Rezistență la rulare

Rezistența la rulare este energia pe care o anvelopă o disipă în timp ce rulează pe asfalt și, implicit, forța pe care vehiculul trebuie să o învingă continuu. Deși o roată pare să se rotească liber, suprafața de contact dintre cauciuc și carosabil este permanent turtită și apoi eliberată pe măsură ce anvelopa se rotește. Cauciucul și structura internă nu restituie toată energia folosită pentru a le deforma; o parte se pierde sub formă de căldură. Această pierdere, repetată de mii de ori pe minut la viteze de autostradă, se manifestă ca o forță de frânare pe care motorul termic sau electric trebuie să o învingă mereu.

Cauza principală este o proprietate a cauciucului numită histerezis, decalajul dintre deformarea aplicată materialului și energia pe care acesta o restituie. Pe măsură ce fiecare porțiune de bandă de rulare și de flanc intră în zona de contact este comprimată, iar la ieșire revine la forma inițială, dar cu puțin mai puțină energie decât a fost necesară pentru comprimare. Inginerii de anvelope proiectează, prin urmare, compoziții de bandă de rulare și structuri de carcasă care să minimizeze această frecare internă. Contribuții secundare vin din mica alunecare și frecare din interiorul zonei de contact, din flexarea jantei și dintr-o rezistență aerodinamică minoră în jurul anvelopei aflate în rotație.

Rezistența la rulare contează pentru că, împreună cu rezistența aerodinamică, este una dintre cele două forțe principale pe care un vehicul trebuie să le învingă la viteză constantă, și domină la viteze mici, unde rezistența aerului este modestă. Fiecare unitate de energie pierdută aici este energie ce trebuie furnizată de combustibil sau de baterie, deci influențează direct consumul mașinilor cu motor termic și autonomia vehiculelor electrice. O reducere modestă poate aduce o îmbunătățire măsurabilă a eficienței, motiv pentru care a devenit un parametru atent calibrat, iar clasele de eficiență ale anvelopelor apar pe eticheta standard UE.

Cea mai mare variabilă în utilizarea zilnică este presiunea în pneuri. O anvelopă subumflată se flexează mai mult la fiecare rotație, crescând pierderile prin histerezis, mărind rezistența la rulare, generând căldură suplimentară și grăbind uzura, înrăutățind în același timp, discret, consumul. Menținerea anvelopelor la presiunile recomandate de producător este cea mai simplă metodă de a ține rezistența la rulare sub control. Greutatea vehiculului, calitatea carosabilului și temperatura joacă, de asemenea, un rol, deoarece o încărcare mai mare sau o suprafață rece și aspră cresc forța necesară pentru rulare.

Anvelopele cu rezistență scăzută la rulare sunt concepute special pentru a reduce aceste pierderi prin compoziții optimizate, adesea cu silice, și prin structuri mai ușoare și mai rigide; sunt montate pe scară largă pe hibride și pe vehicule electrice, unde eficiența este esențială. Compromisul este că aceleași caracteristici care reduc histerezisul pot diminua ușor aderența pe umed sau durabilitatea dacă sunt împinse prea departe, motiv pentru care producătorii echilibrează rezistența la rulare cu performanța de frânare și cu longevitatea. Înțelegerea acestui parametru explică de ce presiunile corecte, alegerea anvelopelor și chiar stilul de condus au un efect atât de direct asupra costurilor de utilizare și a autonomiei.