BREVE SINTESI SULLE. Generalità, comportamento e interpretazione e repertamento delle impronte DEL PNEUMATICO

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1 BREVE SINTESI SULLE Generalità, comportamento e interpretazione e repertamento delle impronte DEL PNEUMATICO A CURA DI EDOARDO RIVA A.P.L. Reparto Radiomobile Polizia Locale di Milano La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto davanti agli occhi (io dico l universo), ma non si può intendere se prima non s impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi e altre figure geometriche, senza i quali è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi per un oscuro labirinto G.Galilei, Il Saggiatore Confesso francamente qui che non conosco altra materia delle cose corporee che quella che può essere divisa, figurata e mossa in ogni sorta di modi, cioè quella che i geometri chiamano la quantità e che prendono per oggetto delle loro dimostrazioni: e che non considero in questa materia che le sue divisioni, le sue figure e i suoi movimenti; ed infine che riguardo a questo io non voglio nulla ricevere per vero, se non quello che sarà dedotto con tanta evidenza, da poter tener luogo di una dimostrazione matematica R.Descartes PREFAZIONE La profonda convinzione di due dei padri del metodo scientifico, Galileo Galilei e Cartesio, era che della realtà non si potesse dare conoscenza verace se non attraverso un processo di matematizzazione degli enti (includendo ovviamente in ciò anche la geometria), e questo è particolarmente vero per l argomento della presente trattazione. Una mera sequenza di formule, tuttavia, oltre che pressoché inutile per coloro che devono occuparsi della lettura delle tracce lasciate da un pneumatico su di una superficie (e che sovente non possiedono adeguate nozioni matematiche), risulterebbe estremamente tedioso. Fatte salve queste considerazioni, non si può prescindere dal fornire al lettore (non me ne voglia costui) quelle definizioni e quelle formule basilari che sono le fondamenta su cui edificare una trattazione proficua riguardo il comportamento di un pneumatico e la sua conseguente interazione con la superficie con cui è a contatto. Pagina 1/8 23/08/2008

2 DEFINIZIONE GEOMETRICA Il pneumatico, come tutti gli oggetti, possiede una realtà spaziale; geometricamente parlando esso è un toroide, cioè una curva algebrica parallela a un ellisse raffigurata come contorno della proiezione di un toro su un piano quando il punto di vista è all infinito. Un toro è una superficie generata dalla rotazione di una circonferenza intorno a una retta esterna che si trova sullo stesso piano; per comprenderci meglio, un salvagente è un toro. COME E FATTO Il pneumatico possiede una struttura molto composita, trattandosi dell assemblaggio solidale di diversi materiali (in genere 25/28 componenti), ciascuno con proprietà peculiari, al fine di renderne la struttura flessibile ma al contempo capace di grande resistenza. Un pneumatico tipo generalmente si compone di: 1. Strato interno : Uno strato di gomma sintetica che contiene la camera d aria nei modelli tube type o che ne svolge esso stesso la funzione nei modelli tubeless. 2. Strati in tela della carcassa : Si tratta di fili molto sottili di fibre tessili ( generalmente Rayon o Poliester ) disposti ad arco e incollati alla gomma sottostante. Negli pneumatici convenzionali gli strati sono sovrapposti e incrociati, nei modelli radiali sono per l appunto disposti in senso radiale oppure è utilizzata un'unica tela sopra la quale sono poste una serie di cinture nel senso della circonferenza. La carcassa annegata nella matrice di gomma costituisce l ossatura del pneumatico. 3. Talloni : Sono le estremità del pneumatico destinate a inserirsi nel cerchione. Il loro nucleo è costituito da fili d acciaio, i cerchietti che mantengono la tenuta e a cui vanno ad ancorarsi le tele. Pagina 2/8 23/08/2008

3 4. Banda anulare : Un imbottitura di caucciù sintetico nella parte vicino ai talloni con la funzione di trasmettere le coppie di forza generate dal motore e la coppia frenante dal cerchione alla superficie di contatto. Influenza la direzionalità e la stabilità del veicolo e il comfort di marcia. 5. Fianchi : Si tratta dell area compresa tra la spalla e il cordolo di centratura. Hanno una parte in gomma flessibile che protegge la carcassa dagli urti laterali ( es. contatto con i cordolo dei marciapiedi ), e una parte in gomma rigida che favorisce il collegamento ermetico con il cerchione. 6. Tele della sommità : Sono composte di sottili fili d acciaio di grande resistenza che vengono intrecciati e poi incollati tra loro prima di essere fissati alla carcassa. Queste tele, che avvolgono come una cintura la sommità del pneumatico, devono essere molto rigide estensionalmente, per resistere allo stiramento dovuto alle forze centrifughe e alle spinte di deriva, ma anche flessibili, per mantenere sufficiente aderenza in presenza di asperità sul piano di rotolamento. 7. Battistrada : La parte in gomma destinata al contatto con la strada, nella quale vengono praticate scolpiture di disegno vario al fine di rendere ottimale l aderenza. La porzione di battistrada a contatto con il suolo ( impronte o orme di contatto ), non più ampia del palmo di una mano, è la zona in cui effettivamente nascono le forze che permettono di guidare un veicolo. 8. Spalla : E la zona estrema compresa fra lo spigolo e l inizio del fianco. CARATTERISTICHE PNEUMATICO Le caratteristiche fondamentali del pneumatico sono la deformabilità, che permette il mantenimento del contatto ruota-strada anche in caso di superfici con moderate sconnessioni, e l aderenza, cioè la capacità di mantenere un buon coefficiente d attrito con il suolo, garantita dalla copertura in gomma. Questi due fattori assicurano, se ottimizzati, una adeguata tenuta di strada, contribuendo anche al comfort di marcia. Chiaramente il coefficiente di aderenza della superficie percorsa nonché il suo stato ( bagnato etc.) Influenzeranno la performance del pneumatico. BATTISTRADA Il disegno della scolpitura del battistrada, cioè l insieme dei vuoti e dei pieni che lo definiscono, è fondamentale ai fini della buona aderenza fra ruota e suolo e, al contempo, è, ovviamente, di estrema utilità allo scopo dell individuazione del pneumatico a partire da una traccia a terra. Facendo un paragone si può affermare che l impronta del battistrada di un pneumatico è l impronta digitale di un veicolo, presentando anche molte delle difficoltà che si incontrano nel prelievo della stessa a causa dello stato in cui si può presentare. La scolpitura del battistrada presenta i seguenti elementi: 1. Tassello : è l elemento singolo definito dagli incavi e può avere le forme più varie. 2. Incavi : canali di varia larghezza il cui scopo principale è quello di fornire una via di drenaggio per l acqua che si viene a trovare sotto la zona di contatto tra pneumatico e suolo. Pagina 3/8 23/08/2008

4 3. Lamelle : incisioni di piccolo spessore a vario andamento ricavate sui tasselli al fine di migliorare l aderenza e la tenuta di strada. 4. Nervature : elementi definiti da due incavi paralleli tra di loro e che corrono lungo l intera circonferenza del pneumatico. Quando il disegno del battistrada si differenzia rispetto al piano equatoriale il pneumatico si definisce asimmetrico, in caso contrario è detto simmetrico. La profondità degli incavi è l altezza della parte scolpita del battistrada misurata a partire dal fondo dell incavo medesimo. Per il Codice della Strada un pneumatico è da ritenersi usurato quando la profondità degli incavi principali è uguale o inferiore a 1,6 mm. SCOPI Gli scopi del pneumatico sono numerosi. Il pneumatico deve sostenere il carico, assicurare la trasmissione delle potenze motrici, dirigere il veicolo tramite il sistema sterzante, contribuire alla tenuta di strada e alla frenata, contribuire alla sospensione del veicolo: Anche quando un veicolo è fermo il pneumatico sta comunque svolgendo un lavoro poiché su di esso grava la massa del veicolo stesso e di quanto vi è contenuto; tale caratteristica è definita limite di carico, cioè la massa limite che il pneumatico può sopportare, ed è indicata dall indice di carico, cioè un codice numerico apposto sul pneumatico stesso. La velocità massima che il pneumatico può sopportare è indicata dal codice di velocità. Come per le potenze motrici il pneumatico deve trasmettere anche le coppie frenanti. Il pneumatico è il primo organo di sospensione del veicolo. Pagina 4/8 23/08/2008

5 MARCATURA DEL PNEUMATICO Ciascun singolo pneumatico riporta sul fianco le marcature che ne esprimono le diverse caratteristiche. Oltre al marchio di fabbrica e al modello, i pneumatici debbono riportare in modo permanente e con caratteri chiaramente leggibili la designazione della misura, cioè la larghezza di sezione, il diametro di calettamento, il tipo di struttura ( radiale o standard ) e il rapporto d aspetto cioè quello tra l altezza di sezione e la larghezza di sezione, e le caratteristiche di servizio, cioè l indice di carico e l indicazione della categoria di velocità. Il diametro di calettamento è la misura del diametro di accoppiamento tra copertura e cerchio. La larghezza di sezione è la larghezza massima della corda ( la massima dimensione trasversale del pneumatico gonfiato ma senza carico ) del pneumatico espressa in millimetri. L altezza di sezione indica la misura tra la scolpitura del battistrada e il tallone. Altre diciture sono l omologazione, la data di produzione, la matricola e il luogo di produzione. Caratteristi che dimensiona li Indice di carico / velocità Nome Produtto re Pagina 5/8 23/08/2008

6 Qui di seguito sono mostrate le tabelle indicanti l indice di carico e la categoria di velocità: Corrispondenza fra simboli della categoria di velocità e velocità (km/h) Simbolo categoria velocità Velocità km/h Simbolo categoria velocità Velocità km/h A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B C D E F G J K L M N P Q R S T U H V W Y INDICE DI CARICO Indice Kg Indice Kg Indice Kg Indice Kg Pagina 6/8 23/08/2008

7 COMPLESSO RUOTA Quando si parla di pneumatico si parla in genere del complesso ruota-pneumatico CENNI DI DINAMICA DEL VEICOLO Considerando un veicolo in rapporto alle sue sospensioni esso si considera un carico sospeso e: Si definisce imbardata la rotazione di un veicolo intorno ad un asse perpendicolare a esso, solidale al suolo e che passa attraverso il suo baricentro. Rollio è la rotazione intorno a un asse longitudinale, parallelo al suolo e passante per il baricentro Beccheggio è la rotazione attorno a un asse parallelo al suolo e passante per il baricentro latitudinalmente GONFIAGGIO La pressione di gonfiaggio è uno dei fattori su cui l intervento dell utente del veicolo risulta più facile. Un aumento della pressione di gonfiaggio determina l aumentare della pressione esercitata dal pneumatico sulla strada e una conseguente riduzione della lunghezza e della larghezza dell impronta di contatto e il pneumatico tenderà a consumarsi maggiormente al centro; Di contro una pressione di gonfiaggio insufficiente provocherà un appiattimento del pneumatico con un aumento dell orma di contatto e il battistrada tenderà a consumarsi maggiormente sulle spalle; Pagina 7/8 23/08/2008

8 INTERPRETAZIONE TRACCE PNEUMATICI PER DETERMINARE STATO E COMPORTAMENTO CONDUCENTE E VEICOLO Le impronte di ruote ( pneumatici ) sono una componente frequente di un incidente automobilistico. Il quando, dove e come esse sono state fatte forniscono importanti informazioni per l analisi di un sinistro. I tecnici ricostruttori classificano le impronte di ruote per il modo in cui sono state fatte. I segni a striscia sono lasciati da una ruota che è bloccata o che gira più lentamente di quanto il veicolo si muova. I segni di accelerazione al contrario sono lasciati quando una ruota gira più velocemente del movimento del veicolo. Una ruota può anche lasciare un segno se essa scivola in senso latitudinale rispetto alla direzione del veicolo. Questi segni sono chiamati scarrocciamento. In più, le ruote possono lasciare segni se accade qualcosa di anormale a creare una deformazione della traccia della ruota. Questo può succedere con una gomma appiattita, sgonfia o con un problema alle sospensioni. Una ruota lascia segni come risultato di un movimento durante la fase di collisione. Questi sono alcune volte chiamati spazzolate di collisione. La natura di un segno di ruota può fornire importanti informazioni circa un incidente. Un segno di frenata con il bordo esterno marcato è indicazione di una gomma sovraccaricata. Ciò succede alle ruote anteriori durante una brusca frenata a causa del peso che si sposta in avanti. Il segno delle ruote posteriore per lo stesso motivo mostrerà un centro più marcato, caratteristico di una ruota sottocaricata. Similmente un veicolo che contemporaneamente frena e sterza lascerà prima il segno delle ruote interne rispetto alla direzione di sterzata, e ciò perché la forza centrifuga le ha alleggerite e quindi vengono frenate prima. Le ruote esterne lasceranno un deciso scarrocciamento perché si deformano maggiormente sotto il peso della forza centrifuga. I segni di ruote sono anche importanti nello stabilire l area di collisione. Un veicolo lascerà tracce che sono linee dritte o che formano leggeri archi fino a che non urtano un altro oggetto. A quel punto la direzione muterà più o meno bruscamente a seconda dell urto. Ogni brusca deviatione in un segno di ruota indica un evento improvviso, sia esso una collisione o una disfunzione meccanica. Una attenta analisi delle tracce di ruote è essenziale per l analisi di un incidente. Spesso è la prova più delicata e importante per valutare velocità, direzione e sequenza degli avvenimenti. Quando le tracce di frenata sono simili a quelle di scarrocciamento significa che il conducemte a mantenuto il piede sul pedale del freno anche dopo l urto continuando a frenare. Ciò dice che l urto non è stato consistente, altrimenti il piede sarebbe stato spinto via dal pedale. Quando una gomma è gonfiata poco lascia una traccia in frenata più marcata ai lati, mentre se è gonfiata troppo è più marcata e stretta al centro. Quando un urto fa ruotare un veicolo le ruote anteriori e quelle posteriori disegnano un angolo diverso tra frenata e scarrocciamento. Pagina 8/8 23/08/2008

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