Pneumatici e aderenza, tutto quello che volevi sapere e non hai mai osato chiedere.

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1 Repubblica e Cantone Ticino Polizia cantonale Sezione approfondimenti Pneumatici e aderenza, tutto quello che volevi sapere e non hai mai osato chiedere. Di Sergente Maggiore Alvaro Franchini, Sezione Tecnica Reparto del Traffico Com é fatto un pneumatico? Di seguito riportiamo alcune curiosità e dati che possono essere interessanti se collegate al grande sviluppo effettuato in tale ambito dai fabbricanti. E l unico punto di contato con il terreno, deve essere controllato spesso ed ha bisogno di cure. E formato da 25/28 componenti, sugli autoveicoli presenta una parte d acciaio sulla cintura e sul tallone, la carcassa é in textil, mentre sui Veicoli Pesanti anche la carcassa é in acciaio. Sugli autoveicoli abbiamo 2 cinture in acciaio incrociate a 23/27/28 gradi dello spessore di un decimo di millimetro. Sino al coefficiente di velocità H 1 nylon zero gradi, oltre tale coeff. 2 cinture di nylon. Se un costruttore crea un nuovo veicolo i fabbricanti di pneumatici devono creare il pneumatico. Parti del pneumatico 1. Strato interno (camera d aria) Tubless senza camera d aria. Mai in un tale tipo di pneumatico inserire una camera d aria, anche se si tratta d emergenza pericoloso 2. Strati in tela Rayon o filo in Poliester (gommato). Resistenza alla portata e pressione di riempimento. 3. Nucleo tallone In acciaio (sempre togliere l aria da un pneumatico prima di toglierlo dal cerchio). E un filo d acciaio che mantiene la tenuta sul cerchione. 4. Banda anulare Caucciù sintetico. Determina la stabilità, la direzionalità ed incide sul confort di marcia. 5. Rinforzo della carcassa Nylon cavo in aramide, determina la stabilità, e la precisione nei cambi di direzione. 6. Profilo della spalla (Porsche pneumatico sigla N/N1/N2/N3) BMW gomme specifiche. E in caucciù sintetico favorisce una tenuta ermetica sul cerchio. 7. Bande laterali E un bordo per la protezione del cerchio. 1

2 Attenzione nel superare placche in metallo di cantieri stradali, agli urti longitudinali con i bordi di marciapiedi, ecc...si creano micro - fessure, l aria inizia lentamente ad uscire e quando la pressione del pneumatico raggiunge i 0,6/0,7 bar intervenie l afflosciamento e se si circola a velocità elevata, lo scoppio del pneumatico é garantito. Le valvole in caucciù sono da sostituire ogni anno, in acciaio ogni 2/3 anni (sostituzione del o-ring). Una valvola senza il cappuccio favorisce l entrata dell acqua. La polvere che entra nella valvola, provoca dei tappi che ne determinano la tenuta. Inoltre il calore sviluppato dai freni porta il cerchio ed anche la valvola a continui cambiamenti di temperatura/dilatazione. I pneumatici in ZR sono da acquistare e montare dopo 1 anno e l impiego in generale di un pneumatico non deve superare i 4 anni. 8. Cinturato Fili in acciaio ricoperti di caucciù. Garantisce la forma e la stabilità. Resistenza al rotolamento ed aumenta il rendimento del pneumatico. 9. Bandaggio (zero gradi) nylon e caucciù. + capacita di tenere alle alte velocità, + rotolamento, + confort. 10. Battistrada dalla cintura a zero gradi 10 mm. Profilo da 7 a 8,6 mm. Nelle gomme estive 80% caucciù sintetico, 5 mescole dal basso verso l alto. Nelle gomme invernali 80% caucciù naturale, profilo ottimo per l acqua, frontiera termica a 7 gradi. Esiste una mescola di contatto per la durata e l aderenza, poi un mescola di base per diminuire la resistenza al rotolamento che determina la guidabilità. Dal 1994 esiste la quarta generazione di battistrada, dove la componente silicio al 70% di purezza compone il 70/80% di battistrada. Migliora la frenata sul bagnato e si esprime un durezza shore Determina comfort, tenuta e rotolamento. I pneumatici di primo equipaggiamento sono al top dove il fabbricante di veicoli fa una scelta. La sigla DA, (difetto d aspetto) rappresenta solo un errore di stampa ma non di costruzione. Il chilometraggio é una cosa relativa. Abbiamo due tipi di pneumatici: simmetrico assimmetrico dipende dal senso di rotolamento dipende dal senso di rotolamento 2

3 Breve istoriato del pneumatico 1975 Carcassa sintetica 1983 Carcassa naturale 1994 Mescola silice Componenti Gomma invernale Estiva Fuliggine shore 58/63 Silice Perché gomme invernali o stive? Pessimo Pneumatico invernale Pessimo Ideale Pneumatico estivo Ideale Il pneumatico invernale sarebbe meglio + stretto per le ruote di trazione, ma i nuovi componenti permettono anche di montare pneumatici larghi, praticamente sia sulla gomma estiva che invernale delle medesime dimensioni. Attenzione nei veicoli con ESP rispettare le dimensioni dei cerchi, poiché potrebbero esserci seri problemi di gestione della frenata per i parametri che vengono cambiati a livello degli impulsi ai sensori ruota. Il rischio d incidente d inverno é 6 volte più alto che in estate. Pneumatico invernale con temperature inferiori a +7 gradi centigradi Frenata più corta, più tenuta laterale e più trazione. Si tratta d aumentare la pressione di 0,2 0,5 bar. Meglio rispettare le pressioni a pieno carico. Pneumatico 4 stagioni E un compromesso, ma se si circola spesso sulla neve montare gomme invernali anche sui 4x4. 3

4 Pneumatico estivo con temperature superiori a + 7 gradi centrigradi 10/20% la frenata é più corta sul bagnato. Manutenzione Sotto i 4 mm di profilo diventa precaria l aderenza sul bagnato/pioggia. Frenata su strada innevata con pneumatici nuovi 8 mm di profilo 100% 6 mm 120% ( la frenata s allunga del 20 %) 4 mm 150% ( la frenata s allunga del 50 %) 2 mm 170% ( La frenata s allunga del 70 %) Su tutti i veicoli il pneumatico riveste quindi una grande importanza, poiché è l unico punto di contatto con il fondo stradale. A veicolo fermo questo spazio di contatto può essere facilmente visibile, ma dobbiamo considerare che dal momento che trasmettiamo una forza, sia in accelerazione che in decelerazione, come pure percorrendo una curva, esiste un cambiamento d aderenza. Il tipo di rivestimento e lo stato della strada, uniti al tipo ed alle peculiarità del pneumatico, sono alla base del concetto d aderenze su cui fisicamente poggiano tutte le dinamiche del moto legato ai veicoli. Le regole della fisica determinano i limiti entro cui ci si può muovere e di conseguenza s inizia a parlare del cerchio di Kamm. Se si resta all interno di questo cerchio abbiamo l aderenza, fuori abbiamo lo slittamento. importante diventa avere delle forze che diano una risultante o forza composta che resta entro il cerchio. La forza laterale non può essere cambiata, perché il raggio della curva è sempre dato, posso però giocare con l acceleratore. meno velocità più forza laterale. Più velocità meno forza di trazione. Importante diventa comprendere che si può frenare in curva per recuperare una situazione, diminuisco la forza laterale ed automaticamente rientro nel cerchio di Kamm. I nuovi sistemi di gestione della frenata e della trazione agiscono esattamente in funzione di quest aspetto. 4

5 Slittamento Accelerazione Curva sx Curva dx Decelerazione 70% Risultante 70% Slittamento Dai due disegni possiamo vedere che all interno del cerchio di Kamm vi è aderenza, mentre se si esce, ci si trova in una condizione di slittamento. La risultante del secondo disegno, mostra che se l accelerazione longitudinale è del 70%, possiamo abbinare una forza laterale pure del 70% sempre restando in aderenza. Importante diventa comprendere che, se con il veicolo sfruttiamo al massimo la frenata o l accelerazione, non possiamo curvare e di conseguenza se usiamo tutta l aderenza per percorrere una curva, non possiamo agire sulla velocità. In caso di frenata in una prima fase saremo in slittamento, riducendo la velocità ad un certo momento saremo all interno del cerchio di Kamm, nuovamente in aderenza e quindi dirigere il veicolo, ma importante è in questa fase poter disporre di spazio/vie di fuga, altrimenti Concludendo non raggiungere mai il limite fisico di un veicolo, permette di poter disporre di quel margine di sicurezza che in casi d emergenza può rivelarsi d estrema importanza. 5