Pneumatici e grip

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Da quando John Boyd Dunlop (1840-1921) mise a punto il sistema per rendere più confortevole la bicicletta del figlio, lo pneumatico ha sempre mantenuto la caratteristica di “elemento attivo della sospensione” di qualsiasi veicolo. Anche i Kart, noti giocattoli privi di elementi specifici per la sospensione, si affidano alle variazioni possibili giocando sul solo pneumatico per variare l’assetto (e sbaragliare tutti con tempi record).

Per capire come funziona l’aderenza è bene capire come funziona l’attrito tra lo pneumatico e le superfici di contatto.

Tutte le superfici hanno una rugosità, questa rugosità, vista al microscopio, può essere letta come un insieme di punte sporgenti, quasi delle piramidi. L’aderenza è data dalla capacità dello pneumatico di farsi penetrare da queste “piramidi” ed avvolgerle agganciandosi ad esse.

Se ne deduce, che più gomma abbiamo a terra, più “piramidi” sarà in grado di avvolgere il nostro pneumatico. Ecco il perché della ricerca di gomme sempre più larghe (larghezza dell’impronta a terra), di diametro sempre maggiore (lunghezza dell’impronta a terra), di mescola sempre più morbida (maggior avvolgimento delle “piramidi”) e di maggiore superficie gommata (rapporto tra vuoti e pieni) sino a giungere alle “Slik” di uso prettamente sportivo professionale.

La sola superficie non è sufficiente a garantire aderenza, bisogna che su questa sia adeguatamente distribuito quanto più peso possibile come carico verticale. Il che non significa aumentare solo il peso del veicolo, che darebbe si aderenza, ma solo a basse velocità, ma fare in modo che il peso rimanga come carico sul pneumatico e lo faccia lavorare al meglio, distribuendosi sulla maggior superficie possibile con il carico per Cm2 più uniforme possibile.

Il maggior peso del veicolo, oltre a ridurre la capacità frenante e le prestazioni di accelerazione, genera in curva uno spostamento di carico che porta le forze agenti sullo pneumatico a non essere più verticali ma laterali. Più propense quindi a far “slittare” lo pneumatico piuttosto che a farlo aderire.

Ed è per questo motivo che in alcuni veicoli vengono utilizzate superfici aerodinamiche deportanti, per far gravare sul veicolo un peso “aerodinamico”, che spingerà sempre in direzione verticale, e non fisico, non derivante da una “massa”, quindi soggetto a forza centrifuga e forza d’inerzia.

Per avere un’impronta a terra ottimale, massima superficie con la giusta distribuzione del peso, è necessario regolare la pressione degli pneumatici, normalmente fornita dal costruttore del veicolo, ma più spesso da trovare sperimentalmente.

Un pneumatico poco gonfiato darà si un’impronta a terra più amplia, ma distribuirà malamente il peso sulla sua superficie, rendendolo meno efficace. In più, crea un’eccessiva morbidezza della spalla che rende il veicolo “ballerino” e di difficile guidabilità (occhio alla moto che “sbacchetta”, prima cosa alzare la pressione).

Al contrario, un sovragonfiaggio riduce l’area d’impronta (se pure ne aumenta il carico) e irrigidendo le spalle rende il veicolo meno confortevole (ricordiamo che lo pneumatico, essendo un elemento elastico, è parte della sospensione).

Vi sono tuttavia superfici, dove la mescola dello pneumatico non è sufficiente a penetrarne le micro asperità e per questo è necessario creare sulla superficie gommata delle incisioni, degli scavi, o persino dei tasselli, in modo da aumentarne l’ingranamento e garantire tenuta e spinta.

Dopo l’asfalto asciutto, condizione ideale per un corretto “lavoro” della gomma, troviamo l’asfalto bagnato (non solo umido ma con presenza di acqua). L’acqua è un liquido e come tale incomprimibile. Di fronte allo pneumatico che aggredisce la strada ha solo due vie di fuga: sfuggire lateralmente o essere ributtata di fronte.IMG_2009_cr.jpg

L’acqua ributtata di fronte, inevitabilmente si ripresenta davanti e questo fino a quando non viene espulsa di lato o…

…viene intrappolata al di sotto di esso sollevandolo, creando quel fastidioso fenomeno detto “aquaplaning” (o galleggiamento) che porta l’aderenza a “ZERO” rendendo incontrollabile il veicolo.

Per ovviare a questo, si prevedono delle scolpiture il cui compito è quello di raccogliere l’eccesso di acqua e spostarlo lateralmente.

Nel caso di neve o terra le scolpiture hanno il compito da fungere da pala e nelle gomme specifiche da sabbia è addirittura evidente notare le “pale” lungo la larghezza del battistrada.

Per fango, terra morbida e roccia si utilizzano pneumatici tassellati, basta osservare i fuoristrada, i mezzi da cantiere e le moto da Trial, Cross, Enduro.

In un autoveicolo, più è ristretto il rapporto di spalla dello pneumatico (il numero dopo la barra che segue la misura della larghezza), più andrà curato e reso preciso l’assetto ruote. La tolleranza dell’inclinazione tra il piano della strada e l’asse perpendicolare dello pneumatico si riduce sino a pochi gradi se non decimi di grado. Il pneumatico non è più in grado di appoggiare tutta la superficie in modo uniforme e di fatto si comporta come un pneumatico più stretto, sia in accelerazione, che in frenata, che in curva, presentando una aderenza irrisoria.

Se in accelerazione perdiamo solo di prestazioni, non potendo scaricare tutta la potenza a terra, in frenata e in curva stiamo rinunciando a “sicurezza”.

Per riassumere, un pneumatico più largo e più ribassato, ma mal regolato, potrebbe presentare, in condizioni critiche, una minor impronta a terra di un pneumatico turistico, con la conseguenza inevitabile di perdere aderenza alle stesse velocità.

Lo Zingaro

*Puoi trovare altre informazioni nelle mie pubblicazioni

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