Pneus de baixa resistência ao rolamento têm comportamento pior em relação aos pneus comuns?
28/06/2021 2022-02-21 9:56Pneus de baixa resistência ao rolamento têm comportamento pior em relação aos pneus comuns?
A dúvida é bem comum. Imagina-se que o pneu de baixa resistência ao rolamento, também conhecido como pneu “verde” devido ao seu apelo ecológico, possui a capacidade de aderência ao solo reduzida. Afinal a grande maioria das pessoas acredita que o maior fator contribuidor para a resistência ao rolamento do pneu é o seu atrito com o solo. Contudo, o atrito da banda de rodagem com o solo representa apenas 5-10% de toda resistência total ao rolamento do pneu, apesar de pneus “verdes” terem também composições diferentes na banda de rodagem e seus gomos para tentar reduzir estes 5-10%.
E antes de tudo, não devemos esquecer que os pneus são o único ponto de contato entre o veículo e o solo além de serem estruturas extremamente complexas, com lista de componentes e matérias passando do número de 200. Além disso, todo o sistema de suspensão e direção do automóvel é desenvolvido a partir das características do pneu. Isso acaba criando uma dependência em relação aos fabricantes de pneus para que atendam o que os fabricantes de veículo requerem para que o conjunto suspensão/direção trabalhe da forma pretendida. O problema está no momento que o dono do carro precisa comprar pneus novos, os quais muitas vezes acabam tendo características diferentes dos originais de fábrica, podendo até comprometer o comportamento dinâmico ou o conforto do veículo.
Mas voltando à pergunta, grande parte da resistência ao rolamento está relacionada à histerese dos materiais empregados, principalmente na deformação da lateral do pneu, parte responsável por absorver grande parte das pequenas imperfeiçoes e vibrações oriundas do solo. Quem anda de bicicleta já deve ter notado uma maior dificuldade de ganhar velocidade ao rodar com o pneu quase murcho. No carro, pode-se notar este efeito na temperatura bem mais alta daquele pneu murcho após rodar alguns quilômetros naquela situação, proveniente do atrito das estruturas internas da lateral do pneu responsáveis por dar o suporte necessário em todas as direções – vertical, horizontal e torcional. Imagine que estas estruturas e tramas se esfregam umas nas outras toda vez que o pneu se deforma, gerando atrito e por consequência calor. Uma forma de amenizar isso é aumentar a pressão de ar para que haja menos deformação e por consequência menos atrito e resistência ao rolamento. Porém, neste caso, o conforto e absorção de impactos são prejudicados.
O pulo do gato das engenharias dos fabricantes de pneus está em conseguir manter o nível de rigidez da lateral do pneu e ao mesmo tempo conseguir diminuir as forças de atritos internos para que haja menor resistência ao rolamento. E com este fundamento já na cabeça, pode-se imaginar que pneus com perfis diferentes também possuem resistências de rolamento diferentes, a qual é geralmente tratada através da equação simplificada para o entendimento didático de “Resistência ao rolamento/Peso do veículo em toneladas”. Dois exemplos do mundo real para o mesmo veículo de 1700kg, em números arredondados:
Pneu “verde” aro 16: 75N/tonelada – O que representa 127,5N (ou 13kg de força necessária para vencer o atrito do pneu) – Pense que você está tentando empurrar o carro parado e teria que aplicar esta força só para vencer o atrito dos pneus.
Pneu aro 19: 115N/tonelada – o que representa 195,5N ou 20kg de força.
Pelo fato do pneu aro 19 ter a lateral muito menor, ela precisa de maior rigidez – sentida ao passar em buracos – por não haver área suficiente para deformação, obrigando o fabricante de pneu a adotar estruturas mais rígidas entre si o que por consequência aumenta o atrito interno exponencialmente. Não é preciso dizer que chega a ser difícil explicar com mais detalhes estes projetos das estruturas dos pneus por serem segredos guardados a sete chaves pelos seus fabricantes.
Mas o quanto representa essa diferença de força de resistência ao rolamento no dia-a-dia? Digamos que a 100km/h este mesmo veículo tenha arrasto aerodinâmico de 350N, ou seja, com aro 16 a força total seria 477,5N que a esta velocidade representa uma potência 18cv, enquanto com aro 19 seria 545,5N e 20,6cv. Neste caso, pode-se dizer que o simples uso do pneu verde traria uma redução de potência consumida de 12%, ou seja, possível redução de consumo de 12% em velocidade constante. Também não podemos esquecer que essa vantagem é maior no uso urbano, onde a resistência ao rolamento tem maior influência que a resistência aerodinâmica devido às baixas velocidades. Claro que não se espera uma redução de consumo perfeitamente direta devido à resistência ao rolamento dos pneus ser apenas um dos fatores de consumo, dentre tantos outros como o atrito dos componentes mecânicos e as próprias inércias dos conjuntos que giram – principalmente rodas e pneus – que “roubam” a energia produzida pelo motor.
Um fato curioso e contra o senso comum é que pneus de diâmetros maiores possuem menores resistências ao rolamento. Um pneu comum – não fora de estrada – de um SUV possui a resistência ao rolamento menor que um pneu comum de um sedan. E um pneu de caminhão e ônibus tem resistência menor ainda. A explicação vem do fato de que quanto maior o diâmetro de uma roda qualquer, mais facilmente ela passará por uma imperfeição. Basta imaginar que é muito mais fácil subir uma guia com uma picape que com um carro de aro 13. A influência do diâmetro é tão grande que no mundo das bicicletas de trilhas migrou-se do aro 26 para o aro 29, o que além de diminuir a resistência ao rolamento, aumentou a aderência devido à maior área de contato com o solo. Contudo não se deve esquecer que aumentando o diâmetro da roda e pneu, como no exemplo do SUV, estamos aumentando a massa do conjunto que por consequência necessitará de maiores forças para se quebrar a sua inércia, como por exemplo numa aceleração – motivo pelo qual ao adotar-se rodas maiores no mesmo veículo se tem a sensação de que ele ficou mais lento – donos de carros 1.0l percebem isso claramente.
Por outro lado, o fato da estrutura lateral ter menos atrito interno não significa que a capacidade de aderência ao solo vá ser afetada. Aliás, há casos em que os pneus verdes possuem aderência ao solo maior que a dos pneus comuns, principalmente em chuva. O motivo está na composição da borracha da banda de rodagem, mais precisamente nos gomos, que possuem materiais que reduzem seu atrito interno à deformação, mas que por consequência aumentam seu desgaste e aderência ao solo. Ou seja, é possível que um veículo tenha a distância de frenagem reduzida ao utilizar pneus de baixa resistência ao rolamento.
Já com relação a uma mudança súbita de direção, também não há razão para a deterioração dessa característica no pneu “verde”, uma vez que se tenta manter a rigidez lateral e torcional semelhantes às do pneu comum ao se reduzir a resistência ao rolamento. Contudo, não se pode esquecer que cada pneu tem suas características próprias e que não podemos afirmar que um pneu “verde” seja tão bom numa mudança repentina de direção quanto o pneu comum ou vice-versa. Só não podemos dizer que o pneu “verde” tem como regra pior comportamento pelo fato de ter menor resistência ao rolamento.