Battistrada e struttura di uno pneumatico

COM'È FATTO UNO PNEUMATICO

STRUTTURA INTERNA

La struttura interna dei moderni pneumatici radiali è essenzialmente composta da: cintura, carcassa, tallone e cerchietto.

LA CINTURA

Struttura circonferenziale inestensibile composta da tele tessili e/o metalliche spiralate ed incrociate ad angoli molto bassi.Posizionata sotto il battistrada ha principalmente lo scopo di stabilizzare la carcassa nell'area d'impronta.

Contribuisce anche alle caratteristiche di guida e alla distribuzione degli sforzi nella sezione del pneumatico.

LA CARCASSA

Costituisce la struttura resistente ed è composta da uno o più strati di tele gommate. Trasmette gli sforzi del battistrada al cerchio e contribuisce al comfort di marcia.

IL TALLONE

Parte di accoppiamento tra la copertura ed il cerchio. In un pneumatico di tipo Tubeless contribuisce a garantire la tenuta dell'aria in pressione.

IL CERCHIETTO

Anello metallico composto da più fili d'acciaio. Al cerchietto sono ancorate le tele di carcassa.

TIPOLOGIE DI BATTISTRADA

Esistono tre tipologie di disegni di battistrada: simmetrico, asimmetrico e direzionale.

SIMMETRICO

Il pneumatico adotta il medesimo disegno su tutto il battistrada, per cui indipendentemente dall'aspetto visivo, si può montare sul cerchio in qualsiasi posizione. 

ASIMMETRICO

La parte interna del pneumatico ha un disegno diverso rispetto alla parte esterna. Lo scopo del disegno asimmetrico è permettere diverse funzionalità alle varie parti del pneumatico. La parte esterna ha tasselli più grandi e robusti per resistere meglio alle sollecitazioni in curva. La parte interna ha incavi più pronunciati per evacuare più rapidamente l'acqua. Per assicurare un corretto montaggio sul cerchio, il pneumatico riporta sui fianchi le scritte "lato esterno" e "lato interno".

DIREZIONALE

Un pneumatico direzionale ha un senso di rotazione ben definito. Questo tipo di pneumatico ha un ottimo comportamento sul bagnato, dovuto ad un miglior drenaggio dell'acqua e di conseguenza maggiore resistenza all'acquaplaning. Per assicurare un corretto montaggio sul cerchio riporta sul fianco una freccia con la dicitura "rotation" che ne indica il senso di rotazione.

GLI PNEUMATICI RUN FLAT

I Run-Flat sono pneumatici progettati e realizzati per assicurare prestazioni e sicurezza anche in caso di perdita totale della pressione di gonfiaggio. Questi pneumatici consentono di proseguire la marcia in sicurezza anche la limite estremo della pressione zero (in cui lo pneumatico "marcia a piatto"), per una distanza di 80km ad una velocità massima di 80km/h.

I pneumatici Run-Flat sono sviluppati in collaborazione con le principali Case automobilistiche e ideati e realizzati sulla base delle caratteristiche di specifici veicoli, pertanto possono essere montati esclusivamente su veicoli appositamente progettati e dotati di sistemi di monitoraggio delle pressioni di gonfiaggio.

SCELTA PNEUMATICI

Due fattori più degli altri guidano nella scelta dei propri pneumatici:

• Le caratteristiche che questi devono obbligatoriamente avere per essere compatibili con un dato veicolo, definite ed omologate dal Costruttore del veicolo stesso (dimensioni, indici di carico e codici di velocità).
• Il gusto e le esigenze personali di guida del proprietario della vettura (nel rispetto di quanto omologato). Per indicare dimensioni, struttura e principali caratteristiche di impiego di un pneumatico (Caratteristiche dimensionali e Caratteristiche di servizio) esistono sigle e numeri convenzionali adottati in tutto il mondo. Il loro insieme prende il nome di "marcatura".

La "marcatura" è collocata generalmente sul fianco del pneumatico e consente la piena identificazione di quest'ultimo.

L'indice di carico indica la portata massima del singolo pneumatico. É per definizione un codice numerico, ma non rappresenta un'effettiva portata, esso fa riferimento ad un'apposita tabella di conversione.

LO PNEUMATICO

Osservando una copertura è possibile individuare tre aree principali:

• Battistrada
• Spalla
• Fianco

IL BATTISTRADA

Parte della ruota a contatto con la superficie stradale. E' costituito da mescola in gomma e riporta sulla superficie un disegno composto da tasselli (pieni) e incavi (vuoti). Mescola e disegno devono garantire una buona resistenza all'abrasione, una buona aderenza al suolo su asciutto e bagnato e silenziosità di marcia.

LA SPALLA

Zone estreme del battistrada comprese fra gli spigoli e l'inizio dei fianchi. Il loro compito principale è garantire l'appoggio in curva per consentire il mantenimento della traiettoria. Spalle "piene" conferiscono connotazioni sportive alla guida.

IL FIANCO

Zona compresa tra la spalla ed il bordo del cerchio. E' costituito da uno strato di mescola più o meno sottile, destinato a proteggere le tele di carcassa da urti laterali (es. contro spigoli di marciapiede).

COMPONENTI PNEUMATICI

All'interno dei moderni pneumatici per vetture la camera d'aria è stata sostituita dal Linear.

Si tratta di un sottile strato di mescola speciale impermeabile che riveste la parte interna del pneumatico consentendo la tenuta dell'aria in pressione.

I pneumatici di questo tipo sono detti tubeless.

Il modello Tubeless risulta migliore del Tube Type (pneumatico con camera d'aria all'interno) per quanto riguarda:

• Sicurezza. In caso di foratura il degonfiamento dello pneumatico avviene molto lentamente, consentendo il controllo del veicolo;
• Economia. Minor peso della ruota nel suo complesso e maggior rapidità di montaggio e smontaggio della copertura dal cerchio;
• Comfort. Miglior equilibratura del complesso ruota.

Tubeless e Tube Type si basano su differenti tecnologie ed è quindi logicamente sconsigliato l'inserimento di una camera d'aria in un complesso Tubeless.

Una ruota è costituita da:

PNEUMATICO

La struttura portante dello pneumatico, è progettata e realizzata per resistere alla pressione interna dell'aria e a tutte le altre sollecitazioni dovute all'impiego a contatto con la strada

CERCHIO

Elemento rigido in metallo che collega, in modo fisso ma non permanente, il mozzo del veicolo con il pneumatico.

PRESSIONE DI GONFIAGGIO

Elemento determinante per il mantenimento di quell'insieme di prestazioni che influiscono sul comportamento del veicolo e sulla resistenza all'affaticamento delle strutture. 

Fondamentale per la sicurezza del pneumatico in esercizio.

PNEUMATICI OMOGENEI SULLO STESSO ASSE

E' possibile utilizzare pneumatici di tipo diverso sulla stessa vettura purché sullo stesso asse siano montati pneumatici dello stesso tipo.

Per tipo si intende:

• Fabbricante (marca)
• Dimensione
• Cerchio
• Indice di carico
• Codice di velocità
• Struttura
• Categoria di impiego (stradale, speciale, neve, soccorso per uso temporaneo)

Avere montaggio omogeneo su entrambi gli assi consente di avere un veicolo bilanciato in ogni situazione di guida.

Pneumatici di marche diverse hanno generalmente differenti componenti di struttura e di mescola battistrada.

Ciò può provocare, specie in curva e in condizioni di scarsa aderenza (pioggia o neve), fenomeni di sottosterzo o sovrasterzo dovuti alla differente deformazione laterale della struttura o al differente coefficiente di attrito (GRIP).

RUOLO E FUNZIONE PNEUMATICI

Il pneumatico non è un "accessorio" bensì un componente tecnico fondamentale che gioca un ruolo attivo di rilievo nella sicurezza e nelle prestazioni del veicolo in marcia. 

Conoscere bene i pneumatici è quindi molto importante per mantenere alto il livello di sicurezza in ogni situazione di utilizzo e per garantire le buone prestazioni della propria vettura.

Il pneumatico è l'unico elemento di collegamento tra il veicolo e la strada.

Ha il compito di:

• Sostenere il carico
• Trasmettere la potenza
• Dirigere il veicolo
• Contribuire alla tenuta di strada e alla frenata
• Contribuire alla sospensione del veicolo

I bisogni fondamentali che un pneumatico deve sostenere sono sintetizzabili in 2 termini: Comportamento e Affidabilità

• Comportamento: l'insieme delle caratteristiche prestazionali di un pneumatico valutate in termini di guida, stabilità ed aderenza in differenti condizioni (percorsi,velocità, clima, ecc).
• Affidabilità: la capacità del pneumatico, in termini qualitativi, di mantenere inalterato nel tempo le sue prestazioni, con specifico riferimento alla sicurezza di marcia.

Dato l'importante ruolo che giocano sulla sicurezza e le prestazioni del veicolo, i pneumatici necessitano di un'attenta manutenzione volta a garantire le prestazioni nel tempo.

GRADO E FORMA DI USURA

Come tutte le parti dell'automobile, lo pneumatico si usura. E non solo in condizioni di esercizio "scorrette", ma anche durante una vita normale.

L'usura degli pneumatici è causata quasi esclusivamente dagli strisciamenti che si producono sotto l'area d'impronta durante l'avanzamento e dalle forze con essi correlate, quali ad esempio coppie motrici, frenanti e sterzanti. Gli strisciamenti in rotazione, sono dovuti allo schiacciamento che la struttura dello pneumatico subisce in funzione del carico applicato.

LA PRESSIONE

l mantenimento in esercizio del corretto valore della pressione è garanzia di sicurezza ed economicità.

Esso è il risultato di una serie di prove effettuate dai costruttori dei veicoli, e rappresenta il miglior compromesso tra prestazioni e durata. Il giusto valore è riportato, in varie condizioni di utilizzo, sul libretto Uso e Manutenzione del veicolo.

È opportuno controllare/ripristinare questi valori almeno una volta al mese, ricordandosi anche della ruota di scorta. In questa occasione occorre verificare la presenza del cappuccio della valvola che deve essere serrato solo manualmente.

Un valore di pressione basso determina un comportamento anomalo del veicolo in guida ed un surriscaldamento del pneumatico in esercizio tale da pregiudicarne la sua sicurezza.

Un valore di pressione alto diminuisce drasticamente il comfort dei passeggeri e rende il pneumatico stesso più vulnerabile agli eventuali urti sui fianchi. È inoltre significativa la diminuzione dell'area di contatto con la strada che porta come conseguenza una guida incerta ed imprecisa.

Al corretto valore della pressione è inoltre legata l'uniformità di usura dei pneumatici, fondamentale per una gestione economica del veicolo.

SCREPOLATURE SUI FIANCHI

I pneumatici, anche se poco o mai usati, sono soggetti ad invecchiamento. Considerando un pneumatico montato sotto un qualsiasi veicolo, osserveremo che le parti esposte/visibili sono il battistrada ed il fianco.

Difficilmente i segni di invecchiamento evidenziati da screpolature più o meno evidenti potranno essere rilevati sul battistrada, ove l'abrasione causata dal contatto con l'asfalto "rinnova" continuamente la superficie di mescola esposta agli agenti atmosferici.

I segnali dell'insorgere di tale fenomeno si manifestano infatti principalmente sul fianco del pneumatico. L'ossigeno e l'ozono presenti nell'atmosfera hanno una forte tendenza ad aggredire le mescole mediante l'azione esercitata dal calore, dalle radiazioni luminose e da altri eventuali agenti presenti nell'ambiente.

Un'altra causa che esaspera il processo di invecchiamento del fianco è la circolazione in ambienti fortemente inquinati, quali ad esempio i centri urbani. Tutto ciò viene proporzionalmente enfatizzato dai tempi di esposizione alle cause citate.

URTI

La comparsa di un rigonfiamento sul fianco è il segnale inequivocabile di un danno irreparabile a carico della carcassa dello pneumatico.

Tale danno è generalmente causato da urti accidentali contro marciapiedi, ostacoli presenti su strade dissestate, buche, ma può anche essere generato da pressioni d'esercizio troppo basse, da sovraccarico e talvolta dagli assetti troppo rigidi delle vetture.

Va poi sottolineato il fatto che l'adozione di pneumatici con fianchi ribassati e super ribassati deve comportare una maggior cura nell'impiego e nella manutenzione dei pneumatici stessi, in quanto più si riduce l'altezza di sezione, maggiore diventa l'esposizione ai danni provocati da quanto sopra esposto.

SOSTE PROLUNGATE

In previsione di lunghe soste specie all'aperto e con temperature basse, è buona norma aumentare la pressione dei pneumatici fino a 3,2 bar per le serie tecniche SR e TR, e fino a 3,5 bar per le altre serie tecniche.

Questo accorgimento evita il manifestarsi di un fenomeno chiamato Flat Spotting, fenomeno vibrazionale che si avverte guidando un veicolo proprio dopo una lunga sosta.

La causa delle vibrazioni è da ricercarsi in un appiattimento temporaneo del pneumatico che il più delle volte scompare dopo alcuni chilometri, in quanto il riscaldamento del pneumatico unitamente alla forza centrifuga fa recuperare elasticamente la deformazione locale. In questo caso si parla di problema transitorio.

La facilità di recupero della rotondità del pneumatico dipende dall'entità della deformazione, che è funzione della pressione di gonfiamento e del tempo di stazionamento del veicolo.

Per lunghi periodi (mesi) con pressioni inadeguate, la deformazione può diventare permanente. Anche le soste prolungate su chiazze d'olio, gasolio o solventi in genere danneggiano il pneumatico, in quanto dette sostanze hanno poteri disgreganti sulle mescole che lo compongono, così come l'utilizzo di sostanze a base di idrocarburi utilizzati per la pulizia dei fianchi.

USO DELLE CATENE DA NEVE

L'uso prolungato di catene da neve su strade non innevate può danneggiare irreparabilmente i pneumatici e pregiudicare la sicurezza di guida oltre che ridurre drasticamente il comfort di marcia.

È quindi buona norma toglierle non appena la superficie stradale appaia sgombra da neve, anche per evitare che le catene possano asportare pezzi di mescola del battistrada e/o del fianco, con conseguente fuori uso definitivo del pneumatico lesionato.

PERMUTAZIONE DEI PNEUMATICI

La permutazione degli pneumatici, ovvero il loro cambio sistematico di posizione sugli assi del veicolo senza incrociarli, ha lo scopo di ottimizzare il consumo delle coperture, favorendone la regolarità ed omogeneità di usura su tutta la superficie del battistrada, nonché la durata, intesa come maggior percorrenza chilometrica.

È noto che le vetture con trazione anteriore tendono ad esasperare i consumi sull'avantreno e sulla spalla esterna del battistrada, per effetto della coppia motrice e dell'azione sterzante delle ruote, nonché delle maggiori sollecitazioni causate da carico ed azione frenante.

Per contro, gli pneumatici sul retrotreno di vetture con trazione posteriore, evidenziano un consumo più accentuato al centro del battistrada.

Conseguentemente alla diversa tipologia di trazione, anche lo scambio degli pneumatici avverrà con frequenza diversificata: ogni 8-10.000 km per le trazioni anteriori, 10-15.000 per le trazioni posteriori ed integrali.

CONTROLLI PERIODICI DEGLI ANGOLI GEOMETRICI

Piccoli urti, magari dutante una manovra di parcheggio, il saliscendi dai marciapiedi, gli attraversamenti dei binari del tram, asperità della strada, buche, sono traumi più o meno piccoli, che alla lunga possono però lasciare il segno variando l'assetto geometrico del veicolo.

È pertanto opportuno procedere alla verifica periodica degli angoli geometrici, (principalmente convergenza, campanatura ed incidenza) per non compromettere il comportamento del veicolo ed ottimizzare il consumo dei pneumatici, fattori di sicurezza ed economicità di gestione.

SOSTITUZIONE DI DUE PNEUMATICI

In caso di sostituzione di due soli pneumatici, quelli nuovi vanno montati sull'asse posteriore, indipendentemente dalla trazione. Questo perchè essendo l'asse più critico in quanto non direttamente sotto il controllo di chi guida, deve essere messo in codizioni di massima sicurezza ed efficienza.

Infatti il degonfiamento rapido (perforazione o improvviso degonfiamento) di un pneumatico montato sull'asse posteriore causerebbe una rapida instabilità dell'asse stesso, con conseguente perdita di controllo del veicolo.Così come una improvvisa perdita di aderenza in curva o in rettilineo su bagnato, potrebbe causare il fenomeno del sovrasterzo con conseguente testa-coda, ben difficilmente controllabile.

Sempre più vetture, per ridurre pesi ed ingombri, in sostituzione della ruota di scorta adottano pneumatici per uso temporaneo, altrimenti detti ruotini d'emergenza.

L'indicazione "uso temporaneo" significa che il ruotino deve essere usato solo fino al punto di assistenza più vicino per provvedere alla riparazione dello pneumatico standard ed al suo montaggio sul veicolo. Inoltre:

• La velocità massima ammessa è di 80 km/h indipendentemente dal codice di velocità delle altre coperture che equipaggiano il veicolo
• Come per i pneumatici standard, può essere utilizzato fino ad un'altezza residua del battistrada di 1,6 mm
• Non è ammesso l'equipaggiamento del veicolo con due o più ruotini d'emergenza contemporaneamente.

Per le pressioni d'esercizio consultare il libretto di Uso e manutenzione della vettura.

CONTROLLO DEGLI PNEUMATICI

È bene eseguire controlli regolari sull'andamento dell'usura degli pneumatici, tenendo presente che le prestazioni sul bagnato diminuiscono notevolmente con il progredire del consumo del battistrada.

Per questo motivo è consigliabile sostituire i pneumatici quando la profondità del battistrada è di circa 3 millimetri. La profondità del battistrada non deve mai essere inferiore ai limiti legali (1,6 mm per autoveicoli, Legge n.142 Art. 66 del 18/2/1992).

Permutare i pneumatici fra gli assi senza incrociarli ogni 10.000 - 15.000 km consente di ottimizzare l'usura e di sostituirli tutti e quattro contemporaneamente. Nel caso di sostituzione di soli due pneumatici, per motivi di sicurezza, è corretto montare quelli nuovi sull'asse posteriore.

Infatti il degonfiamento rapido (perforazione o scoppio) di un pneumatico montato sull'asse posteriore causerebbe una rapida instabilità dell'asse stesso, con conseguente perdita di controllo del veicolo. Così come un'improvvisa perdita di aderenza in curva, su bagnato, potrebbe causare il fenomeno del sovrasterzo (testa-coda) ben difficilmente controllabile.

QUANDO LO PNEUMATICO DIVENTA BLU

È possibile che alcune volte gli pneumatici assumano una colorazione "bluastra" sul fianco.

Precisiamo che tale fenomeno, di natura prettamente estetica, non pregiudica né la sicurezza né le prestazioni degli pneumatici stessi.