Questa è una domanda interessante! Quali pneumatici dovrebbe utilizzare il fuoristrada più potente? Sembra che anche i pneumatici MT (Mud Terrain) possano scivolare. Quindi, cosa può veramente gestire le strade fangose come se fossero pianeggianti? La risposta è "tracce". I bulldozer, gli escavatori o i veicoli cisterna cingolati non sembrano scivolare.
Mettiamo da parte per ora le differenze tra cingoli e ruote e comprendiamo prima la relazione tra area di forza e pressione.
Area di forza maggiore=Pressione minore
Area di forza più piccola=Pressione maggiore
Viene chiamato il rapporto tra la pressione applicata ad un oggetto e l'area della forzapressione. In poche parole, maggiore è la pressione, maggiore è la forza esercitata.
L'attrito del pneumatico è determinato da tre fattori principali e l'aderenza del pneumatico richiede un ulteriore fattore:
Rugosità superficiale dell'area di contatto
Pressione positiva
Zona contatti
L'attrito dipende dai primi due fattori. Solo quando l'attrito è sufficientemente forte il pneumatico può evitare di scivolare. Tuttavia,pressione positivaè costante: il peso a vuoto del veicolo rimane sostanzialmente invariato e solo il peso combinato del conducente e dei passeggeri avrà un impatto minimo.
Pertanto, i fattori fondamentali che determinano l’aderenza dello pneumatico sono la ruvidità della superficie e l’area di contatto. L'area di contatto si riferisce principalmente alla larghezza del pneumatico. I pneumatici più larghi possono deformarsi maggiormente, migliorando l'aderenza alle alte velocità. In generale, gli pneumatici più larghi sono più inclini a scivolare su neve e ghiaccio, mentre quelli più stretti hanno meno probabilità di scivolare. Ma la differenza è minima quando si utilizzano le catene antiscivolo.
Se la massa del veicolo rimane la stessa, la pressione sul pneumatico rimane invariata. Se la pressione rimane costante, l'unico modo per aumentarla è ridurre lazona di forza.
La pressione dipende sia dall'area della forza che dalla pressione positiva, proprio come l'attrito dipende dalla ruvidità della superficie e dall'area di contatto. Se la pressione positiva non può essere modificata, l'unico modo per aumentarla è ridurre l'area di contatto. Tuttavia, un'area di contatto più ampia ridurrebbe la pressione e, per i pneumatici in gomma, ciò può migliorare l'aderenza consentendo al pneumatico di deformarsi. Ma per le catene o i binari antiscivolo, che sono fatti di metallo, la deformazione non è un fattore, quindi la superficie di contatto può essere ridotta.
Questa spiegazione potrebbe essere un po' complicata da seguire, quindi semplifichiamola. L'aumento dell'area di contatto migliora solo l'aderenza dei pneumatici in gomma, ma non l'attrito. Un'area di contatto più ampia riduce effettivamente l'attrito perché porta ad una superficie di contatto più liscia.
Se un binario fosse costituito da una piastra di acciaio liscia, la sua area di contatto con il terreno sarebbe troppo grande, con conseguente riduzione della pressione e basso attrito, provocandone lo scivolamento. Tuttavia, la maggior parte dei binari sono progettati con sezioni incassate, lasciando solo i bordi metallici sporgenti a contatto con il suolo. Ciò riduce l'area di contatto e aumenta la ruvidità della superficie di contatto (irregolare/irregolare), che a sua volta aumenta l'attrito. Questo è il motivo per cui i veicoli cingolati generalmente non scivolano, anche se aiuta anche il peso di cisterne o escavatori.
(Sebbene le ruote del binario siano lisce, sono solo ruote portanti. Le ruote motrici sono appositamente progettate per connettersi al binario.)
Le catene antiscivolo imitano le tracce. Le catene antisdrucciolo in metallo sono simili ai cingoli, ma poiché la massa dell'auto è molto più piccola, la pressione esercitata con le catene metalliche è comunque bassa. Non basta frantumare il ghiaccio o lo strato di neve compattato in ghiaccio. L'attrito nella posizione di rilascio è troppo basso, il che porta a un continuo scivolamento.
Molte catene antiscivolo sono dotate di punte realizzate con tendine di mucca. Le punte di queste punte sono piccole e gli pneumatici premono sul terreno solo con le punte che entrano in contatto. Ciò fa sì che la superficie di contatto sia estremamente ridotta, mantenendo invariata la pressione ma aumentandola notevolmente. L'alta pressione consente agli spuntoni di penetrare nel ghiaccio, il che aiuta a spingere l'auto in avanti.
Ecco perché i pneumatici dotati di catene antislittamento non scivolano. Solo le catene in grado di penetrare nel ghiaccio o quelle con attrito estremamente elevato possono impedire lo scivolamento, cosa che i pneumatici stessi non possono fare. Pertanto, la guida su neve o ghiaccio richiede catene antiscivolo con punte o ruote con cingoli modificati (anche se queste ultime sono costose e poco pratiche).
In sintesi:Le catene antiscivolo con punte aumentano la pressione e l'attrito su superfici scivolose, aiutando i pneumatici ad aderire al terreno e prevenendo lo slittamento.