Consumi – Etichetta europea pneumatici

Consumi

Nel post precedente dedicato alla rumorosità dello pneumatico abbiamo approfondito le cause del rumore e abbiamo visto alcune possibili soluzioni per ridurlo.

Oggi parliamo del secondo logo presente nell’etichetta europea degli pneumatici, riferita alla resistenza al rotolamento, parametro direttamente collegato ai consumi di carburante.

Come nasce questa resistenza? Quali sono i parametri che la influenzano? Iniziamo ad approfondire l’argomento.

L’isteresi

Andiamo subito al dunque. Quando lo pneumatico entra in contatto con il suolo (cioè entra nell’impronta a terra), la forza di reazione del suolo lo deforma; quando questo esce dall’impronta a terra non viene restituita tutta l’energia “ricevuta”. Questo comportamento è definito isteresi del materiale.

Isteresi e consumi

Come possiamo immaginare questo comportamento? Cosa significa questo concetto forse ancora un po’ vuoto? Il segreto sta nella natura viscoelastica del materiale. Immaginiamo la mescola come un piatto di spaghetti; ognuno è incollato all’altro nei punti di contatto. Quando si applica una forza a questi spaghetti essi tendono a stirarsi, ma essendo incollati l’uno all’altro non si stendono del tutto e questa energia esterna di deformazione si accumula.

Se i punti d’incollaggio fossero perfetti al rilascio della forza esterna gli spaghetti tornerebbero esattamente nella loro configurazione iniziale restituendo tutta l’energia elastica accumulata, ma così non è, perchè ognuno scorre rispetto all’altro dissipando energia sotto forma di calore (ecco perchè il materiale si chiama visco-elastico).

Quindi quando il “piatto di spaghetti” entra nell’impronta a terra, una parte di energia viene accumulata e restituita, una parte dissipata in calore. A causa di questo motivo la distribuzione di pressione sull’impronta a terra non è una parabola simmetrica, ma il picco è leggermente traslato in avanti rispetto al centro ruota. La forza verticale equivalente ha quindi un braccio rispetto al centro ruota e genera un momento che si oppone al momento motore.

Resistenza al rotolamento e consumi

Le zone di pneumatico in cui si concentra la dissipazione di energia sono:

  • Battistrada: circa il 70%;
  • Fianchi: circa il 15%;
  • Tallone: circa il 15%.

Giusto per dare qualche numero indicativo, rispetto alla resistenza all’avanzamento totale, quella al rotolamento contribuisce per il:

  • 20% circa se si viaggia in autostrada;
  • 25% se si percorre una strada extraurbana
  • 30% se si viaggia in città.

I parametri che influenzano i consumi

Possiamo suddividerli in due categorie: quelli intrinseci dello pneumatico e i parametri che possono essere controllati dal guidatore.

Primo gruppo

Nel primo gruppo rientra la complicatissima “ricetta” della mescola, che con i suoi ingredienti costituiti da gomma naturale, stirene, butadiene, carbon black, silice, zolfo e chi più ne ha più ne metta, definisce il livello di isteresi del prodotto finito, che è funzione anche della temperatura di esercizio e della frequenza delle sollecitazioni stradali.

Un altro parametro influente è lo spessore del battistrada e il rapporto pieno/vuoto, legato alle dimensioni dei canali: all’aumentare di questi aumentano le deformazioni e quindi la dissipazione di energia sottoforma di calore.

Il diametro dello pneumatico influenza la resistenza in modo inversamente proporzionale, perchè curvatura seguita dallo pneumatico di diametro maggiore quando entra nell’impronta a terra è minore rispetto ad uno più piccolo, generando deformazioni minori.

Su questi aspetti non c’è molto da fare, se non affidarsi alla classe dello pneumatico indicata nell’etichetta. Per contenere i consumi si possono scegliere pneumatici “green”; per dare qualche esempio concreto la scelta di uno pneumatico green rispetto ad uno “black” permette di ridurre anche del 30% la resistenza al rotolamento, con un conseguente risparmio di carburante che va dal 3% al 6%. Non prendete questi numeri come oro, ma sono utili per avere un’idea.

Secondo gruppo

Nel secondo gruppo rientra la pressione di gonfiaggio dello pneumatico, che se mantenuta nel range ottimale consente di contenere i consumi.

L’aumento del carico verticale sullo pneumatico incrementa la resistenza al rotolamento a parità di pressione di gonfiaggio. Quindi se viaggiamo in auto con la famiglia, con le valigie per la settimana al mare, 2 biciclette e una canoa sul tetto, l’auto consuma di più anche perchè aumenta la resistenza degli pneumatici.

L’eccessiva velocità del veicolo incrementa la resistenza al rotolamento a causa delle forti vibrazioni a cui è soggetto lo pneumatico, pesantemente deformato da queste “onde”. Oltre ad aumentare i consumi questa condizione è molto pericolosa perchè rischia di compromettere l’integrità dello pneumatico.

Come ridurre i consumi

Ridurre i consumi

Andando dritto al dunque, per ridurre i consumi dobbiamo leggere bene l’etichetta quando acquistiamo dei nuovi pneumatici e mantenerli in buono stato, controllandone regolarmente la pressione e l’usura per questioni di sicurezza.

Una classe migliore può indicare uno pneumatico meno isteretico, ma se da una parte riduciamo i consumi, dall’altra riduciamo il grip, perchè anch’esso dipende dallo stesso fenomeno.

Può anche indicare uno pneumatico la cui mescola presenta quantità minori di filler di rinforzo, come il carbon black, ma anche in questo caso se guadagnamo da una parte perdiamo dall’altra, perchè una minore quantità di questi componenti aumenta in degrado dello pneumatico, per cui a parità di tempo e condizioni di utilizzo sarà più consumato.

Come al solito l’ottimo è un compromesso tra varie necessità.

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