Houve uma grande revolução tecnológica na introdução do pneu radial, melhorando muito o seu desempenho. Porém, a deformação que o pneu sofre ao tocar o solo ainda é um grande problema em seu funcionamento.
Se marcarmos um ponto em sua banda de rodagem, a cada volta do pneu esse ponto entra em contato com o solo. Momento em que ele sofre a deformação.
Ao se distanciar do solo, esse ponto volta para sua posição normal, na borda do pneu. Nessa região, ele não sofre mais os efeitos da deformação.
Tecnicamente, é impossível eliminar essa deformação.
A vista lateral do pneu mostra que sua construção tem por base uma circunferência.
Se a deformação do pneu não existisse, todo o peso suportado por ele estaria suportado por apenas uma linha de contato dessa circunferência com o solo. Essa linha seria uma transversal à banda de rodagem do pneu.
Ao se deformar, essa linha se transforma em uma área de contato com o solo.
Essa deformação distribui o peso por essa área, permitindo que o pneu trabalhe dentro de suas especificações.
A imagem acima de um pneu em uso em um veículo mostra essa pequena deformação, na região em que ele toca o solo.
A variação do raio
Ao se deformar, o pneu forma uma área de contato com o solo. Essa área acompanha a superfície. Normalmente, ela é plana.
O problema de objeto cilíndrico com raios diferente é bem conhecido.
Quando um objeto, de forma predominantemente, cilíndrica dá um giro sobre o solo a distância percorrida é proporcional ao raio do objeto. Um cone elucida bem esse efeito.
O cone, mostrado acima, é uma peça rígida. Isso faz com que ele mantenha sua forma após rolar pelo solo. Porém, ao percorrer distâncias distintas, seu trajeto tem a forma de um círculo.
O caso do pneu é um pouco diferente do cone. O seu perímetro se deforma fazendo com que essas diferenças de distância se concentrem na banda de rodagem. O resultado final desse problema tem um desfecho diferente ao do cone.
No pneu, o ponto em que a banda de rodagem entra e o que ela sai fazem pressões menores, no solo. Esses pontos têm raios máximos. Ao entrar em contato com o solo, essa velocidade reduz até o ponto central e volta a subir atingindo a velocidade máxima no contato de saida.
O resultado disso é um pequeno escorregamento no solo. Porém, esse fator aquece o pneu.
O pneu radial murcho
O efeito da deformação é mais acentuado quanto mais baixa a pressão do pneu.
A área de contato com o solo é enorme, quando o pneu está murcho.
A imagem mostra duas linhas. Elas partem do centro da roda até o contato com o solo. O círculo traçado junto ao solo mostra que o raio vermelho é menor que o verde. O raio verde é o da banda de rodagem do veículo, no momento em que ela entra em contato com o solo.
Conforme mostrado acima, fica evidente que velocidade no círculo vermelho é menor que a do verde.
É difícil interpretar esse efeito, afinal, todas as partes do veículo caminham à mesma velocidade.
Porém, a solução desse problema e um micro derrapagem do pneu ao solo. Ao entrar em contato com o solo ela derrapa em um sentido e ao siar derrapa no outro sentido. O fato desse efeito ser pequeno e uma parte anular a outra, os motoristas não são sensíveies a esses detalhes.
A diferença de velocidades
A imagem anterior mostra um grave problema relacionado a pneus.
Do ponto de vista do pneu, a extremidade vermelha tem velocidade menor que a verde. Porém, visto de fora do sistema, trata-se de uma pequena distância no solo em que todos os pontos do veículo caminham à mesma velocidade.
Dessa forma, aparece um efeito natural que ajusta essa diferença de velocidades.
O ponto central de contato é o de maior pressão ao solo. Assim, tanto a parte em que o pneu entra em contato ou a que ele deixa o solo tendem a ter um pequeno deslisamento, ajustando essas diferenças de velocidade.
Uma consequência do fato mostrado acima é que: quanto mais vazio, a área de contato do pneu com o solo aumenta. Isso causa um deslizamento maior do pneu com o solo. Como consequência, o pneu trabalha em uma temperatura maior
Embora seja difícil de ser percebido, esse problema é real, além de ser bastante crítico.
O problema analisado acima é mais grave em veículos pesados. É comum notar que motoristas, ao pararem em postos nas estradas, ficarem batendo nos pneus. Eles fazem isso para garantir que o pneu está cheio. Pois, quanto mais vazio mais ele escorrega no solo, causando aquecimento. Em casos extremos, o pneu pode pegar fogo.
Esse efeito também pode ser observado, com bastante clareza, em outro uso extremo, como nos carros de corrida. Nessas condições, se um pneu fura e começa a esvaziar ele rapidamente excede a temperatura limite suportada pela sua estrutura.
A partir desse ponto, ele se dilacera em curto espaço percorrido. Com poucos quilômetros rodados, esse pneu perde sua banda de rodagem, onde o calor é gerado, restando apenas partes de suas laterais.
A esteira
O problema de velocidades proporcionais ao raio de giro aparece quando lidamos com um disco rígido. Assim, se eliminamos as ligações das bordas com a parte central do círculo o problema da diferença de velocidade, apresentado acima, desaparece.
Esse é ocaso de tratores que trocam o uso de rodas por esteiras. Esse tipo de equipamento é ótimo para aumentar a área de contado com o solo, pois ele cria uma base plana de contato. Isso é muito útil em solos de baixa resistência, conforme os usados para agricultura. A imagem mostra um trator adaptado para essas condições.
É nítido o fato de que há uma grande área em contato com o solo. Porém, esse tipo de equipamento não tem a característica de um círculo rígido, vinculando a velocidade de rotação de cada um de seus pontos. Nesse caso, há uma esteira que circula em torno de algumas roldanas sem a presença da forma de um disco rígido.
A velocidade em cada ponto da esteira é a mesma. Esse tipo de construção não gera velocidades diferentes em seu contato com o solo.
A grande evolução: a supremacia do pneu radial
A estrutura do pneu diagonal é composta por lonas laterais, que se cruzam em sentidos opostos. Ela é uma estrutura, bastante rígida. Por essa razão, ela mantém a consitência circular estrutural do pneu, em forma de um disco rígido. É essa estrutura rígida que força para que as velocidade de rotação de cada ponto seja proporcional seu raio.
Porém, esse processo é totalmente diferente no pneu radial.
Suas lonas laterais seguem apenas a direção dos raios da roda. Ao ter essa estrutura, a ligação entre as lonas laterais passa ser apenas através da borracha. Porém, a borrahca é flexível. Ela se deforma facilmente nas direções transversais às das lonas.
Ao adotar essa estrutura, o pneu radial passa a ter um comportamento que o aproxima da esteira, apresentada acima.
Ainda muito distante de ter a liberdade total da falta da estrutura lateral de uma esteira, esse princípio funciona muito bem dentro do pequeno achatamento que ocorre no contato dos pneus radiais com o solo.
Sua estrutura lateral se deforma reduzindo bastante o deslizamento da banda de rodagem no solo, conforme apresentado anteriormente.
Porém, essa flexibilização lateral faz com que a borracha, nessa região, trabalhe mais intensamente que nos pneus diagonais. Essa deformação é bstante aceitável, nas condições especificadas de uso do pneu. Para trabalhar bem nessas condições, é necessário que a pressão do pneu esteja conforme a recomendada pelo fabricante.
Se o pneu estiver muito vazio, essa estrutura lateral se rompe. A ruptura se dá no sentido do elo mais fraco que é a ligação da borracha com as fibras da lona. Ou seja, pneus que andam muito abaixo da pressão especificada tendem a se dilacerar lateralmente com danos no sentido radial, paralelos às suas lonas.
A revista O Mecânico traz uma reportagem mostrando a economia dos pneus radiais.
A pressão dos pneus radiais
A migração dos pneus diagonais para os radiais se deu nos anos 1970. Naquela época os carros eram menores e mais leves que os atuais.
Com o pneu diagonal, a pressão média dos pneus era por volta de 19 ou 20 PSI. Quando o mesmo carro passou a usar pneu radial a pressão média subiu para, aproximadamente, 27 PSI.
Esse fator foi importante, pois ele ajudou a reduzir a área de contato do pneu com o solo.
Hoje, é comum um carro ter a especificação de pressão de seus pneus radiais por volta de 32 ou 33 PSI. Nesse caso, é importante observar dois fatores principais: primeiro, os pneus são mais largos, esse efeito permitiria uma redução da pressão de trabalho dos pneus. No segundo caso, esses carros, em média, são mais pesados, demandando maiores pressões.
Portanto, a comparação da pressão de 32 psi, atualmente, com as de 27 psi por volta de 1970 não é tão simples como parece.
A redução do arrasto do pneu ao solo criaram dois benefícios adicionais: o pneu radial trabalha com temperaturas mais baixas que as do diagonal, implicando em menor desgaste. Eles também reduzem o consumo de combustível. Isso ocorre porque eles perdem menos energia com a redução desse atrito ao solo.
A avaliação das pressões, apresentadas acima, não vale para caminhões. Devido à grande variação da capacidade de carga dos caminões, suas especificações de pressão ideal de uso variam bastantes.
O perito
O conhecimento apresentado acima é importante para se desvendar problemas relacionados a pneus.
O usuário que queira obter um serviço profissional deve-se preocupar em contratar especialista que conheçam bem o assunto.
Para resolver problemas dessa natureza, procure um perito, informando detalhes do problema.
É importante começar a conversa em curto prazo. Pois, evidências se desfazem com o tempo.
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