MISURATORI di POTENZA
di Enzo Piccinni
In alcuni precedenti articoli abbiamo parlato dei misuratori di potenza e delle recenti applicazioni nell’ allenamento dei ciclisti di alto livello. Tantissimi professionisti montano questi moderni sistemi di misurazione che vengono abbinati ad un mini computer fissato al manubrio.
Sia al Giro d’Italia che al Tour sulle biciclette di tantissimi professionisti si sono visti i misuratori della potenza; lo steso Contador vi fa ricorso costantemente.
Il costo elevato è uno degli elementi che, fino ad oggi, hanno frenato la diffusione di questi sofisticati strumenti anche tra i praticanti e gli amatori . Al misuratore di potenza si ricorre solitamente nel training indoor quando ci si allena per il potenziamento muscolare o nei periodi invernali.
Qualcosa , però, sta cambiando e dal mercato internazionale giungono segnali di un grande interesse per questo accessorio della bike .
La SRAM ha acquisito la Società Quarq Tecnologies, specializzata nella produzione di un misuratore di potenza (Cinqo) da applicare allaguarnitura; la Garmin (colosso dei Gps e dell’elettronica applicata) ha acquisito MetriGear , azienda della Silicon Valley, che nel 2010 aveva presentato un proprio misuratore (Vector) di altissima tecnologia da applicare al pedale.
Polar insieme a Look sta perfezionando un proprio sistema (pedale kéo power); la CycleOps ha migliorato il proprio prodotto di alta gamma (il Power Tap ) mentre SRM mantiene il primato nel settore con le recenti migliorie che hanno portato ad una precisione strabiliante nelle misurazioni.
Insomma, il mercato è veramente in fermento e da qui a fine anno è attesa l’uscita di nuovi prodotti
da parte di Sram e Garmin , mentre Polar – dopo i severi collaudi al Tour de France, dovrebbe presentare il super pedale già a Settembre.
Sulla scia i questo grande interesse abbiamo indagato più in dettaglio i prodotti offerti oggi sul mercato rivolgendo, anche, alcune domande agli esperti .
I misuratori di Potenza – pur ispirandosi ad uno stesso criterio : misurare la forza e la velocità applicata ai pedali – si distinguono in base al “sistema di rilevazione” prescelto. Taluni (SRM,
Sram-Quarq) applicano il misuratore sulla guarnitura; altri (CicleOps) lo inseriscono nel mozzo della ruota posteriore; c’è chi ha scelto i pedali (vedi Polar-Look e il misterioso Vector della Garmin). Esistono anche altri sistemi, più economici, che determinano la Potenza sulla base di misure indirette (iBike Velocom) ma con una precisione molto relativa.
Da citare anche il metodo Ergomo,tramontato col fallimento della ditta, che prevedeva l’inserimento dei sensori di misurazione direttamente nel movimento centrale.
SRM (www.SRM.de)
La Società tedesca con sede in Via Rudolf Schulten, Str 6 – 52428 Julich (D), può considerarsi la capostipite del settore, avendo presentato il primo misuratore nel 1986.
Il misuratore della Srm, inventato e prodotto dal tedesco Uli Schobere, prevede un rilevatore (Power meter) da applicare al “ragno” della guarnitura e una unità ricevente (Power Control) da applicare sul manubrio) . La “comunicazione” wireless avviene col sistema ANT +.
Il sistema SRM si basa sull’applicazione di ben 8 sensori , applicati nella guarnitura, che misurano il grado di deformazione del matetriale con una approssimazione nell’ordine dello 0,5 – 1 per cento. La Società tedesca produce anche un sofisticato “ergometro” per le misurazioni indoor che viene utilizzato a livello scientifico nei laboratori (è adottato ad esempio al Centro Mapei) e si basa su un freno elettromagnetico collegato al Power Control.
Foto 1 – Power Control
Nella sede italiana , a Lucca, abbiamo incontrato Simone Stilli al quale abbiamo rivolto alcune domande
1) Cos’è, come è fatto e quali sono i principi di funzionamento di un misuratore di potenza per il ciclismo ?
Il nostro misuratore di potenza è basato su dei sensori posti all’interno dello spider in grado di misurare la deformazione del materiale.
Questa deformazione è elaborata e trattata con l’ausilio di elettronica posta sempre all’interno dello spider. Con questo sistema misuriamo la forza applicata. Per arrivare alla potenza dobbiamo metterla in relazione con la cadenza di pedalata.
I power meter SRM trasmettono potenza e cadenza, e questi dati sono ricevuti, memorizzati ed elaborati da una unità ricevente (power control) che si trova sul manubrio in grado di visualizzare i dati in tempo reale e di memorizzarli per rendere possibile il successivo download ed analisi con il software SRM.
2) Si parla molto di allenamento coi misuratori di potenza (soglie di potenza ,ecc.). In cosa consiste ? Quali i vantaggi ?
Lavorare in potenza da un riferimento oggettivo e molto preciso a differenza di qualsiasi altro metodo di misurazione (freq. cardiaca per esempio). Con la potenza è molto utile anche effettuare correlazioni tra power/frequenza.
Quali differenze esistono per i misuratori da strada, Mtb e pista ?
Il principio è sempre lo stesso e la precisione pure. Ovviamente i ragni sono differenti in funzione delle caratteristiche della bici (girobulloni 110mm/130mm/144mm….), singola, doppia o tripla…
4) Cosa si intende per“critical power” e come viene determinata ?
La potenza critica è il limite superiore di potenza che un atleta riesce a mantenere per periodi prolungati senza arrivare ad esaurimento.Ci sono dei test che permettono di valutarla.
5) Esistono misuratori per l’attività indoor ?
Certo, noi produciamo indoor trainer ed ergometri, sempre basati sui powermeter
6) I misuratori possono essere montati su qualsiasi tipo di bicicletta ?
Si, SRM ha misuratori anche per handbike
7) Come si allena la potenza ?
Dipende da trainer e trainer, cmq avendo questo valore oggettivo a disposizione possiamo lavorare in maniera precisa nelle varie zone (definite in potenza e non più in fc) in funzione del tipo di atleta e del tipo di obiettivo da raggiungere.
Foto 2 – SRM su compact Shimano
CycleOps (www.cycle-ops.com)
CycleOps – parte del gruppo Saris Cycling , con sede a Madison nel Wisconsin – produce i
i mozzi Power Tap , dove i sensori per il rilevamento sono posti all’interno del mozzo stesso.
Il sistema CycleOps comprende un mozzo misuratore di potenza, in grado di misurare la coppia e la velocità della ruota. Queste informazioni sono trasmesse ad un computer istallato sul manubrio o sulla pipa . I mozzi sono disponibili in due formati diversi, a seconda delle dimensioni del perno :
diametro 12 mm. o 15 mm. Il corpetto, per il fissaggio della ruota libera, è compatibile con Shimano e Campagnolo . Sono disponibili nella versione con perno da 130 mm (bike da strada)
o da 135 mm. (mtb).
Foto 3 – Mozzo Power Tap
Sempre all’interno del mozzo è alloggiata la batteria di alimentazione, protetta da un apposito coperchio in plastica. Se i mozzi misuratori vengono forniti come elemento separato devono i essere assemblati sulla ruota; nella versione da strada sono predisposti per una raggiatura a 20, 24, 28 o 32 fori . Da quest’anno CycleOps fornisce, col proprio marchio, anche ruote complete già assemblate, in Alluminio o Carbonio. I modelli più recenti (SLC +) adottano cuscinetti in ceramica con pista esterna e interna in acciaio e gabbia di protezione in plastica per contenere i pesi .
Nelle versioni più recenti della CycleOps al misuratore viene abbinato il PC denominato “Joule” che presenta un ampio display e ben si presta al montaggio sulla pipa del manubrio.
La serie Power Tap impiega la tecnologia senza fili ANT+Sport ed è quindi possibile abbinare al power tap anche computer compatibili di altre marche (come Garmin Edge 705, 500, 800 ecc.).
Il distributore per l’Italia è Charlie.srl (www.charle-srl.it) con sede legale a Vicenza (tel. 0444-550655).
Charles Hancock, responsabile della Filiale italiana, raggiunto al telefono dice : “mi fa piacere che vi muovete sui misuratori di potenza…è sicuramente un mercato in fermento “.
Alla nostra domanda : come è fatto e quali sono i principi di funzionamento di un misuratore ?
Hancock, risponde : “Il principio consiste nell’applicazione di “strain gauge” in aree specifich dell bici per rilevare la torsione”
“Il power tap da una misura precisa della potenza giunta alla ruota- aggiunge Charlie Hancock –
inoltre quello che conta nel progredire dell’allenamento è l’evoluzione della potenza . Il nostro mozzo è molto pratico e può essere spostato molto semplicemente anche su un’altra bicicletta”
Ci sono differenze nei misuratori per le bici da strada, da mtb e pista ?
“Sostanzialmente no – rispondeHancock – il nostro misuratore può essere montato su qualsiasi tipo di bicicletta”
Foto 4 – Power Tap su disco Mtb e PC Joule da fissare alla pipa
L’importatore per l’Italia – AMG srl, con sede a Como – al quale avevamo rivolto alcune domande
in merito, non ci ha rilasciato nessuna dichiarazione.
POLAR (www.polar.it) – LOOK (www.lookcycle.com)
Dalla esperienza dei due marchi ben noti nel mondo del ciclismo è nato un nuovo sistema di misurazione della Potenza : Kéo Power . Si tratta di un sistema innovativo che misura la potenza erogata dal ciclista ed il bilanciamento (destra/sinistra) visualizzandolo su ciclocomputer Polar compatibili. In questo caso i sensori (deputati alla misurazione delle deformazioni indotte dalla pedalata) sono integrati nel corpo dei pedali e garantisconto una grande precisione in quanto la potenza viene “misurata” proprio nel punto di contatto tra ciclista e bicicletta (il pedale appunto).
Come per SRM, anche il sistema Polar prevede l’applicazione di ben 8 “strain gauges” (misuratori dello sforzo) applicati a ciascun pedale . Il peso totale si aggira sui 40 grammi e c’è l’indubbio vantaggio di poterlo montatre senza vincoli legati a ruote o guarniture.
Questo misuratore, compatibile con i cycling computer CS600X, CS600 e CS500, è alimentato da una batteria al Cromo con una durata dichiarata di 5 mesi , per un uso quotidiano di 3 ore, ed è compatibile con pedivelle di lunghezza variabile da 170 fino a 177,5 mm.
Foto 5 – Polar Power e Pedale Look (gentile concessione Polaritalia)
Abbiamo intervistato Matteo Cantieri , responsabile marketing della Polar Italia, che ci ha fornito alcune anticipazioni. “Il pedale è stato testato al Tour de France – dice Cantieri – in questa fase i pedali vengono provati uno ad uno prima di essere posti in vendita. Il pedale misuratore dovrebbe essere commercializzato a fine anno e se i risultati del Tour saranno confortanti pensiamo di fare la presentazion già a Settembre”.
La gestione e analisi dei dati di potenza può essere fatta con il software Polar Pro Trainer 5 , grazie al quale si possono avere i risultati simultanei di frequenza, cadenza, potenza…
Fig. 6 – Videata da Polar ProTrainer 5, in verde i watts di Potenza
A titolo informativo citiamo, anche, un prodotto tutto Polar che misura la Potenza sulla base della tensione e della velocità di scorrimento della catena . Sistema abbastanza semplice prevede l’utilizzo di una rotellina che sostituisce una delle pulegge del bilancere del cambio, sulla ruota posteriore, e trasmette le informazioni al compoter CS600. Con questo metodo, che non si rifà alle deformaioni del materiale, permangono problemi di precisione .
QUARQ (www.quarq.com)
La Quarq Tecnologies è una Società con sede a Spearfish (Sud Dakota) specializzata nella produzione dei misuratori di potenza e nel maggio di quest’anno è stata acquisita da SRAM .
L’unione dei due marchi ha dato, com’era prevedibile, nuovi impulsi alla ricerca e all’innovazione delle tecnologie. Il misuratore di Quarq si chiama Cinqo ed è basato sullo stesso concetto di SRM, ovvero misura la coppia impressa (forza sul pedale) e la velocità angolare (cadenza) con l’impiego di sensori applicati nel ragno della guarnitura. L’ultima, versione denominata Cinqo Saturno, si avvale di ben 10 estensimetri- indicatori che trasmettono con segnale ANT + (trasmissione radio senza fili) e quindi possono essere collegati a qualsiasi unità di visualizzazione (PC al manubrio) che si avvale di tale sistema . Qalvin è una recentissima applicazione per iPod Touch, iPhone e iPad che consente la calibrazione e la diagnostica avanzata di powermeters CinQo. Per operare con Qalvin è necessario il Wahoo chiave . Si tratta di un ricetrasmettitore ANT + che si collega all’iPod Touch, iPhone o iPad e deve essere acquistato separatamente.
La scheda tecnica del misuratore della Quarq assicura un grado di precisione molto buono con una tolleranza dichiarata del 2 per cento.
Al momento il Cinqo è disponibile solo per la bici da strada , nelle versioni standard (girobulloni da 130mm.) o compact (girobulloni 110 mm.) . L’uscita di una versione per Mtb, con giro da 140 mm., è stata annunciata, per i prossimi mesi, sul sito internet della società statunitense.
I sistemi Shimano e Campagnolo che hanno il ragno integrato con le pedivelle non sono compatibili con Cinqo, in quanto Quarq sostituisce il ragno ove alloggiano i sensori e la piccola batteria di alimentazione (durata circa 400 ore) . La batteria si trova sotto al logo Quarq (vedi Foto 7) . Perfetta compatibilità invece con SRAM (ovviamente), FSA, Bontrager, Truvatit.
Foto 7 – Il Cinqo Saturno -Sram
MetriGear – GARMIN (www.garmin.com)
Alla fine dello scorso anno Garmin, colosso mondiale dei sistemi gps e navigazione satellitare
per attività outdoor, ha annunciato l’acquisizione dell’americana MetriGear, Azienda con sede nella Silicon Valley , che era salita alla ribalta internazionale con la presentazione di un rivoluzionario misuratore di potenza : il Vector, presentato alla Fiera Interbike ma non ancora entrato in produzione. Metrigear aveva sviluppato un misuratore montato all’interno del mandrino del pedale, alimentato da una piccola batteria installata all’innesto tra pedale e pedivella. I sensori e l’elettronica sono isolati dall’ambiente esterno all’interno del mandrino pedale e ogni unità è calibrata da MetriGear.
Si tratta di un misuratore di grande precisione che funziona in modalità wireless e con segnale
ANT +, capace di misurare il differenziale di potenza tra destra e sinistra e di misurare ampiezza e direzione delle forze applicate. Con appena 50 grammi di peso (25 gr. per ciascun pedale) ed una tolleranza , dichiarata, nelle misure dell’ 1,5 per cento, Vector si proponeva come un sistema molto innovativo. Il progetto, rimasto, allo stadio sperimentale non è mai approdato sul mercato, ma adesso con l’entrata di Garmin pare che questo misuratore inserito nel pedale possa decollare definitivamente verso la produzione e commercializzazione. Al momento non abbiamo avuto conferme ufficiali anche se i rumors parlano dell’uscita entro la fine del 2011…in concomitanza con il kéo power di Polar-Look ?
Illustrazione del pedale Vector, dal sito www.metrigear.com
iBike (www.ibikesport.com)
iBike è un marchio dell’americana Velocomp, con sede in Florida a Boca Raton.
Abbiamo inserito questo marchio nella nostra breve rassegna sui misuratori per una certa completezza dell’informazione . Va subito precisato che i vari modelli iBike si differenziano da quelli sin qui descritti; infatti iBike effettuano una misurazione indiretta basata su un principio fisico teorico. La potenza applicata dal ciclista è (con approssimazione) quella necessaria a vincere la resistenza offerta dal vento e dagli attriti meccanici e di rotolamento . A partire da questo concetto è stato elaborato un software capace di calcolare , con una certa approssimazione, la potenza erogata sulla base di un certo numero di parametri (pesi, forza del vento, velocità di avanzamento…). Si tratta di un sistema versatile . Non richiede configurazioni meccaniche di alcun tipo, può essere utilizzato su più bici ed è economico. E’ sostanzialmente basato su algoritmi di calcolo e non rileva deformazioni, coppie, forze applicate ecc. Rimane un grande dubbio sulla precisione dei dati elaborati. Sul sito è possibile vedere un confronto fatto con il Power Tap e con il Cinqo Quarq.
Foto . Ibike Modello Pro