A circunferência de rolamento decide mais do que julga

Do código do flanco a um comprimento

Os três números de um pneu são uma largura, uma relação e uma jante. Em 205/55 R16 a largura de secção vale 205 milímetros, a relação de aspeto diz que a altura do flanco é 55 % dessa largura, e R16 designa uma jante de 16 polegadas. O flanco mede então 0,55 × 205 = 112,75 mm, a jante 16 × 25,4 = 406,4 mm, e há dois flancos empilhados sobre o diâmetro: 406,4 + 2 × 112,75 = 631,9 mm no total. A circunferência desse círculo vale π × 631,9 = 1 985,2 mm. Repare na mistura de unidades — largura métrica, percentagem adimensional, jante em polegadas — porque é daí que vem quase todo o erro de cálculo.

Esses 1 985 mm são a circunferência geométrica, e não é sobre isso que o carro rola. Um pneu carregado achata onde toca a estrada: o seu raio efetivo fica entre o raio livre e o raio sob carga, bem mais curto, e a distância percorrida numa volta reduz-se em conformidade. A indústria resolve isto com uma convenção em vez de uma medição pneu a pneu: a ETRTO calcula uma circunferência de rolamento de cerca de 3,05 vezes o diâmetro exterior em vez de π vezes. No nosso pneu são 3,05 × 631,9 = 1 927 mm, 2,9 % abaixo do valor geométrico. Verifique com os dados publicados: 1 000 000 mm de um quilómetro a dividir por 1 927 dão 519 voltas por quilómetro, que é onde estão os valores de catálogo de um 205/55 R16.

O conta-quilómetros, e o dinheiro que lhe está agarrado

O carro não mede uma distância. Conta voltas de roda e multiplica por uma circunferência gravada na centralina quando o modelo foi homologado. Mude a circunferência e todas as distâncias que o carro anuncia ficam erradas na mesma proporção, de forma permanente e invisível. O nosso artigo sobre relações de transmissão tratou o lado do velocímetro; o lado do conta-quilómetros é onde está o dinheiro, porque um erro de velocidade não custa nada enquanto não houver um radar pelo meio, ao passo que um erro de quilometragem é faturado.

Faça a conta do aluguer. Tome um contrato de três anos com 45 000 km incluídos e um excedente suposto de 0,10 €/km — dois valores ilustrativos. Monte uns 205/50 R16 em vez dos 205/55 R16 de homologação e a circunferência de rolamento passa de 1 927 para 1 865 mm. A leitura vale então a distância real multiplicada por 1 927 ÷ 1 865 = 1,0335: após 45 000 km reais, o painel anuncia 46 509 km. São 1 509 km de excedente, e a 0,10 €/km, 150,88 € de encargos por uma distância que ninguém percorreu. Nada está avariado no carro e nada está errado no contrato; o contrato limita-se a ler um número que os pneus deslocaram.

A mesma proporção atravessa tudo o que o conta-quilómetros alimenta. Um carro que realmente fez 150 000 km marcaria 155 029 km com esses pneus, e é esse número que uma avaliação de revenda, um limite de garantia por quilometragem e uma declaração ao seguro usariam. Os intervalos de manutenção também se deslocam, mas o sentido importa: com um conta-quilómetros que exagera, um intervalo de 15 000 km chega ao fim de 14 514 km reais — adiantado, e portanto inofensivo — ao passo que um que fica curto, por pneus sobredimensionados, estica o mesmo intervalo para 15 486 km reais, ou seja atrasado. Se muda de medida em definitivo, anote o fator de correção e aplique-o a tudo o que o conta-quilómetros alimenta.

Relação final efetiva, regime de cruzeiro e consumo

Um pneu é a última relação da transmissão. O motor roda, a caixa e o diferencial dividem esse regime por uma relação, e o pneu converte a velocidade de roda restante em velocidade na estrada multiplicando-a pela sua circunferência. Mude a circunferência e mudou a relação global, exatamente como se tivesse trocado a coroa. Pneus maiores alongam o desenvolvimento; pneus menores encurtam-no.

Quantifiquemos. Suponha uma relação global de 2,60 voltas de motor por volta de roda na relação mais longa — valor ilustrativo, fácil de substituir pelo seu. A 130 km/h o carro percorre 2 166,7 metros por minuto; divididos por uma circunferência de rolamento de 1,9273 m são 1 124 voltas de roda por minuto, ou seja 2 923 rpm no motor. Monte o 205/60 R16 e a circunferência passa a 1,9898 m: 1 089 voltas de roda, 2 831 rpm. Noventa e duas voltas perdidas, uma queda de 3,1 %, por uma mudança de medida que a maioria chamaria estética. Expresso como relação final, uma coroa de 3,47 passou efetivamente a 3,36.

Que isso ajude o consumo não é evidente, e a resposta honesta é que quase nunca ajuda muito. Um regime mais baixo à mesma velocidade reduz as perdas por atrito, mas também aumenta a carga em cada combustão e pode levar o motor abaixo do regime em que a transmissão aceita ficar na relação mais longa. O efeito fiável é mais subtil e joga ao contrário: como o conta-quilómetros passa a ficar curto, o consumo que calcula dividindo litros por distância mostrada está errado. Os pneus grandes lisonjeiam os seus números no papel; os pequenos difamam-nos. Se segue o consumo a sério, aplique o fator de correção antes de comparar um depósito com outro.

O que o ABS julga das suas rodas

O ABS, o controlo de tração e o ESP partilham um mesmo dado primitivo: quatro sensores de velocidade de roda que contam dentes numa coroa. Nenhum mede a aderência diretamente. Deduzem-na comparando as rodas entre si e com um modelo do que o veículo deveria estar a fazer. Uma roda que gira mais devagar do que as vizinhas ao travar presume-se que está a bloquear; uma roda motriz que gira mais depressa presume-se que patina.

Monte pneus de circunferência diferente nas duas pontas de um mesmo eixo e a comparação fica envenenada. Uma diferença de 3,24 % de circunferência de rolamento produz uma diferença permanente de 3,24 % na velocidade de roda indicada, a qualquer velocidade, e nada disso se parece com ruído: é estável, repetível e está presente desde o primeiro metro. Se isso dispara uma avaria ou apenas enviesa uma malha de controlo depende da calibração, mas o modo de falha tem sempre a mesma forma — o sistema gasta a sua autoridade a corrigir uma diferença que não é deslizamento, e sobra-lhe menos para a que é.

Porque um par desigual castiga um diferencial

Um diferencial existe para que as duas rodas de um eixo motriz possam girar a velocidades diferentes em curva enquanto ambas recebem binário. Em reta, com pneus emparelhados, giram à mesma velocidade, os satélites não rodam sobre os seus próprios eixos e o conjunto gira como um bloco. É o estado em que passa quase toda a sua vida, e é em torno desse estado que a sua lubrificação e as suas cargas de rolamento são dimensionadas.

Ponha um 205/55 e um 205/50 no mesmo eixo motriz e esse estado nunca mais acontece. Em 100 quilómetros, o pneu grande dá 100 000 ÷ 1,9273 = 51 886 voltas e o pequeno 100 000 ÷ 1,8648 = 53 626 voltas: uma diferença de 1 740 voltas que o diferencial tem de absorver continuamente, em reta, a velocidade de autoestrada, com binário a passar. Os satélites rodam agora em permanência, sobre superfícies de encosto pensadas para serviço ocasional em curva, num óleo especificado para um órgão que raramente se articula.

Num veículo de tração integral é pior, porque o desvio passa agora pelo diferencial central ou pelo acoplamento que une os dois eixos, e esse caminho pode ser um viscoacoplador, um pacote de embraiagem ou, num sistema de engate, absolutamente nada. É por isso que os fabricantes de veículos de tração integral indicam uma diferença máxima de circunferência admissível no veículo e por isso exigem substituir os pneus aos quatro e não aos pares. E é por isso que um pneu sobresselente de emergência é limitado em velocidade e distância: é um desvio de circunferência deliberado e grande que o veículo só deve tolerar por pouco tempo.

A circunferência de rolamento não é uma constante

Mesmo num único pneu o número mexe-se. A profundidade do piso é a deriva lenta maior: um pneu que parte de 8 mm e chega ao mínimo legal de 1,6 mm perdeu 6,4 mm de raio, 12,8 mm de diâmetro e 2,03 % de circunferência de rolamento. Ou seja, um carro com pneus novos e o mesmo carro mesmo antes da substituição discordam em dois por cento sobre a distância, sem outra mudança que não o desgaste. A pressão e a carga também deslocam o raio efetivo, no sentido que a intuição sugere: um pneu mais mole ou mais carregado achata mais e rola menos por volta. A velocidade joga ao contrário, porque a força centrífuga faz crescer o raio livre.

Nada disto argumenta contra calcular a circunferência; argumenta a favor de tratar o resultado como uma boa estimativa e não como uma medida, e de medir diretamente quando o que está em jogo é importante. O método direto não precisa de equipamento: marque a giz o pneu e o chão, faça o carro avançar dez voltas completas em reta, à pressão de serviço e com carga normal, e divida por dez a distância entre as marcas. Essa é a circunferência de rolamento nas suas condições, e não vai coincidir nem com o valor geométrico nem com o de catálogo.

Perguntas frequentes

Que diferença de circunferência é aceitável ao mudar de medida?

A única resposta que vincula é a do fabricante: as medidas que constam da etiqueta de pressões e do documento único automóvel estão aprovadas para aquele veículo, e tudo o resto é uma modificação cuja aceitabilidade depende das regras nacionais. A título indicativo, as montagens que ficam por volta de 2 % do diâmetro exterior original são as que costumam aparecer nas listas de equivalências aprovadas, porque mantêm o erro do velocímetro, o erro do conta-quilómetros e a comparação de velocidades de roda dentro das tolerâncias de calibração do veículo. Mas uma medida aritmeticamente próxima pode continuar errada no índice de carga, no índice de velocidade ou na folga física: a aritmética é um filtro, não uma autorização.

O conta-quilómetros pode ser recalibrado após uma mudança de medida?

Em muitos veículos a circunferência do pneu é um parâmetro codificado que uma oficina da marca pode ajustar quando se monta uma medida alternativa aprovada, e esse é o caminho correto. Não é uma operação caseira com uma ferramenta genérica, porque o mesmo parâmetro alimenta o velocímetro, o conta-quilómetros e os sistemas de estabilidade, e porque alterar uma distância registada toca terreno legal: manipular a leitura de um conta-quilómetros é uma infração na maioria dos países, mesmo com a intenção de a corrigir. Peça ao concessionário que registe a alteração no livro de manutenção, para que a leitura e a sua base fiquem documentadas.

Porque é a circunferência de rolamento menor do que π vezes o diâmetro?

Porque um pneu não é uma roda rígida. Sob carga o piso achata numa área de contacto, pelo que o eixo fica mais perto do solo do que o raio livre sugeriria, e o pneu avança menos do que a sua circunferência sem carga numa volta. O raio de rolamento efetivo situa-se entre o raio sob carga, medido do solo ao eixo, e o raio livre, e a diferença conta: no nosso 205/55 R16 a convenção ETRTO dá 1 927 mm contra 1 985 mm geométricos, cerca de 2,9 % menos. Use o valor geométrico só para comparar duas medidas, onde o erro se compensa em grande parte, e o valor de rolamento quando o que interessa é uma distância absoluta.

Um pneu gasto muda mesmo a minha quilometragem registada?

Sim, cerca de dois por cento ao longo da vida de um pneu, e sempre no mesmo sentido: à medida que o piso se gasta, a circunferência diminui, a roda dá mais voltas por unidade de distância e o conta-quilómetros conta mais depressa. Passar de 8 mm para o mínimo de 1,6 mm tira 12,8 mm ao diâmetro do nosso pneu de exemplo e 2,03 % à sua circunferência de rolamento. É pequeno demais para se ver numa viagem e grande o bastante para explicar porque o mesmo percurso não mede igual na primavera e no outono, e porque os conta-quilómetros dos carros velhos são sistematicamente um pouco generosos.

É seguro andar com um pneu novo e outro meio gasto no mesmo eixo?

O desvio é menor do que uma mudança de medida mas o mecanismo é o mesmo, e é por isso que os pneus se vendem e se montam aos pares por eixo. Um pneu novo de 8 mm face a um meio gasto de 4 mm difere em 8 mm de diâmetro, cerca de 1,3 % de circunferência — o suficiente para enviesar uma comparação de velocidades de roda, o suficiente para pôr um diferencial motriz a trabalhar continuamente, e o suficiente para dar às duas pontas do eixo aderência e escoamento de água diferentes à chuva. Num eixo motriz convém evitar. Num veículo de tração integral, verifique a tolerância declarada pelo fabricante antes sequer de o considerar.