Vorrei dare un contributo sulla discussione sul tema gomme.
(Articolo preso da un'altro sito)
Particolarità del consumo dei pneumatici da moto
Tradotto e adattato da un testo di Chet Walters (2002)
Premetto che questo è uno studio informale, le foto non sono in scala , gli angoli non sono stati misurati, vi sono variazioni di sfondo, luce e obiettivi utilizzati. Per contro, da questo studio non scientifico manca quella solita pletora di cifre, statistiche ecc. che abbondano invece in altre pubblicazioni. Qui ci sono pochi calcoli matematici per il semplice motivo che non ci servono. La documentazione fotografica sembra confermare chiaramente alcune teorie e smentirne altre e per questo non ci siamo preoccupati di indicare i dati più minuti. E’ inevitabile che questo scontenti qualcuno. Chiunque voglia integrare questo studio con calcoli e tabelle si faccia avanti e li integreremo nel testo, sicuri che le nostre conclusioni ne vengano rinforzate.
Nota: Nel testo di parla di Honda Valkyrie e VTX e di alcuni tipi di pneumatici, ma si tratta di considerazioni valide per tutte le moto e i pneumatici in generale.
La prima domanda è: in che consiste il consumo delle gomme? Il consumo altro non è che il distacco di gomma dal vostro pneumatico. L’attrito è responsabile del consumo.Quando da bambini ci divertivamo a frenare facendo derapare la gomma posteriore della bici e lasciando le strisciate in cortile stavamo illustrando la meccanica del consumo delle gomme. L’abrasione provocata dallo sfregamento è la sola causa del consumo dei pneumatici. Se questo non si verificasse, le gomme durerebbero in eterno .
Questo consumo di materiale si evidenzia chiaramente nel fenomeno dello scalettamento, come anche nel prodursi di una striscia piatta centrale sul pneumatico posteriore e nel consumo della spalla del pneumatico anteriore. Tutti questi fenomeni, presenti in misura diversa su tutte le gomme, anteriori e posteriori, verranno analizzati.
Ma è importante capire che per produrre il fenomeno che discuteremo, cioè il consumo delle gomme nei punti di contatto tra il pneumatico e la strada, è richiesta una notevole quantità di energia. Partiremo inoltre dando per scontato che le vostre gomme siano gonfiate alla pressione richiesta. Una pressione scorretta produrrà un consumo anormale dei pneumatici, rubando loro chilometri di utilizzo preziosi.
L’esperienza empirica dimostra che gonfiando le gomme di una Valkyrie o una VTX a 2.6/2.8, 2.8/2.8 or 2.8/2.9 prolunga sensibilmente la loro durata. La Honda, invece, specifica una pressione di 2.3 Kpa ma questo valore è determinato per offrire il massimo comfort di guida a spese della durata del pneumatico. Aumentando la pressione come indicato avrà come risultato una durata superiore del pneumatico e una maggiore maneggevolezza della moto.
Detto questo, passiamo ad analizzare quello che è forse il “mistero” più comune nel consumo dei pneumatici da moto.
MAGGIOR CONSUMO DELL’ANTERIORE SUL LATO SX
Nota: Sinistra e destra si intendono dal punto di vista del pilota seduto sulla moto.
Ci sono state più disinformazione e speculazioni su questo classico fenomeno di consumo che per tutti gli altri. Perché il consumo appare prima sul lato sinistro del pneumatico anteriore?
Cerchiamo prima di capire che cosa provoca il consumo laterale di una gomma, a destra o a sinistra, anteriore o posteriore. Il consumo laterale è una striscia che appare sui lati dei pneumatici in corrispondenza dell’angolo di piega più frequente ed è causato dal contatto della gomma con l’asfalto. Quando fate una curva, la vostra moto in realtà vuole andere dritta (Prima Legge di Newton sul Moto). Siete quindi costretti ad applicare una forza per seguire il percorso della curva e non volare fuori.
La voglia della moto di proseguire dritta è la forza centrifuga naturale mentre la forza contraria che si deve applicare per seguire l’andamento della strada è chiamata forza centripeta.
Potete ben immaginare di che entità di forze si tratti quando la moto affronta una curva. Se pesate 80 kg e la vostra moto si avvicina ai 300kg tra borse e altro siete chiaramente sull’orlo dei 400kg, il tutto lanciato a (per es.) 60km all’ora su un misto stretto.
Quindi abbiamo 400kg lanciati a 60km/h che vogliono tirare dritto mentre voi volete costringere la moto a compiere una curva. L’unico fattore che vi impedisce di schiantarvi è una superficie di contatto gomma/asfalto di appena 5 cm sottoposta a un’accelerazione di circa 1g.
Il consumo della gomma in quel settore del pneumatico si manifesta col tempo nelle striscie che appaiono sul battistrada.
Su alcune gomme nuove (le Avon, per es.) potrete notare come, in corrispondenza della striscia di maggior consumo previsto in condizioni di guida medie, chi ha disegnato il pneumatico ha previsto una maggiore altezza del battistrada.
Ma si ripropone la domanda – Perchè il consumo è più marcato nella maggioranza dei casi sul lato sinistro dell’anteriore? In realtà, questo è vero per i Paesi dove si guida a destra. In questi casi il lato sinistro della vostra gomma avrà più chilometri (e probabilmente percorsi a velocità maggiore) del lato destro. Le curve a sinistra nei nostri Paesi hanno un raggio di curvatura superiore a quelle a destra, pertanto guiderete di più (e probabilmente anche più forte) in curve a sinistra che nelle curve a destra, con la conseguenza di notare prima il consumo sul lato sinistro dell’anteriore.
Ripeto, il lato sinistro della vostra gomma davanti avrà fatto più chilometri (in casi estremi addirittura il doppio!) del destro. Ricordate che il lato del pneumatico accumula kilometri solo quando siete in piega. Altrimenti non viene in contatto col suolo.
Nei Paesi con la guida a sinistra, il fenomeno è ovviamente inverso – con il maggior consumo sul lato destro dell’anteriore.
CONSUMO AL CENTRO DELLA GOMMA POST:
Ma se è vero che questo consumo laterale è causato dall’occasionale contatto in fase di piega, non possiamo quindi aspettarci un più evidente consumo del settore centrale della gomma, visto che i nostri percorsi tipo sono per la maggior parte in rettilineo?
Certo e il consumo al centro si nota in pneumatici anteriori che hanno già girato parecchio. Tuttavia, i chilometri percorsi in rettilineo con le gomme gonfiate alla giusta pressione sono chilometri di rotolamento, con una componente di abrasione minore
Se però guardate il pneumatico posteriore vedrete come il centro si consuma prima e questo consumo viene spesso esagerato dall’accelerazione, dalle scalate e dalle frenate a secco. Ogni volta che scaliamo marcia, o saliamo di marcia, diamo gas, togliamo gas, provochiamo una maggiore abrasione della superficie di contatto. Inoltre, il posteriore è la ruota di trazione e questa superficie di contatto è l’unica cosa che assicura il movimento in avanti della moto.Considerato ora che la maggior parte delle accelerazioni e decelerazioni avvengono con la moto in assetto verticale, il consumo sarà appunto più evidente al centro del pneumatico.
Le moto con trasmissione cardanica poi sono ulteriormente soggette a consumare i pneumatici visto che trasmettono le variazioni di gas al posteriore quasi direttamente, dove invece la catena o la cinghia assorbono parte degli strappi. Un analogo tipo di abrasione è praticamente nullo sull’anteriore visto che questa ruota è “spinta” ed è quella posteriore a sopportare tutte le inerzie. In fase di frenata, la tenuta dell’anteriore aumenta con una diminuzione dell’abrasione, mentre la trazione del posteriore peggiora con un aumento dell’abrasione.
SCALETTAMENTO:
Il cosiddetto “scalettamento” è un fenomeno naturale del pneumatico e seguirà sempre il disegno del battistrada. Di per sé non significa che avete problemi di forcella o altro. Vuole solo dimostrare che il vostro pneumatico è ben in contatto con la strada quando curvate (e fategli tanto di cappello…).
Lo scalettamento si produce lungo le fasce laterali del battistrada in fase di piega. Le forze estreme che si producono in tali situazioni danno origine al fenomeno e, quando questo consumo diventa importante, trasmetterà vibrazioni al manubrio e un rumore caratteristico appena impostate una piega.
Esaminando la foto della gomma anteriore “gessata” (Dunlop D206) si vede come lo scalettamento segue il disegno del battistrada.
Il bordo d’attacco del disegno aderisce all’asfalto e la mescola si consuma in quel punto staccandosi dal pneumatico e creando una depressione. Col rotolamento del pneumatico, la pressione si trasferisce al bordo d’uscita del disegno, la gomma si flette in quel punto e l’attrito diminuisce, provocando quindi meno distacco di mescola.
Più è complesso il disegno del battistrada, più si manifesterà complesso lo scalettamento. Più sarà morbida la mescola del pneumatico e prima vi potrete aspettare l’apparire dello scalettamento. Le radiali sono più soggette al fenomeno delle bias-ply, avendo di norma una mescola più morbida.
Viaggiare a pressione bassa non farà altro che esacerbare il fenomeno e vi costerà centinaia di chilometri di utilizzo. Ricordate, un pneumatico fuori equilibratura non ha niente a che vedere con lo scalettamento. La conseguenza della mancata equilibratura sarà una vibrazione a determinate velocità.
ALTRI FATTORI:
La ciclistica ha anche il suo ruolo nel determinare il prematuro consumo del lato sinistro del pneumatico anteriore. Sulla Honda Valkyrie e la Honda VTX, l’angolo di sterzo è 32° e l’avancorsa quasi 15 cm.
Un’avancorsa di questa entità può causare un veloce manifestarsi del consumo del pneumatico a causa dell’”effetto aratro” nelle curve. La gomma tende più a “fendere” la strada che a rotolarvi sopra, dato che la linea di forza non coincide direttamente con la superficie di contatto ma è spostata leggermente più avanti ad essa, il che contribuisce all’abrasione della gomma.
Ho testato personalmente un pneumatico D206 sull’anteriore di una Honda Valkyrie e mi è durato circa 13.000km. Alla fine della sua vita utile erano chiari i segni di un maggiore consumo a sinistra. Rimpiazzato con un altro D206, dopo 4500km già mostrava evidenti i segni del maggiore consumo su quel lato.
A quel punto ho cambiato la forcella di serie con una a tre piastre della TBR che produceva un’avancorsa minore. Il risultato è stato una diminuzione sensibile del consumo del pneumatico a sinistra.
Modificare le sospensioni di una moto ha anche i suoi effetti sull’angolo di sterzo e anche inevitabilmente sull’avancorsa. Alzandola o abbassandola davanti o dietro si modifica la geometria della moto. Variando la regolazione delle sospensioni si introduce poi una variazione dinamica del l’angolo di sterzo. In curva la sospensione posteriore è più sollecitata dell’anteriore e tende a modificare l’angolo . Operando sull’anteriore (molle più dure o olio di gradazione più pesante) si ridurrà la pressione sulla ruota davanti producendo un minore consumo del pneumatico sul lato sinistro.
ALTRE TEORIE SMENTITE:
Ma allora, la teoria del dorso d’asino che fine ha fatto? Era una delle ragioni più accreditate per il consumo dell’anteriore a sinistra. Sembrava anche logica considerando che, nei Paesi che invece tengono la sinistra, si verificava un consumo della gomma a destra…
Bè, non è tutto oro quello che luccica. Tanto per cominciare, la gobba della superficie stradale è appena marcata e il suo angolo è minimo. Se guardate una gomma anteriore in posizione verticale sull’asfalto vedrete che, anche raddoppiando l’effetto gobba del manto stradale, questo non verrebbe mai in contatto con i lati del pneumatico. Dove la strada è a costante contatto col pneumatico c’è tutt’altro che una depressione, anzi il battistrada è più marcato. Inoltre, il contatto con il manto stradale in condizioni di marcia in rettilineo sarebbe di “rotolamento”, il che abbiamo visto crea scarsa abrasione (se avete le gomme gonfiate alla giusta pressione).
NON SIETE ANCORA CONVINTI?
Se non siete ancora convinti che è il maggiore chilometraggio sopportato dal lato sinistro a creare il maggior consumo, vi invito a trovare voi una teoria che rispetti tutte le prove materiali
A) Dovrà spiegare il consumo, visto che guidando in rettilineo le spalle del pneumatico anteriore non toccano la strada – e abbiamo visto che non c’è dorso d’asino, sbilanciamento del carico sulla moto o gomme fuori asse che tengano.
B) Dovrà anche spiegare l’inversione della tendenza nei Paesi con la guida a sinistra. In questo caso, il dorso d’asino poteva essere una spiegazione plausibile ma l’abbiamo già eliminata prima..
Nel caso di Paesi con la guida a destra (la maggior parte dell’Europa e gli USA) si usa veramente di più il lato sinistro del pneumatico. Prendete un incrocio classico di quattro strade che si incontrano ad angolo retto. Girare a sinistra vi richiede un percorso doppio rispetto alla semplice svolta a destra. Se poi le strade che si incrociano hanno 2 corsie ciascuna la distanza percorsa girando a sinistra diventa il quadruplo.
Ma anche quando non avete davanti che una semplice curva curva a sinistra, il raggio di questa curva sarà superiore al raggio della stessa curva per chi provenga dalla direzione opposta.
Inoltre, essendo maggiore il raggio della curva a sinistra (e anche avendo migliore visibilità dell’uscita dalla curva), è probabile che la affronterete a maggiore velocità della corrispondente curva a a destra, provocando quindi una maggiore sollecitazione della gomma.
Aggiungiamo poi il fattore psicologico. Sbagliare una curva a sinistra vi porterà a finire sul bordo della strada o nel fosso, sbagliare una curva a destra vi proietterà contro il traffico che proviene dalla opposta direzione. Se è vero che nessuno dei due scenari è particolarmente attraente, c’è sempre un vantaggio subliminale nella curva a sinistra. Meglio trovarsi in equilibrio sul ciglio della strada che sbagliare una curva a destra a provocare uno scontro frontale.
Un pilota esperto, inoltre, percorrerà la curva con un certo ammontare di gas aperto, ripartendo il peso della moto al 40% sull’anteriore e 60% sul posteriore. E’ la conduzione ottimale di una curva, avendo già frenato nell’inserimento e tenendo il gas aperto nel percorrerla. Non tutti guidano così o non sempre questo è possibile. Se non si conosce la strada o se si è semplicemente meno esperti si tende a frenare tardi, a percorrere la curva senza gas – tutti fattori che spostano il peso sull’anteriore e pertanto creano maggiore attrito.
Il maggiore raggio della curva a sinistra, quindi, comporta di norma una maggiore percorrenza girando a sinistra che girando a destra. E’ semplice geometria e non si discute. Non solo, ma la tendenza naturale a percorrere la curva a sinistra più velocemente (qui possiamo discuterne per ore ma è certamente un’ipotesi plausibile) vi sarà una maggiore abrasione della gomma anteriore sul lato sinistro per aver percorso più strada e, nel caso di una guida timorosa, per aver “appesantito” l’anteriore in curva. Il maggiore consumo a sinistra dei pneumatici vale anche per il posteriore, ma visto che l’anteriore mostra un minor consumo della banda centrale, questo appare qui più evidente. Sulla gomma posteriore, il consumo della parte centrale dovuto ai fattori già esposti in precedenza tende in parte a nascondere la maggiore usura del lato sinistro.
E quindi, in conclusione, se vi domandavate il perchè del maggior consumo a sinistra delle gomme davanti, ora lo sapete.
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