Resistenza al rotolamento pneumatici: guida e risparmio.

Ciao a tutti.

Dopo aver sostituito gli pneumatici estivi (195/60 R 14 Pirelli P 6000) con quelli invernali (175/65 R 14 Fulda Gravito), sono rimasto subito sorpreso da quanto facilmente l'auto si muova lateralmente.
Soggettivamente, è necessaria solo metà della forza per metterlo in movimento, e inoltre, rotola molto più a lungo.

Non me n'ero mai accorto prima, quando cambiavo le gomme.
Nonostante ciò, c'è una correlazione, perché quest'estate ho sostituito gli pneumatici Continental SportContact da 195 con dei Pirelli, e più o meno nello stesso periodo, il consumo medio del mio trattore è aumentato di circa 0,3 litri.

Ora capisco anche perché l'ALH-Ibiza di mia moglie consumava (consumava) un po' di più rispetto alla mia Golf: anche la Seat aveva di serie il sistema P 6000, che mi ha colpito così tanto per il comfort di guida, la maneggevolezza e il prezzo, che l'ho acquistata anche io.
Anche se consumo ancora circa 0,3 litri in meno, con le vecchie gomme la differenza era maggiore.

Ora, con i pneumatici invernali, la Golf sembra essere decisamente più "agile" anche nella risposta ai piccoli incrementi di accelerazione. Vedremo come si comporterà il consumo di carburante durante l'inverno...

Qualcuno sa esattamente da cosa dipende la resistenza al rotolamento di un pneumatico?
Le pantofole, oltre alla maggiore resistenza aerodinamica, hanno anche una maggiore resistenza al rotolamento? Oppure, lo stesso lavoro svolto a piedi si distribuisce semplicemente su una superficie di contatto più ampia?

Anche se è in parte fuori tema, è comunque un argomento di una certa importanza, ad esempio per il DZR.

Ciao Ulf!

Nel mio documento di studio è scritto: '... il coefficiente di resistenza al rotolamento (fR) dipende principalmente dal tipo di costruzione, dalla velocità, dalla pressione dei pneumatici e dal disegno del battistrada.'

Da un diagramma di velocità, per un pneumatico radiale, si possono rilevare i seguenti valori per la resistenza al rotolamento (fR): da 0,013 a 20 km/h a 0,016 a 150 km/h.

La pressione dei pneumatici ha un impatto molto più significativo... non ho valori precisi per il coefficiente di resistenza al rotolamento (fR), ma aumentando la pressione da 2 a 2,6 bar, si può ridurre il consumo di carburante di circa il 10%, a seconda del tipo di pneumatico.

Ulteriori influenze: il fondo... più duro è, meglio è.

L'influenza della geometria del telaio è significativa: un angolo di convergenza eccessivo può aumentare drasticamente la resistenza al rotolamento. Anche un pneumatico con un'inclinazione (angolo di deriva in rettilineo) genera una maggiore resistenza al rotolamento.


Non è detto che un pneumatico più largo debba necessariamente avere una maggiore resistenza al rotolamento. La 'walkzone' è la parte finale del fianco del pneumatico che si curva verso la battistrada, e questa area non aumenta con i pneumatici più larghi. Credo di aver letto su internet che, in realtà, il consumo di carburante potrebbe addirittura diminuire con l'aumentare della larghezza del pneumatico... anche se nella pratica si osserva spesso il contrario, perché i pneumatici più larghi vengono solitamente gonfiati con una pressione inferiore.
Cordiali saluti, Ernst.

Per l'aumento della resistenza al rotolamento nei pneumatici larghi, è principalmente responsabile la maggiore superficie trasversale. Nonostante tutti i progressi, un pneumatico di questo tipo è intrinsecamente poco aerodinamico e non può essere completamente rivestito.
Durante le lavorazioni a velocità elevate, si montano delle "lame di taglio" che vengono poi gonfiate notevolmente per ridurre l'effetto di "marcatura" sul terreno.
Christian.

... nella pratica, si osserva spesso il contrario, poiché i pneumatici più larghi vengono gonfiati con una pressione inferiore.

Ecco la traduzione:

'Hmm... i miei pneumatici estivi (205/45 R16) sono gonfiati a 2,7 bar, mentre i miei pneumatici invernali (185/60 R14) sono gonfiati a 2,1 bar... uso pneumatici Continental sia per l'estate che per l'inverno.'
entrambi gonfiati dal rivenditore di pneumatici.

.... nella pratica, si osserva spesso il contrario, poiché i pneumatici più larghi vengono gonfiati con una pressione inferiore.

Ecco la traduzione:

'Hmm... i miei pneumatici estivi (205/45 R16) sono gonfiati a 2,7 bar, mentre i miei pneumatici invernali (185/60 R14) sono gonfiati a 2,1 bar... uso pneumatici Continental sia per l'estate che per l'inverno.'
entrambi gonfiati dal gommista

Credo che dipenda più dalla sezione trasversale. Più piccola è la sezione trasversale, maggiore è la pressione necessaria.

Sì, più o meno.

Complessivamente, la pressione di gonfiaggio di un pneumatico dipende dalla sezione trasversale, dalla larghezza, dal peso del veicolo e dal tipo di pneumatico. Finora, ho notato che i pneumatici più larghi tendono ad avere una pressione di gonfiaggio inferiore, a parità di altri valori. (Per fare un confronto: i pneumatici per camion hanno una pressione di 6 bar o superiore, anche se hanno una sezione trasversale leggermente maggiore).

Ulf può ignorare la larghezza per quanto riguarda la resistenza al rotolamento, poiché il tipo di battistrada è più importante. Con l'aumentare della larghezza, aumenta la resistenza aerodinamica.
E ciò che è più importante per l'analisi di Ulf è la pressione degli pneumatici, poiché è con questa che si può influenzare maggiormente la resistenza al rotolamento.
Cordiali saluti, Ernst.

Bisher bin ich auch davon ausgegangen, daß Breitreifen mehr verbrauchen als Schmale (Aerodynamik, größere Aufstandsfläche, mehr Grip im Trockenen, aber geringere Walkarbeit). SowQuesta è la teoria.
Ho guidato una Bora Kombi TDI da 115 CV per circa 15.000 km con pneumatici 195/65 R15 ContiContact. Il consumo medio era di circa 5,85 litri. Dopo un incidente totale, ho acquistato un'altra Bora Kombi con migliori dotazioni e, quindi, probabilmente un peso leggermente superiore. Stesso motore e stesso stile di guida, ma pneumatici diversi: 225/45 R17 Conti SportContact --> il consumo medio è leggermente aumentato a quasi 6 litri. L'aumento del consumo può quindi essere spiegato dal peso maggiore. Inoltre, ho percorso circa 2500 km in Scandinavia con la vecchia auto, e in alcune occasioni ho raggiunto consumi di circa 5 litri, il che ha ovviamente ridotto il consumo medio complessivo della vecchia auto.
Ho acquistato pneumatici invernali del marchio Dunlop, modello M3, nelle dimensioni 195/65 R15, e il consumo di carburante è aumentato di circa 0,3 litri, portandosi a circa 6,25. La pressione degli pneumatici è sempre impostata secondo le raccomandazioni del produttore, o leggermente adattata alle proprie esigenze, con una deviazione massima di 0,2 bar rispetto alla raccomandazione.
Dato che mi sposto tra due località e solitamente mantengo la stessa velocità, i dati sono comparabili.

Thomas.

Ciao Ernst,

Nonostante le tue spiegazioni, i miei pneumatici estivi che faticano a girare mi lasciano ancora in parte perplesso.

La geometria delle sospensioni (tutto originale tranne le distanziatori da 15 mm montati su tutte le ruote) è ovviamente la stessa di quella utilizzata con gli pneumatici invernali, e anche la pressione degli pneumatici è praticamente la stessa (sempre intorno a 2,7 bar).
Anche l'altezza delle pareti laterali corrisponde quasi perfettamente.

I pneumatici estivi, tuttavia, presentano spesso superfici di contatto continue molto lunghe nella direzione di marcia, mentre i pneumatici invernali tendono ad avere blocchi singoli più piccoli.
Quando il pneumatico viene schiacciato nella zona della superficie di contatto, è possibile che, secondo la mia opinione, si creino maggiori tensioni interne nella battistrada dei pneumatici estivi, poiché il materiale della battistrada compresso nella direzione circonferenziale non può "espandersi" elasticamente (in avanti e indietro) in tutte le aree nelle vicine scanalature del profilo, come avviene nei pneumatici invernali.
Pensi che questo possa essere un possibile approccio esplicativo?

Ciao Ulf!

Comunque, la superficie di contatto più ampia è almeno una delle ragioni per cui i pneumatici estivi sono più silenziosi. Non oso dire come questo influisca sul lavoro di trazione. Una parete laterale (zona di contatto) più stabile del pneumatico invernale sarebbe invece una ragione più probabile per una minore usura.

Due domande: quale pneumatico si deforma maggiormente sotto carico statico? Sicuramente hai già misurato il raggio statico del pneumatico.
Ci sono alcuni dei tuoi pneumatici che sono direzionali?

Cordiali saluti, Ernst.

Ernst S. ha scritto:

2Domande: quale pneumatico viene compresso di più staticamente? Sicuramente hai già misurato il raggio statico del pneumatico. Ci sono alcuni dei tuoi pneumatici che sono direzionali?

Ciao Ernst,

leider hab ich keine ausreichend genaue Meßmöglichkeit betr. Braggio di elasticità.
Tuttavia, i diametri di rotolamento corrispondono abbastanza precisamente al valore nominale, mentre i pneumatici invernali sono di qualche millimetro più grandi. Di conseguenza, la loro deformazione è teoricamente minima.

Solo gli pneumatici invernali sono soggetti all'obbligo di utilizzo di catene a bordo.

Ciao!

Non so cosa intendi per 'minimal', ma la quantità di lavoro necessaria dipende dalla profondità dell'impronta.
Per questo, i pneumatici direzionali dovrebbero avere nuovamente una maggiore resistenza al rotolamento.

Non credo che si possa attribuire un effetto specifico alla differenza osservata.
Ma potresti provare a ridurre la pressione degli pneumatici invernali in modo che vengano schiacciati tanto quanto gli pneumatici estivi. In questo modo, potresti davvero notare la differenza che fanno i battistrada. (Ma non so quanto questa cosa sia scientificamente valida ).
Cordiali saluti, Ernst.

Ernst S. ha scritto:

Non so quanto sia "minimale" la tua impostazione, ma la resa dell'immagine dipende dall'impronta... Per questo, i pneumatici a disegno direzionale dovrebbero avere nuovamente una maggiore resistenza al rotolamento.

Ciao Ernst,

A occhio, senza una riflessione approfondita, direi che pneumatici più stretti, a parità di carico e pressione di gonfiaggio, si deformano di più - è corretto? (Esperimento mentale: TDI con pneumatici da bicicletta a una pressione di gonfiaggio di 2,7 bar ).

195 rispetto a 175 mm di larghezza rappresentano comunque una differenza del "notevole" 11%, quindi è più probabile che l'aumento del diametro totale dei pneumatici invernali sia dovuto a un aumento delle dimensioni della carcassa piuttosto che alla pressione di gonfiaggio. . .

Non volevo assolutamente sottolineare le dimensioni.
Invece, sono interessato alla stabilità del lato. Ed è per questo che voglio conoscere la profondità esatta dell'impronta (indipendentemente dalla sua dimensione).

Speriamo che i pneumatici invernali vengano meno schiacciati.
Se non è così, gli pneumatici estivi devono avere davvero un battistrada che offre una forte capacità di frenata.
Cordiali saluti, Ernst.

Ernst S. ha scritto:

Non volevo assolutamente parlare dell'estensione. Invece, sono interessato alla stabilità del fianco. Ed è per questo che volevo conoscere la precisa profondità di

impronta (indipendentemente dalla larghezza).

Ciao Ernst,

Purtroppo, al momento, non riesco a misurare con precisione la profondità dell'impronta a causa della mancanza di strumenti adeguati.

Ma penso che la "rigidità" della parete laterale contribuisca in minima parte alla capacità portante o riduca l'affondamento.

Immagina di sederti su un pneumatico sgonfio e senza valvola.
Affermo (e questa affermazione è contestabile) che, anche con un carico inferiore a 50 chilogrammi, ogni pneumatico per autovettura senza camera d'aria si sgonfia completamente a causa della "morbidezza" dei suoi fianchi. Pertanto, con un carico di qualche centinaio di chilogrammi, i fianchi non hanno un impatto significativo sulla deformazione o contribuiscono in modo apprezzabile alla capacità di carico.

A mio parere, ogni pneumatico si deforma fino a quando l'area di contatto moltiplicata per la pressione interna raggiunge una forza di reazione adeguata al carico esercitato sulla ruota; di conseguenza, a parità di carico e dimensioni del pneumatico, la deformazione dipende principalmente dalla pressione interna.

Poiché la superficie di contatto di pneumatici più stretti è inizialmente più piccola, secondo me, i pneumatici stretti vengono leggermente più schiacciati (a parità di pressione di gonfiaggio) per compensare, fino a raggiungere l'equilibrio delle forze tra la pressione interna, l'area di contatto e il carico sulla ruota.

Pertanto, i pneumatici invernali da 175 potrebbero essere gonfiati a una pressione ancora maggiore, fino a 2,7 bar, rispetto ai pneumatici estivi da 195, che comunque hanno una maggiore resistenza al rotolamento .

Ciao!

Sì, penso che sia così. E quello che rimane sono pneumatici invernali che, in teoria, dovrebbero avere una maggiore resistenza al rotolamento, che non sono significativamente più stretti e che hanno la stessa pressione... non ho più idea di cosa stia succedendo. Ma ho sentito da diverse persone che, dopo il cambio gomme, si è percepita una maggiore accelerazione, anche se i pneumatici avevano la stessa larghezza.

Cordiali saluti, Ernst.

Ecco, ora mi è venuto in mente il motivo per cui il pneumatico estivo ha così tanta resistenza al rotolamento.

L'indentazione è quindi della stessa grandezza perché la parete laterale non contribuisce alla capacità portante...

Il pneumatico estivo, a parità di temperatura, è molto più rigido rispetto al pneumatico invernale.
Purtroppo, non conosco i dettagli delle diverse miscele di gomma, ma un pneumatico estivo non dovrebbe deformarsi e perdere aderenza anche a una temperatura esterna di 40°C (e ancora di più a temperature elevate dell'asfalto), mentre un pneumatico invernale dovrebbe rimanere sufficientemente morbido anche a -15°C per garantire una certa aderenza.

Supponiamo che si cambi le gomme a una temperatura esterna di 10°C. La zona di contatto con il terreno si deforma allo stesso modo, ma con il pneumatico estivo, questo richiede molta più forza perché a 10°C è già molto duro. Invece, il pneumatico invernale è ancora molto morbido a 10°C e quindi richiede poca energia per essere deformato.

E se non fosse vero, allora incolperò la resistenza invernale dei pneumatici TDI.
Cordiali saluti, Ernst.