 e 120 giros por minuto. O mountain biking é outra estória. A campeã americana de "cross-country", Ruthie Matthes, explicou, "no mountain biking as vezes você estará subindo um ladeira muito íngreme, talvez a 50 giro por minuto (rpm) e, em seguida, descendo muito rápido sem mesmo pedalar, apenas se equilibrando na bicicleta, sem frear, indo o mais rápido que você consegue. No mountain biking existe uma ampla faixa de cadências utilizadas"