L' assetto dell' auto - I pneumatici parte prima

I Pneumatici

I pneumatici, come anticipato nell'articolo L’assetto dell’auto e i riflessi sulla guida, rappresentano il mezzo attraverso il quale la nostra vettura trasmette a terra le forze necessarie ad ogni variazione della sua condizione di moto.

La forza di attrito

La nostra auto può accelerare, frenare e cambiare direzione solamente grazie all'attrito esistente tra il pneumatico ed il terreno.

Senza entrare troppo nella fisica diciamo che l'attrito, o più comunemente nel gergo automobilistico "grip",  rappresenta la forza laterale (perpendicolare alla forza peso) che un pneumatico è in grado di sviluppare.

Vi sono diverse tipologie di attrito, per quanto riguarda l'aderenza di un veicolo quelli di nostro interesse sono l'attrito statico e l'attrito dinamico.

Il primo è rappresentato dalla forza laterale necessaria a produrre lo slittamento fra asfalto e pneumatico; l'attrito radente invece è costituito dalla forza laterale necessaria a mantenere lo slittamento fra asfalto e pneumatico.

L'attrito statico è mediamente superiore di circa tre volte a quello dinamico.

Il coefficiente di attrito è il rapporto tra la forza laterale e la forza peso che grava sul pneumatico. Per le comuni gomme stradali il coefficiente di attrito si aggira attorno a 0,6 - 0,7 ovvero per ogni 100 kg di forza peso che gravano su di un pneumatico esso sarà in grado di garantire una forza laterale di circa 60-70 kg.

Cosa influenza il coefficiente di attrito di un pneumatico?

L' aderenza garantita dai nostri pneumatici in condizioni di esercizio è  un fattore dinamico che è fortemente influenzato, oltre che dalle condizioni del percorso (asfalto bagnato o asciutto, sterrato, neve ecc.) da una serie di variabili tra loro dipendenti che andiamo a vedere:

La pressione dei pneumatici;
La mescola della gomma;
La temperatura di esercizio;
Il disegno del battistrada;
La forza di contatto con il terreno;
L'assetto dell'auto, inteso come angoli caratteristici delle sospensioni;
L'angolo di deriva del pneumatico detto anche "slip angle".

Come cambia l'aderenza dell'auto in funzione della pressione dei pneumatici

La pressione di gonfiaggio dei pneumatici è un aspetto spesso trascurato ma che ricopre una grandissima importanza sulla tenuta di strada della nostra auto, sia in pista che sulle strade che tutti i giorni percorriamo.
Ovviamente ogni tipologia di pneumatico ha la sua pressione di esercizio ottimale, di norma maggiore per pneumatici stradali mentre gomme racing come le semi slick normalmente funzionano meglio con pressioni inferiori.

L'andamento della massima aderenza che possiamo ottenere da una gomma in funzione della pressione di esercizio è mostrato nel grafico che segue.

Come possiamo vedere quando la gomma è sgonfia l'impronta del battistrada che è a contatto del suolo è minore e di conseguenza anche il grip fornito è inferiore. Aumentando la pressione si arriva al contatto completo di tutta la superficie del battistrada con una maggior impronta a terra della gomma raggiungendo il valore massimo della tenuta per quel tipo di pneumatico.
Se si continua ad aumentare la pressione la gomma si deforma spanciando al centro del battistrada con una diminuzione del grip.

Quello che si può notare dal grafico però è la diversa inclinazione della curva prima e dopo aver raggiunto il punto di massimo grip. Questo significa che è preferibile avere i pneumatici leggermente più gonfi piuttosto che ad una pressione inferiore a quella ottimale.

Altri effetti direttamente legati alla pressione delle gomme sono il fatto che pneumatici a pressione inferiore si scaldano più velocemente e raggiungono temperature superiori a causa del continuo sfregamento fra le molecole della gomma dovute alle maggiori deformazioni che, a parità di sollecitazioni, si generano in un pneumatico sgonfio.
Queste deformazioni inoltre rendono la guida meno precisa a causa della maggior elasticità generale del pneumatico e dell' angolo di deriva (slip angle) superiore che si genera quando la gomma è sollecitata in curva.

A quale pressione devo gonfiare i miei pneumatici?

Diciamo subito che per un uso stradale è sufficiente reperire le informazioni relative alla tipologia di pneumatici montati sull'auto (che dipendono dalle dimensioni, dal tipo e dal carico sulla ruota) e, dopo aver percorso un adeguato numero di chilometri, effettuare la verifica della pressione a caldo regolandola se necessario ai valori stabiliti.
Per avere sempre la massima aderenza e al tempo stesso ridurre l'usura e contenere i consumi dell'auto ,vi consiglio di controllare molto frequentemente le pressioni.  

Per quanto riguarda invece l'uso in pista durante i Track Day è indispensabile avere a disposizione un manometro di precisione tarato, possibilmente digitale, con precisione non inferiore a 0,1 bar.
Dopo aver effettuato una prima sessione di giri, una volta scaldato adeguatamente le gomme, rientrare al box e controllare la pressione e verificare che tutti i pneumatici siano allo stesso valore.
Ricordate che, in funzione delle curve del tracciato, ci saranno sempre gomme che sono più sollecitate rispetto ad altre, che saranno più calde e quindi di conseguenza ad  una pressione più elevata.

Giusto a titolo di esempio, con gomme semi slick Yokohama ci siamo trovati discretamente bene utilizzando pressioni a caldo comprese tra 1,95 e 2,05 bar.

Vi rimando alla prossima puntata, sempre dedicata ai pneumatici dove approfondiremo gli altri aspetti che influenzano l' aderenza.


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