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Por que é que pneus mais largos oferecem mais aderência?

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    Por que é que pneus mais largos oferecem mais aderência?

    Bem, antes de virem respostas "Ó esperto, não percebes que maior largura ---> maior área de contacto com o solo ----> mais aderência?", gostaria de argumentar que a minha dúvida se deve ao facto do atrito (a fórmula do atrito) não depender da área de contacto com o solo. É algo bem comprovável experimentalmente, e com certeza haverá uma razão, mas eu não a conheço.
    Sugestões?

    #2
    http://forum.autohoje.com/boxes/3493...-o-atrito.html

    Comentário


      #3
      Em seco, deve ter a ver com a capacidade da borracha aguentar a pressão e o atrito. Com pneus mais largos, a pressão é menor, logo a borracha é submetida a forças mais baixas, e tem um desempenho melhor.

      Mas a partir de uma certa dimensão, deve ser irrelevante o ganho de aderência...

      Comentário


        #4
        Originalmente Colocado por TheDriver37 Ver Post
        Bem, antes de virem respostas "Ó esperto, não percebes que maior largura ---> maior área de contacto com o solo ----> mais aderência?", gostaria de argumentar que a minha dúvida se deve ao facto do atrito (a fórmula do atrito) não depender da área de contacto com o solo. É algo bem comprovável experimentalmente, e com certeza haverá uma razão, mas eu não a conheço.
        Sugestões?
        A area de contacto depende da pressão de enchimento e não da largura do pneu. A=F/p em que F é o peso do carro e p a pressão de enchimento.
        Para a mesma pressão de enchimento tanto faz teres um pneu com 10cm de largura ou 30 cm de largura.

        Comentário


          #5
          Mesmo que a área mude, para um mesmo peso e coeficiente de atrito a força de atrito vai ser a mesma (intuitivamente, maior área significa o peso mais distribuído, logo menor pressão contra o solo, anulando o facto de haver maior área).

          Se há diferença, esta estará relacionada com o desempenho dos pneus (alteração do coeficiente de atrito). Penso que simplesmente os pneus mais largos costumam ser feitos de um material com maior coeficiente de atrito.
          Editado pela última vez por rppm; 02 November 2017, 22:53.

          Comentário


            #6
            https://www.youtube.com/watch?v=kNa2gZNqmT8

            Todo o vídeo é interessante para o assunto, mas a partir dos 4m chega mais ao ponto.

            Para o mesmo carro (distribuição de peso e peso total), mesma composição da borracha e larguras diferentes..
            O pneu mais largo vai ter menos peso por cm2 o que lhe dá mais resistência ao quebrar (desfazer) da borracha.

            Eu não sou físico e não consigo explicar muito bem o que percebi no video, mas o gajo sabe do que fala.É melhor ver o video

            Comentário


              #7
              Mas na prática cada pneu vai ser feito com borrachas diferentes precisamente para ter melhor desempenho para a pressão que vai sofrer.

              Comentário


                #8
                Originalmente Colocado por rppm Ver Post
                Mas na prática cada pneu vai ser feito com borrachas diferentes precisamente para ter melhor desempenho para a pressão que vai sofrer.
                Então nesse caso está respondida a questão do tópico.

                Mas imagina que tens dois pneus Michelin Pilot Sport Cup2 (do melhor que há). Um tem 225 de largura e outro tem 295... no mesmo carro (assumindo que ele tem peso para usar os 295 eficazmente).

                Como achas que se comportam os mais estreitos?

                Comentário


                  #9
                  Originalmente Colocado por Micky Ver Post
                  Então nesse caso está respondida a questão do tópico.

                  Mas imagina que tens dois pneus Michelin Pilot Sport Cup2 (do melhor que há). Um tem 225 de largura e outro tem 295... no mesmo carro (assumindo que ele tem peso para usar os 295 eficazmente).

                  Como achas que se comportam os mais estreitos?
                  Provavelmente os mais largos serão feitos de um material com melhor desempenho, sendo esta a resposta à questão do tópico.

                  Comentário


                    #10
                    Originalmente Colocado por rppm Ver Post
                    Provavelmente os mais largos serão feitos de um material com melhor desempenho, sendo esta a resposta à questão do tópico.
                    Por acaso estava agora a pensar nisso.

                    Será que dois pneus da mesma marca e modelo com dimensões diferentes têm compostos de borracha diferentes?

                    Será que dois pneus da mesma marca, modelo e dimensões mas com rating de peso diferentes têm compostos de borracha diferentes? Ex: 89w vs 94w

                    Lembrei-me disto porque no meu carro, os pneus com a homologação correcta têm sempre um rating de 89 em vez dos 94 que se encontra mais facilmente.

                    Concerteza haverá por aí quem saiba responder

                    Comentário


                      #11
                      Quando falas em força de atrito não podes olhar só para a sua expressão.

                      Já viste o gráfico da força de atrito? Sabes o que é atrito estático e atrito cinético? Há muitos conceitos por detrás.

                      Podes fazer um simples diagrama de corpo livre de um pneu(roda) com vários pesos e vês que a força de atrito não é sempre a mesma, porque a Normal será sempre equivalente ao peso(senão o pneu infiltrava se na estrada). Ora o grafico força de atrito não é uma recta, vai crescendo uniformemente, atinge um determinado valor(pico) decresce ligeiramente e depois mantém se constante ao longo do movimento, por isso é que é muito mais difícil iniciar o movimento de um corpo do que manter esse mesmo corpo em movimento.

                      Tendo mais peso, a Normal será maior e, segundo o rapaz do vídeo o u(coeficiente de atrito) decresce, decresce mas não desaparece e não decresce proporcionalmente ao aumento da força Normal. Não esquecer que para teres força de atrito tens de ter uma força contrária, caso contrário não há atrito. Isto falando em forças aplicadas no plano horizontal e no sentido do movimento.

                      Falando em forças em plano inclinado já tens de decompor essas forças, mas não vale a pena alongar...

                      Pensa só que para puxar algum objecto é sempre mais fácil fazer uma força paralela ao chão, ou seja, a 90° com a força Normal. Mas isto já não interessa para aqui.

                      Espero não ter sido muito confuso

                      Comentário


                        #12
                        Nao percebo grande coisa ,mas pelo que sei e vao estar de acordo ,quanto mais largo mais è relacionado com a Potencia do motor .

                        Comentário


                          #13
                          Originalmente Colocado por rppm Ver Post
                          Mesmo que a área mude, para um mesmo peso e coeficiente de atrito a força de atrito vai ser a mesma (intuitivamente, maior área significa o peso mais distribuído, logo menor pressão contra o solo, anulando o facto de haver maior área).

                          Se há diferença, esta estará relacionada com o desempenho dos pneus (alteração do coeficiente de atrito). Penso que simplesmente os pneus mais largos costumam ser feitos de um material com maior coeficiente de atrito.
                          Uma coisa é o atrito entre o pneu e a estrada e isso é independente da área, outra coisa é o grip, e o grip que é o que interessa é uma combinação da força de atrito com a deformação da borracha do pneu.

                          E sim para o mesmo material os pneus mais largos oferecem maior aderência.

                          Comentário


                            #14
                            Maior área de contacto = maior atrito = mais aderência.
                            Duma forma muito simplista é isto.

                            Comentário


                              #15
                              Um pneu maior resulta em menor carga por area - melhor traccao, e a isto deves ter ainda em conta que o pneu é uma superficie flexivel, pelo que nao deves dizer apenas "na teoria a forca de friccao é igual" - na pratica nao sao duas superficies perfeitamente planas em contacto, etc. Porque sim, a forca de friccao é/deveria ser igual nos dois casos.

                              Para agua planing, no entanto, é pior, pois tendo maior superficie de contacto, tem menor forca cortante.
                              Editado pela última vez por Ratcher; 03 November 2017, 08:49.

                              Comentário


                                #16
                                Originalmente Colocado por brkncrss Ver Post
                                Maior área de contacto = maior atrito = mais aderência.
                                Duma forma muito simplista é isto.
                                ERRADO.

                                Como já disseram aqui, quem souber um bocadinho de física sabe que a área de contacto não tem influência no atrito. Só há dois factores que têm influência no atrito:
                                1 - a força exercida verticalmente sobre a estrada... vulgo peso + downforce aerodinâmica
                                2 - o coeficiente de atrito entre as duas superfícies que genericamente depende dos materiais em contacto

                                A física não está errada. Pneus mais largos não dão mais atrito por si só. No entanto há um efeito secundário que o rppm já referiu.

                                Os pneus mais largos permitem que os compostos de borracha utilizados sejam mais moles. Esses compostos significam que é possível aumentar o coeficiente de atrito e logo a aderência/tração global do pneu. Não tem a ver diretamente com a largura do pneu mas é um efeito do que isso permite. Se tentassem usar as mesmas borrachas dos pneus largos em pneus estreitos, a vida útil do pneu seria muito menor e provavelmente haveria também maior deformação estrutural do mesmo


                                Dito isto, esta explicação é ainda uma simplificação. Se quisermos aprofundar mais o conhecimento então temos de entrar em consideração com deformações (que são usualmente menores proporcionalmente em pneus largos) em efeito de temperatura (cuja variação é menor em pneus largos dada a maior área de dissipação) com o facto de haverem variações do coeficiente de atrito e tração com a carga aplicada (ver tire load sensitivity).

                                Finalmente há diferenças entre as vantagens/desvantagens do tamanho de pneus para aceleração linear (acelerar e travar) ou lateral (curvar). Os pneus largos são particularmente importantes para a segunda e não tanto para a primeira a não ser pelo tema da gestão de temperatura dos mesmos.

                                Enfim, é um tema complexo se quiseremos entrar na física da coisa e há muito que eu não sei descrever em detalhe suficiente.

                                Comentário


                                  #17
                                  Originalmente Colocado por lukiluke Ver Post
                                  Nao percebo grande coisa ,mas pelo que sei e vao estar de acordo ,quanto mais largo mais è relacionado com a Potencia do motor .
                                  Maior potência implica maior necessidade de atrito e isso consegue-se com borrachas mais macias que por sua vez implicam que seja preciso maior largura do pneu para aguentar os esforços a que é submetido sem comprometer a integridade do pneu. Certo?

                                  Comentário


                                    #18
                                    Originalmente Colocado por brkncrss Ver Post
                                    Maior área de contacto = maior atrito = mais aderência.
                                    Duma forma muito simplista é isto.
                                    Força de atrito = peso*coeficiente de atrito. Não tem nada a ver com a área. Além disso um pneu mais largo não tem necessariamente mais área de contacto. A area de contacto depende apenas do peso do carro e da pressão dos pneus. Embora pneus mais largos usem normalmente menor pressão, mas nem sempre isso acontece.
                                    Editado pela última vez por manelov; 03 November 2017, 09:55.

                                    Comentário


                                      #19
                                      Originalmente Colocado por manelov Ver Post
                                      Maior potência implica maior necessidade de atrito e isso consegue-se com borrachas mais macias que por sua vez implicam que seja preciso maior largura do pneu para aguentar os esforços a que é submetido sem comprometer a integridade do pneu. Certo?
                                      Em suma, sim

                                      Comentário


                                        #20
                                        WIDE CAR TYRES AND FRICTION

                                        Why do high-powered cars have wide tyres if friction doesn't depend on surface area? Wide tyres have better grip, but as we have shown, the coefficient of friction does not depend on the surface area. There are many factors at work in the grip of a tyre, not just friction. In the first instance, it may not be that you are comparing like with like. Wider tyres are made of softer compounds of rubber, which have a better coefficient friction. Wider tyres also have lower sidewalls for less deformation in cornering which change the geometry of the tyre. Also friction of a real rubber tyre on tarmac road is very different to the friction concept that is demonstrated in the lab. On the road, grip and this is more than just friction, there is a keying of the rubber into the tarmac, like the meshing of gears this produces additional force to keep the car on the road. So increasing the width of the tyre does increase the chance of grip being maintained. For powerful cars, we also want to reduce the onset of wheelspin, which would then be a problem of kinetic friction with a lower coefficient of friction.

                                        Comentário


                                          #21
                                          Originalmente Colocado por atak Ver Post
                                          WIDE CAR TYRES AND FRICTION

                                          Why do high-powered cars have wide tyres if friction doesn't depend on surface area? Wide tyres have better grip, but as we have shown, the coefficient of friction does not depend on the surface area. There are many factors at work in the grip of a tyre, not just friction. In the first instance, it may not be that you are comparing like with like. Wider tyres are made of softer compounds of rubber, which have a better coefficient friction. Wider tyres also have lower sidewalls for less deformation in cornering which change the geometry of the tyre. Also friction of a real rubber tyre on tarmac road is very different to the friction concept that is demonstrated in the lab. On the road, grip and this is more than just friction, there is a keying of the rubber into the tarmac, like the meshing of gears this produces additional force to keep the car on the road. So increasing the width of the tyre does increase the chance of grip being maintained. For powerful cars, we also want to reduce the onset of wheelspin, which would then be a problem of kinetic friction with a lower coefficient of friction.

                                          Algumas coisas nesse texto não são inteiramente verdade:

                                          - "Wider tyres also have lower sidewalls for less deformation in cornering which change the geometry of the tyre" - É verdade proporcionalmente mas não em termos absolutos. A altura da parede é aproximadamente igual para qualquer largura de pneu (no mesmo carro) a não ser que se altere o diâmetro total do pneu o que mudaria totalmente coisas como relação da transmissão. no entanto é verdade em proporção por isso percebo a afirmação
                                          - "there is a keying of the rubber into the tarmac" - A nível macroscópico é irrelevante, a nível microscópico isso está ja traduzido pelo coeficiente de atrito
                                          - "we also want to reduce the onset of wheelspin" - Claro, mas aqui já estamos a divergir. a derrapagem é precisamente o que estamos a evitar ou a tentar evitar



                                          Já agora, há outros factores que devem ser tomados em consideração quando se aumenta a largura dos pneus e que são pontos negativos para o fazer. Entre outros: aumenta a resistência aerodinâmica e de rolamento, aumenta o peso e em particular o peso não suspenso que é bastante relevante no comportamento, ...

                                          Comentário


                                            #22
                                            Claro que todas estas considerações são apenas uma 1ª aproximação. Quando se entra nos pormenores.... eles são tantos e tão variados que, só de forma experimental se pode estudar a verdadeira aderência dos pneus à superficie onde se deslocam.

                                            Comentário


                                              #23
                                              Atenção há malta que diz "os pneus mais largos não sofrem tanto desgaste, logo têm uma borracha mais aderente"... o meu objetivo não é dizer se realmente os pneus mais largos têm uma borracha mais aderente... o que eu quero dizer com isso é que essa afirmação por si só não justifica tudo.
                                              Isto porque é sabido que a malta das drags e dos offroads às vezes tira pressão ao pneu para (dizem eles) conceder maior aderência... eles não metem um pneu novo com uma borracha diferente, apenas mexem na pressão do pneu que já lá estava... e se eles dizem que aquilo dá + performance, então a justificação não pode só estar do lado do “pneus + largos --à composto melhor”

                                              Comentário


                                                #24
                                                Sempre li que pneus mais largos estão mais sujeitos a aquaplanagem.

                                                Isso é por haver menos canais de escoamento de água por os pneus visarem mais aderência a seco?

                                                Comentário


                                                  #25
                                                  Por ter maior superfície de contacto e criar mais tensão superficial na água?

                                                  Comentário


                                                    #26
                                                    A força de atrito depende do coeficiente de atrito e da força normal (contrária ao peso do carro), mas um pneu mais largo e com a mesma composição terá uma maior resistência (atrito) que um mais estreito, isto porque nem o pneu, nem a estrada são completamente lisos e como tal gera inúmeros pontos de contacto, logo inúmeras forças de atrito.

                                                    A soma de todas estas forças originam a força de atrito exercida com o veículo em movimento. Isto é apenas válido para um coeficiente igual entre comparações.

                                                    Comentário


                                                      #27
                                                      O estudo da interacção do pneu com o solo é um tema que dá bem para um Mestrado por si só e duvido que haja mais do que uma mão cheia de pessoas em Portugal inteiro (se tantas) que saiba responder devidamente a esta questão. Um bocado como acontece com a industria petrolifera, quem percebe disso a sério é quem sai da universidade e vai para as grandes marcas fazer R&D.

                                                      Do pouco que sei do assunto, diria que tem a ver principalmente com dois factores (mas com muitos outros a dar tambem a sua contribuicao): a menor tensão na borracha resultante de uma dada força, o que permite exercer uma força maior antes de atingir o limite da borracha e comecar a desfazer o pneu em vez de transmitir a força ao chão, e o facto de compensar melhor a rotação natural do carro em curva, a força centrifuga faz o carro rodar para fora da curva o que gera camber positivo no pneu e uma redução drástica da superfície de contacto (a suspensão aqui tambem conta muito mas eliminar este efeito por completo é impossivel).

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