Lo Pneumatico, è una parola che deriva dal greco pneymòn e si traduce con polmone, proprio a definire la caratteristica normale di questi elementi che sono solitamente internamente cavi e riempiti d’aria. Lo Pneumatico, anche chiamato Copertone o Gomma, è montato sulle gomme di un veicolo e consente l’aderenza di questo sulla strada, sia nello status inerte, sia durante il moto, determinando, in funzione del peso del veicolo, l’attrito al suolo.
L’aderenza degli pneumatici è descritta da una legge fisica che prova il reale funzionamento di questi elementi durante il moto. Il coefficiente d’aderenza è un parametro definito in funzione della mescola e della larghezza del battistrada, determinando, insieme ad altri valori, l’impronta della gomma al suolo durante la marcia.
Il problema dell’aderenza, definita dal 75% per adesione (capacità d’incollamento al suolo) e per il 25% dal cosiddetto “ingranamento” (capacità della gomma di adattarsi alle microdeformità del suolo) è molto spesso legato alla temperatura che raggiunge il materiale a contatto con l’asfalto. La larghezza del battistrada deve essere un compromesso tra un valore minimo soggetto a surriscaldamento e quindi alla diminuzione del coefficiente d’attrito e un valore massimo, perché un battistrada molto largo non consente alla gomma di raggiungere la temperatura d’esercizio ottimale.
In caso di eventi atmosferici come la pioggia, l’acqua che si stagnerà sull’asfalto, occuperà la posizione tra questo e lo pneumatico, frapponendosi in mezzo e riducendo l’aderenza media: un battistrada molto largo scivolerà di più rispetto a uno stretto e, soprattutto, drenante, a causa della pressione maggiore esercitata dal peso del mezzo su uno spazio minore e sul conseguente maggiore spostamento dell’acqua.
L’altro fattore importante per i pneumatici di ogni tipo è sicuramente la pressione: dovremo controllare la pressione ottimale di tutte e quattro le ruote di un’automobile, ottemperando a quella prescritta sul libretto dell’auto e indicativa di un efficiente utilizzo del mezzo in ogni condizione. Questo perché, la pressione interna allo pneumatico tubeless, predispone l’impronta a terra della ruota, variandola in conformità ai bar, l’unità di misura della pressione atmosferica, utilizzata anche in questo caso per valutare la pressione esercitata dal gas interno (azoto o aria compressa).
Lo pneumatico moderno, così come lo conosciamo, è stato inventato da Robert William Thomson nel lontano 1845 ed è stato poi sviluppato da John Boyd Dunlop, creatore dell’omonima ditta produttrice di coperture; soltanto nel 194, però, fu munito di battistrada, divenuti sempre più importanti sia nella loro composizione, sia nei materiali utilizzate e nelle specifiche costruttive sempre più complesse e legate a calcoli ingegneristici e differenti tecnologie applicate.
Il battistrada ha avuto sempre più importanza nella struttura di una ruota, definendo diverse tipologie di pneumatico secondo differenti caratteristiche. Innanzitutto la composizione: i battistrada possono essere monomescola o plurimescola, ovvero essere composti da più mescole di materiale differenti in alcune sezioni per consentire una deformazione maggiore solo in alcuni punti, garantendo l’aderenza ottimale.
Il disegno dello pneumatico può essere:
- Simmetrico. Disegno e intaglio speculare, uguale, su tutto il battistrada, sia nella metà interna, sia in quella esterna.
- Asimmetrico. Diversificato tra la zona interna e quella esterna in modo da reagire diversamente. Ad esempio una parte più intagliata interna consente un miglior drenaggio dell’acqua.
- Unidirezionale. Si devono montare solo in un senso, di solito caratterizzato da una freccia presente sulla spalla dello pneumatico.
- Bidirezionale. Non è rilevante il verso di montaggio.
Senza entrare nel dettaglio tecnico della questione, possiamo perentoriamente affermare che il disegno evidenzia la geometria come proprietà fondamentale nel definire la capacità drenante della ruota durante la marcia, fermo restando le altre variabili: maggiore il numero e la profondità delle scanalature, maggiore sarà il potere drenante e l’aderenza su asfalto bagnato, ma minori le prestazioni in condizioni ottimali d’asciutto.
Dopo questa breve e doverosa introduzione, cercheremo di capire in pratica la differenza tra pneumatici estivi e quelli invernali, come mai sono così definiti e perché serve montare due treni diversi di gomme (tutte le quattro) nei periodi corrispondenti alle stagioni più fredde o più calde.
Pneumatici Invernali
Gli pneumatici invernali sono riconoscibili da chi li usa e chi li acquista semplicemente dalla presenza di un simbolico fiocco di neve stilizzato all’interno del profilo di una montagna: l’iconografia la ritroviamo presente sulla spalla della ruota, a indicare l’omologazione dello pneumatico secondo gli standard di sicurezza e i criteri previsti dalla normativa vigente, secondo le prestazioni ottimali ricercate per l’uso in condizioni climatiche invernali.
Le gomme invernali sono caratterizzate da una struttura, una mescola e un profilo del battistrada diverso da quelli che si utilizzano normalmente negli altri mesi dell’anno:
- Struttura. A livello strutturale, quelli invernali hanno un profilo profondo del battistrada che s’incunea creando una cavità in cui la neve andrà a coprire lo spazio mancante, fornendo la migliore aderenza possibile e la trazione ottimale proprio in sua presenza. Paradossalmente, guideremo con più aderenza sui fondi nevosi o ghiacciati proprio per questa scelta ingegneristica.
- Mescola. L’utilizzo di materiale morbido e duttile come la gomma, all’interno della mescola con la quale si compone lo pneumatico, consente una certa deformazione anche a temperature basse, permettendo una maggiore adesione sull’asfalto viscido favorendo anche il controllo del guidatore.
- Battistrada. Il disegno del profilo vede un numero altissimo di scanalature molto sottili, denominate anche “sipes”, proprio a prevenire il fenomeno dell’acquaplaning (lo scivolamento sull’acqua e la perdita conseguente di aderenza), drenando con maggior efficacia l’acqua. I cosiddetti “dentini”, garantiscono un’aderenza ottimale sia nella neve, sia nel fango, sia sul ghiaccio, aggrappandosi sostanzialmente al manto stradale.
Pneumatici Estivi
Le prestazioni degli pneumatici estivi sono ottimali e migliori durante tutti gli altri mesi dell’anno, compresi quelli più caldi.
Gli pneumatici estivi sono quelli normalmente utilizzati in condizioni normali e caratterizzano lo stile di guida in ogni condizione che non sia associabile a quelle previste nei mesi invernali. Non volendo essere esaustivi, ma nel dare solamente una breve descrizione di queste particolari tipologie di pneumatici, possiamo riassumerne le caratteristiche in un breve e analitico elenco:
- Struttura. Gli pneumatici estivi hanno un profilo e una struttura del battistrada fatta da tasselli molto massicci, garantendo molta superficie di contatto con l’asfalto, aumentando l’attrito e riducendo così anche gli spazi di frenata (importante perché in estate le velocità medie sono molto più elevate e gli spazi di frenata si dilatano).
- Mescola. Molto più dura, perché è presente una minor concentrazione di gomma naturale nella mescola, tende ad ammorbidirsi con l’abbassamento delle temperature per adattarsi anche ai fondi bagnati, naturalmente entro un certo limite, differente in base alla mescola utilizzata dal produttore e dal modello.
- Battistrada. Le scanalature (sipes) sono molto minori e il battistrada si presenta con un disegno geometrico tassellato per ridurre comunque il fenomeno dell’acquaplaning; l’aderenza in questo modo è garantita sia ad alte temperature, sia nel caso di pioggia. Lo pneumatico è perfettamente attaccato alla strada sia longitudinalmente, sia trasversalmente (le sollecitazioni che si hanno nelle curve).
Differenze
Le differenze tra Pneumatici invernali ed estivi sono rilevanti e, come abbiamo potuto valutare, riguardano principalmente le tre caratteristiche di cui abbiamo parlato: mescola, struttura e battistrada. Il simbolo che distingue gli pneumatici invernali è il fiocco di neve su icona raffigurante una montagna che identifica benissimo la stagionalità dell’elemento.
Oltre a queste, ma connesse, dobbiamo sottolineare la temperatura migliore d’esercizio: quelli invernali renderanno meglio ovviamente a basse temperature e, più precisamente, al di sotto dei sette gradi centigradi e quelli estivi, viceversa, avranno miglior resa al di sopra di questo valore, adattandosi a temperature anche molto elevate, senza perdere la durezza . Ciò si traduce in una minor frizione e quindi un minor consumo di carburante.
Il battistrada degli pneumatici invernali, inoltre, deve essere almeno di 4millimetri, al di sotto del quale questi elementi vanno sostituiti per avere sempre un ottimale rendimento sul fondo stradale invernale(non potendo garantire lo stesso beneficio su neve o ghiaccio se i mm diventano inferiori), mentre il battistrada di quelli estivi deve essere almeno di 3 millimetri.
Gli spazi di frenata aumentano al diminuire della profondità del battistrada: un’automobile con uno pneumatico nuovo e un battistrada profondo 8 mm, garantirà, a parità di altre condizioni, una frenata più rapida di un’auto che monta pneumatici di 4mm.
In conformità a una prova fatta da un’automobile VW Golf V che monta pneumatici 205/55 R16 91H a pressione ottimale, si sono avuti questi risultati inerenti allo spazio di frenata a 50 km/h, in base alla profondità del battistrada:
| Profondità Battistrada | Differenziale Spazio Frenata (espresso in metri) |
| 8mm | 0 |
| 4mm | +14 m |
| 1,6mm | + 26m |