Il cambio al mozzo è un sistema di trasmissione chiuso all'interno del mozzo della ruota posteriore che gestisce internamente tutti i cambi di marcia. Una catena, una cinghia o un albero di trasmissione trasmettono la potenza: il meccanismo di cambio stesso rimane completamente racchiuso, proteggendolo da sporco, umidità e usura meccanica. Quella che un tempo era considerata una soluzione per le bici da città si è evoluta negli ultimi anni in un vero e proprio sistema di trasmissione per e-bike, cargo bike e biciclette di uso quotidiano, con trasmissioni a variazione continua, cambio automatico e integrazione nelle moderne piattaforme motore.
Il cambio al mozzo è un sistema di trasmissione chiuso all'interno del mozzo della ruota posteriore che gestisce internamente tutti i cambi di marcia. Una catena, una cinghia o un albero di trasmissione trasmettono la potenza: il meccanismo di cambio stesso rimane completamente racchiuso, proteggendolo da sporco, umidità e usura meccanica. Quella che un tempo era considerata una soluzione per le bici da città si è evoluta negli ultimi anni in un vero e proprio sistema di trasmissione per e-bike, cargo bike e biciclette di uso quotidiano, con trasmissioni a variazione continua, cambio automatico e integrazione nelle moderne piattaforme motore.
Come funziona un mozzo con cambio interno?
Il componente principale è un sistema di ingranaggi epicicloidali : un ingranaggio solare centrale è orbitato da diversi ingranaggi planetari, che a loro volta ruotano all'interno di una corona dentata (anello esterno). A seconda di quale componente è tenuto in posizione e quale è azionato, il rapporto di trasmissione cambia.
Quando si cambia marcia, una leva del cambio sul manubrio aziona un manicotto di comando nel mozzo, tramite un cavo o elettronicamente. Questo manicotto innesta diversi componenti e attiva quindi la rispettiva marcia. È possibile cambiare marcia anche da fermi, il che rappresenta un vantaggio significativo nel traffico cittadino.
A differenza dei deragliatori, dove la catena viene guidata su diversi pignoni e corone, i cambi integrati nel mozzo mantengono una trasmissione di potenza costante lungo un'unica linea, senza disallineamenti della catena.
Panoramica dei sistemi di ingranaggi del mozzo più importanti
Shimano Nexus (3-8 velocità)
Il sistema entry-level più diffuso. I mozzi Nexus sono robusti, economici da manutenere e con pezzi di ricambio facilmente reperibili, e sono disponibili nelle versioni a 3, 5, 7 e 8 velocità. La versione a 8 velocità (Inter-8) offre una gamma di rapporti pari a circa il 307%, sufficiente per l'uso urbano quotidiano e per i percorsi pianeggianti.
Compatibile con trasmissione a catena o a cinghia. Spesso utilizzato in combinazione con motori per e-bike montati sul mozzo posteriore , poiché non vi è sovrapposizione con la posizione del motore.
Shimano Alfine (8 e 11 velocità)
Il sistema premium di Shimano: l'Alfine 11 offre una gamma di rapporti del 409%, risultando adatto anche ai percorsi collinari. Disponibile in versione meccanica ed elettronica (compatibile con Di2). Notevolmente più silenzioso ed efficiente del Nexus, ma anche più complesso da manutenere.
Mozzo Rohloff Speedhub (14 velocità)
Il sistema di riferimento: 14 rapporti equidistanti con un'escursione totale del 526% — più della maggior parte dei moderni sistemi di cambio 1x12. Lo Speedhub è progettato per 100.000 km di utilizzo e richiede un cambio dell'olio solo una volta all'anno.
Limitazioni: peso elevato (~500 g) e prezzo di acquisto superiore a 1.000 €. La Rohloff è la prima scelta per i cicloturisti e i bikepacker che percorrono lunghe distanze e che privilegiano l'affidabilità rispetto al peso.
Enviolo (continuamente variabile)
Il sistema tecnicamente più interessante: Enviolo (precedentemente NuVinci) offre una regolazione continua del rapporto di trasmissione senza scatti fissi. Al suo interno, delle sfere coniche rotolano tra due dischi: modificando l'angolo di queste sfere, il rapporto di trasmissione cambia in modo continuo.
Particolarmente utile in combinazione con le e-bike: il sistema è compatibile con AutoShift , un sistema di controllo automatico del cambio che misura cadenza e velocità e regola il rapporto di trasmissione in modo indipendente. Il ciclista deve solo selezionare la cadenza desiderata: il sistema si occupa del resto.
Scatola del movimento centrale: pignone come alternativa
Tecnicamente non si tratta di un cambio a mozzo, ma il concetto di base è lo stesso: il cambio Pinion non è situato nel mozzo della ruota posteriore, bensì nel movimento centrale, ovvero nel punto in cui viene applicata la forza della pedalata. Il cambio è completamente racchiuso e lubrificato a olio; tutti i cambi di marcia avvengono internamente, senza disallineamenti della catena.
Pinion offre due linee di prodotti:
Pignone C-Line (C1.9, C1.12): 9 o 12 rapporti con un'escursione totale del 600% (C1.12). Progettato per l'uso quotidiano, robusto e a bassa manutenzione. Compatibile con cinghie e catene. Il C1.12 è il sistema Pinion più venduto e si trova sempre più spesso su e-bike da trekking e cargo bike.
Pignone P-Line (P1.9, P1.12): La versione leggera, circa 400 g più leggera della C-Line grazie al carter in carbonio e ai rapporti di trasmissione rivisti. Ideale per bici da turismo sportive e e-bike, dove il peso del sistema è un fattore determinante.
Pinion sulle e-bike: Pinion ha sviluppato i propri sistemi di trasmissione elettrica in cui il motore elettrico è integrato direttamente nel movimento centrale. Ciò consente di realizzare unità di trasmissione molto compatte ed è particolarmente indicato per le e-bike da gravel e le bici da turismo sportive. In alternativa, i cambi Pinion possono essere abbinati a motori di terze parti (ad esempio, di Brose o di altri produttori).
Vantaggio rispetto ai cambi al mozzo: poiché il cambio è posizionato sul movimento centrale, il mozzo della ruota posteriore rimane libero, il che consente un montaggio più semplice degli pneumatici, ruote posteriori più leggere e una minore massa non sospesa sulle biciclette biammortizzate.
Svantaggio: i telai Pinion richiedono attacchi speciali per il movimento centrale (standard Pinion), il che limita la scelta dei telai. I costi di acquisto sono superiori rispetto ai mozzi con cambio interno comparabili.
Cambio al mozzo sulla e-bike
La combinazione di un mozzo con cambio interno e un motore centrale è tecnicamente impegnativa: poiché il motore centrale trasmette la potenza alla ruota posteriore tramite la catena, il mozzo con cambio interno deve essere in grado di gestire una coppia elevata. I sistemi moderni come Shimano Alfine ed Enviolo sono esplicitamente omologati per l'uso su e-bike con amplificazione di coppia, mentre le varianti più vecchie del Nexus non sono altrettanto facilmente omologate.
La combinazione del motore nel mozzo posteriore e del cambio nel mozzo non presenta problemi, poiché il motore e il cambio sono posizionati su ruote diverse.
AutoShift nel contesto delle e-bike: Enviolo AutoShift, in combinazione con un motore centrale e un display compatibile (come Bosch o Brose), consente il cambio completamente automatico. Questo rappresenta un vantaggio significativo per i pendolari, gli anziani e le persone con forza limitata nelle mani.
Ingranaggi del mozzo contro ingranaggi del deragliatore
caratteristica
ingranaggi del mozzo
Riduttore a pignone
ingranaggi del deragliatore
Luogo di installazione
mozzo ruota posteriore
movimento centrale
Esterno (pignone/corona)
Protezione dalle intemperie
Completamente incapsulato
Completamente incapsulato
Aperto, soggetto all'inquinamento
Spostamento da fermo
✅ Possibile
✅ Possibile
❌ Solo sotto carico
Numero di marce
3–14 (variabile in modo continuo con Enviolo)
9–12
Fino a 13 (1×13)
Larghezza di banda totale
307–526%
Fino al 600% (P1.12)
Fino a circa il 520% (1×13)
Intervallo di manutenzione
Piccola quantità
Interventi minori (cambio olio)
Regolare (catena, pignone)
Peso
Più pesante (mozzo da 400–600 g)
Medio (P-Line: da circa 1.400 g)
Più leggero (ma con più componenti soggetti a usura)
ruota posteriore
Più pesante
Accendino (mozzo libero)
Accendino
Compatibilità del telaio
Universale
Specifico del pignone
Universale
Costi di acquisizione
Da medio ad alto
Alto
Più conveniente per iniziare
Ideale per
Città, pendolarismo, turismo, e-bike
Touring, E-bike, Gravel
bici da strada, mountain bike, ciclismo sportivo
Trasmissione a cinghia come complemento naturale
Gli ingranaggi nel mozzo si armonizzano particolarmente bene conle trasmissioni a cinghia : poiché una cinghia non richiede lubrificazione né manutenzione della catena, il risultato è un sistema di trasmissione praticamente esente da manutenzione. Entrambi i componenti, cinghia e mozzo, hanno una durata di diverse decine di migliaia di chilometri.
Questa combinazione si ritrova sempre più spesso in pedelec urbane di alta qualità, cargo bike e biciclette elettriche pieghevoli, dove la praticità d'uso quotidiana e la bassa manutenzione sono fondamentali.
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Sì, ma non tutti i mozzi con cambio interno sono adatti. Shimano Alfine ed Enviolo sono esplicitamente omologati per l'uso con motori centrali per e-bike. Le varianti più economiche Nexus in genere non sono progettate per la maggiore coppia di un motore elettrico.
Un classico sistema di cambio al mozzo ha rapporti fissi (ad esempio, 3, 7 o 14 marce). Un sistema a variazione continua come Enviolo non ha rapporti fissi: il rapporto di trasmissione cambia in modo continuo. Nell'uso quotidiano, questo significa non dover cambiare marcia manualmente, ma avere una regolazione fluida che può avvenire anche automaticamente.
I mozzi Shimano Nexus e Alfine richiedono un rabbocco d'olio ogni 2.000-5.000 km tramite il nipplo di lubrificazione integrato. Il mozzo Rohloff Speedhub va riempito con olio speciale una volta all'anno o ogni 5.000 km. Per l'uso quotidiano, è sufficiente una pulizia esterna: una visita in officina è raramente necessaria.
Il mozzo in sé è più pesante di una singola corona, ma questo è un problema minore nell'ambito del sistema complessivo: senza deragliatore anteriore, pignoni della cassetta, cambi di corona multipli e comandi del cambio, la differenza di peso è spesso inferiore a quanto ci si aspetterebbe. Nell'uso quotidiano, il peso di un mozzo con cambio interno non è un fattore determinante.
Per la maggior parte dei pendolari, un gruppo Shimano Nexus 8 o Alfine 8 è l'ideale: offre una gamma di rapporti sufficiente per la guida in città e le salite lievi, richiede poca manutenzione ed è compatibile con le cinghie. Chi preferisce il cambio automatico dovrebbe prendere in considerazione Enviolo AutoShift.
Entrambi i sistemi sono cambi chiusi senza incrocio di catena: la differenza principale sta nella posizione di installazione. Un cambio a mozzo è posizionato nel mozzo della ruota posteriore, mentre un cambio Pinion è situato nel movimento centrale. Il sistema Pinion rende la ruota posteriore più leggera e più facile da rimuovere, ma richiede un telaio appositamente progettato. Questo rappresenta un vantaggio significativo per le biciclette che trasportano frequentemente bagagli o che sono costruite per resistere alle forature (ad esempio, le bici da turismo con pneumatici tubeless).
