Ainda sobre pneus...

- Resistência ao rolamento

A resistência ao rolamento dos pneus é uma força que atua contra o movimento do veículo e é particularmente  significativa em baixas velocidades e pavimentos irregulares. A força de resistência ao rolamento faz com que parte da potência aplicada à roda seja convertida  em calor dentro do pneu. Os seguintes mecanismos são responsáveis pela origem da resistência ao rolamento:

a. perda de energia devido à deflexão das laterais do pneu perto da área de contato com o solo;

b. perda de energia devido à deflexão dos elementos da banda de

rodagem;

c. escorregamento (“slip”) do pneu nas direções longitudinais e laterais;

d. deflexão da superfície da pista;

e. arraste aerodinâmico dentro e fora do pneu;

f. perda de energia em lombadas.

A resistência ao rolamento total é a soma da resistência de todas as rodas:

Rr

 = Rrd + Rrt

 = fr.W

onde:

Rrd : resistência ao rolamento das rodas dianteiras

Rrt: resistência ao rolamento das rodas traseiras

fr : coeficiente de resistência ao rolamento

W: peso do veículo

Fatores que afetam a resistência ao rolamento

O coeficiente fr é um fator adimensional que expressa os efeitos das complicadas e interdependentes propriedades do pneu e do solo. Os principais fatores que o afetam são descritos abaixo:

Temperatura do Pneu

Quando um pneu frio começa a rodar em um veículo sua temperatura aumentará e a resistência ao rolamento diminuirá até um certo valor, permanecendo constante a partir daí. Nos testes de  pneus é comum aquecer-se os pneus por 20 minutos ou mais para possibilitar medições mais seguras.

Velocidade

O coeficiente fr é diretamente proporcional  à velocidade do veículo. A influência da velocidade é mais pronunciada quando a velocidade é combinada com baixa pressão de inflação. A figura abaixo mostra a evolução de fr com a velocidade.

O grande aumento de fr a partir de certa velocidade ocorre devido à formação de uma onda de alta energia formada na carcaça do  pneu, atrás da área de contato com o solo.

Material e Projeto do Pneu

Defini-se que os materiais e espessuras das laterais e da banda dos pneus determinam a rigidez e a perda de energia no pneu rodante. Pneus carecas têm coeficientes até 20% menores que pneus novos. Pequenas espessuras, por outro lado, aumentam o coeficiente em até 25%. O  material dos cordonéis nas laterais promovem pequenos efeitos na resistência ao rolamento enquanto que o ângulo dos cordonéis e a construção (diagonal ou radial) têm influência significativa.

Deslizamento (“slip”)

Rodas transferindo forças trativas ou frenantes conferem maior resistência ao rolamento devido ao deslizamento na área de contato. As forças geradas em curva produzem os mesmos efeitos.

Coeficientes Típicos

Devido à complexidade da interação  entre os fatores que influenciam a resistência ao rolamento é virtualmente impossível deduzir uma fórmula que leve em conta todas as variáveis. Algumas relações para fr foram propostas por Gillespie. Tais quais:

Rr : força de resistência ao rolamento

W : peso na roda

C: constante refletindo a perda e características elásticas do material do pneu

D: diâmetro externo

ht: altura da seção do pneu

w: largura da seção do pneu

Desta relação conclui-se que pneus largos e baixos (relação h/w baixa) promovem menor resistência ao rolamento.

Outras expressões são propostas, e naturalmente a precisão de seus resultados é limitada pela influência dos fatores negligenciados. Gillespie propõe, a nível elementar, coeficientes fr constantes para diferentes tipos de pavimento:

Nome: Marcos Vinícius