Corso di guida 6 Il pneumatico

Ora bisogna conoscere bene il pneumatico, visto che è lui che ci tiene incollati all’asfalto e farò un accenno sull’assetto e la rigidità torsionale del telaio.

L’aderenza di un pneumatico dipende dalla sua larghezza e dal peso che deve sopportare, non per niente sul fianco del pneumatico viene indicato l’indice di carico. Innanzittutto che significa la misura indicata: 245/40-18 93Y, significa che il pneumatico è largo 245mm; l’altezza della spalla è pari al 40% della sua larghezza (98mm); il cerchio ha un diametro di 18 pollici (457,2mm); Quindi l’intera ruota avrà un diametro di 653,2mm (98X2+457,2) ed uno svolgimento pari a 2051mm (653,2X3,14), perciò ad ogni giro di ruota si percorrono, in questo caso 2,05m; poi c’è la misurazione cuna che tiene conto dello schiacciamento del pneumatico caricato dal peso e che riporta questo svolgimento ad 1,98m. 93 come dicevamo è l’indice di carico ed Y il codice di velocità, in questo caso superiore ai 270km/h. Se controllate bene il vostro pneumatico, scoprirete anche una finestrella con dei numeri in sequenza tipo: 0707 che indica il periodo di costruzione, in questo caso la settima settimana del 2007.

Ora per capire bene come si comporta un pneumatico in frenata, accelerazione e curva bisogna inserire il concetto di deriva del pneumatico e di composizione molecolare della mescola.
La fisica ci dice che se io prendo un Suv da 2500kg ed una Panda da 1000, se bloccano le ruote sulla neve alla stessa velocità e hanno una superficie di attrito dei pneumatici proporzionale al loro peso, si fermeranno nello stesso spazio di arresto. Eppure nella realtà le cose non accadono così, perché?
Perché una Panda ha una superficie di attrito più che proporzionale rispetto quella del Suv. La Panda 100HP se non ricordo male ha delle gomme larghe 185mm con uno svolgimento che forse raggiungerà 1,8m, mentre una X5 avrà delle gomme da 255mm con uno svolgimento di 2,15m. Se potessimo misurare la superficie dell’impronta a terra noteremo che quella del suv non è del 150% più ampia di quella della Panda, come invece lo è la differenza di peso. Quindi se arrivassi a bloccare le ruote su entrambi i mezzi la Panda si fermerebbe prima. Eppure la X5 riesce a frenare con l’abs negli stessi spazi di arresto della Panda, anzi anche inferiori, e riesce a sviluppare in curva delle accelerazioni laterali identiche nonostante una massa più che doppia, perché? Da una parte perché il pneumatico sotto forti carichi si deforma (deriva) aumentando la sua impronta a terra, ma non basta; dall’altra perché la mescola del pneumatico ha dei polimeri che agiscono nei confronti dell’aderenza un po’ con le stesse caratteristiche della densità dei liquidi (speriamo che i fisici me la lascino passare). In pratica quando freniamo, acceleriamo o curviamo, la parte del pneumatico che aderisce ma che è meno gravata dal carico (l’interna in curva), inizia a strisciare, ma mantiene una forte aderenza, perché tutte le altre molecole maggiormente gravate dal carico, grippano, in fondo è una sorta di collante; nel momento in cui troppe molecole strisciano e troppo poche aderiscono, si ha una rottura dell’aderenza e l’auto blocca le ruote allungando gli spazi di arresto o, in curva, sbanda.
Per ritornare all’esempio della densità dei liquidi, potete fare un esperimento con l’albume dell’uovo: rompete un uovo e separatene il bianco, vedrete che quando si separa all’inizio potreste farlo colare lentamente o addirittura fermare la colata con parte dell'albume che rimane in sospensione, ma nel momento in cui la massa di bianco che cola, diventa superiore a quella che c’è nel guscio, tutto il bianco cadrà all’improvviso separandosi dal rosso. Altre componenti fondamentali sono la geometria delle sospensioni e gli ammortizzatori. La prima corregge l’angolo di attrito del pneumatico e conseguentemente la sua deriva man mano che è gravata dal carico: ad esempio un’auto che rolla di 10° inclinerà conseguentemente anche il pneumatico; il compito di un multilink è appunto quello di correggere in funzione del rollio l’inclinazione della gomma mantenendola il più possibile perpendicolare all’asfalto (correzione del camber) ed aumentando così la superficie d’appoggio del pneumatico stesso ed il suo angolo di deriva. La seconda ha il compito di filtrare le disuguaglianze dell’asfalto e di rallentare i trasferimenti di carico per offrire un aumento della massa che grava sulle ruote, in maniera più progressiva possibile. Ad esempio va da se che se sterzo bruscamente e trasferisco la massa sulle ruote esterne troppo rapidamente, creerei uno strappo nell’aderenza di quelle povere molecole, delle quali abbiamo parlato prima e l’auto sbanderebbe in maniera assai violenta; inoltre evitano, in una sequenza di sconnessioni che la molla vada in risonanza. Una accenno quindi sulla rigidità torsionale dell’auto ed il connubio con le molle. Le molle sostengono l’auto e aiutano con la loro resistenza a ridurre i trasferimenti di carico limitando al contempo il rollio (l’inclinazione della macchina in curva), nello stesso tempo però il loro ritorno deve essere ben frenato dall’ammortizzatore per evitare di avere un trasferimento di carico opposto, troppo rapido e brusco. La resistenza delle molle si oppone alla rigidità torsionale del telaio, in pratica se l’auto si piega sulla ruota anteriore sx, la resistenza della molla si scarica sul duomo e tenderà a far flettere il telaio; a questo punto più è rigida la molla e più sarà forte la spinta, più si ha una torsione del telaio, meno saranno controllabili le altre variabili (geometrie delle sospensioni e freno degli ammortizzatori) e meno sarà omogeneo il comportamento dell’auto. Vi racconto un aneddoto: diversi anni fa, un amico comprò la prima versione della Mondeo (la fastback se non ricordo male) che aveva un grande portellone posteriore. Parcheggiata la macchina con una ruota su un marciapiede abbastanza alto, una volta aperto il portellone posteriore, non voleva più sentirne di richiudersi; in pratica la torsione del telaio aveva disallineato il portellone e per richiuderlo dovette scendere dal marciapiede. Così se in pista vi troverete a dover affrontare una curva veloce, la macchina impegnata al massimo del rollio ( i trasferimenti di carico aumentano esponenzialmente con l’aumentare della velocità), inizia a flettere disordinatamente con evidenti e inaspettate perdite di aderenza sui due assali.
Il consiglio che vi do è quindi di stare molto attenti nel momento in cui decidete di rifare l’assetto alla vostra auto, perché è vero che se abbassate le molle abbassate il baricentro (che è uno dei principali responsabili della perdita di angolo di deriva di un pneumatico e dell’ampiezza dei trasferimenti di carico) ma abbassandola rollerà meno e quindi un multilink potrà correggere meno il camber (la perpendicolarità della ruota sul piano d’appoggio) e la convergenza, con conseguenti disequilibri dell’assetto. In pratica ne aumentate le caratteristiche propriamente fisiche ma perdete le capacità di autosterzata indotte dalla sospensione. Insomma pensateci bene prima di ritrovarvi un’arma pericolosa fra le mani. Più è sofisticata la sospensione e meno dovrete agire sulle molle per non avere brutte sorprese. Altrimenti vale sempre il consiglio di rivolgervi a persone competenti che lavorano con quel modello in pista e che conoscono bene come incidono le variazioni di altezza e di carico delle molle sull’ assetto dell’auto. Ricordate infine che irrigidire il gruppo molla-ammortizzatore ha come conseguenza una minore capacità di assorbire le disuguaglianze dell’asfalto e quindi un maggiore saltellamento ed una minore tenuta. Quindi un’auto potrebbe migliorare enormemente la tenuta su asfalti lisci e peggiorare drasticamente sulle strade accidentate che troviamo tutti i giorni.