Il cerchione, spesso chiamato semplicemente "cerchio", è un componente essenziale della ruota di un veicolo, fungendo da collegamento tra lo pneumatico e il resto del sistema ruota. Sebbene comunemente percepito come la parte rigida che "ospita" lo pneumatico, la sua funzione è più specifica: il cerchio è la porzione che unisce direttamente lo pneumatico al disco, alle razze o ai raggi, i quali, a loro volta, sono connessi al mozzo della ruota o direttamente all'asse. Questa interconnessione è fondamentale per la trasmissione delle forze motrici e frenanti, nonché per la stabilità e la dinamica del veicolo.
La Struttura e le Finiture del Cerchione
I cerchi sono disponibili in una vasta gamma di materiali, con la lega leggera e l'acciaio come i più diffusi. Ogni materiale conferisce caratteristiche specifiche in termini di peso, resistenza e estetica. Le finiture superficiali giocano un ruolo cruciale sia nell'aspetto estetico che nella protezione del cerchione. I cerchi possono essere sottoposti a diversi trattamenti:
- Verniciatura: Un processo comune che prevede l'applicazione di colore, seguito da uno strato protettivo trasparente, disponibile in finiture opache (satinate) o lucide.
- Diamantatura: Questa tecnica prevede la lavorazione superficiale del cerchio per creare un effetto lucido, spesso seguito dall'applicazione di uno strato protettivo trasparente per preservare la brillantezza.
- Altri Trattamenti di Finitura: Esistono numerose altre opzioni per personalizzare l'aspetto e migliorare la durabilità del cerchione.
Comprendere le Misure Fondamentali: Diametro, Larghezza e Profilo
La corretta identificazione e comprensione delle misure di un cerchione sono cruciali per garantire la compatibilità con lo pneumatico e il veicolo, nonché per ottimizzare le prestazioni. Le marcature sul cerchione forniscono una sorta di "carta d'identità" che racchiude informazioni vitali.
Diametro del Cerchione
Il diametro del cerchione, convenzionalmente misurato in pollici, è uno dei parametri più importanti poiché determina le dimensioni degli pneumatici che possono essere montati. Ad esempio, una marcatura come "6J x 14 H" indica un diametro di 14 pollici. Un diametro maggiore del cerchione, a parità di diametro totale della ruota (cerchione più pneumatico), consente l'utilizzo di pneumatici con una spalla più bassa. Questo comporta una maggiore rigidità dello pneumatico, un'impronta a terra ottimizzata e una riduzione delle torsioni in curva, vantaggioso sull'asfalto ma potenzialmente svantaggioso nell'uso fuoristrada. Negli ultimi anni, le case automobilistiche hanno incrementato il diametro dei cerchi montati di primo equipaggiamento, spesso per esigenze legate all'adozione di impianti frenanti più performanti.
Larghezza del Cerchione
La larghezza del cerchione, anch'essa espressa in pollici, è un altro dato fondamentale. Deve essere adeguatamente dimensionata rispetto alla larghezza del battistrada dello pneumatico per garantire un comportamento ottimale.
- Larghezza Coincidente: Quando la larghezza del cerchione e quella del battistrada dello pneumatico sono uguali, si ottiene il miglior comportamento dello pneumatico, con fianchi dritti e un'aderenza ottimale.
- Cerchione Più Stretto: Se il cerchione è più stretto dei fianchi dello pneumatico, quest'ultimo tende a "bombarsi", riducendo l'impronta a terra e aumentando la deriva in curva (fenomeno di sottosterzo). Questo scenario è analogo a quello di pneumatici eccessivamente gonfiati ed è più comunemente riscontrato nei veicoli fuoristrada.
- Cerchione Più Largo: Al contrario, un cerchione più largo di quanto previsto per lo pneumatico può portare a una minore protezione dei fianchi dello pneumatico e a una maggiore suscettibilità ai danni da impatto.
Profilo del Cerchione (Lettera J e Altre)
La lettera "J" che segue la larghezza del cerchione, come nell'esempio "7.5Jx16H2 ET35", indica il profilo del canale del cerchio. Questo è il profilo di cerchione più comune per le autovetture. Esistono diversi tipi di profili, identificati da lettere specifiche che indicano la conformazione del bordo del cerchione. Mentre la lettera "J" è tipica delle autovetture, altre marcature come "JJ" sono utilizzate per fuoristrada e veicoli 4x4. Cerchi per veicoli pesanti e furgoni possono presentare marcature come "D", "E", "F", "G" o "H". È fondamentale notare che anche lievi differenze nel profilo possono impedire il montaggio di pneumatici precedentemente utilizzati se si cambiano i cerchi.
Sezione Centrale Rinforzata (H2 e Altre)
Il codice "H2" nell'esempio "7.5Jx16H2 ET35" si riferisce al profilo della sezione centrale del cerchio. Questa parte viene rinforzata dai produttori tramite l'uso di "gobbe" (sporgenze) per aumentarne la rigidità. La tipologia e la marcatura del profilo sono determinate da queste gobbe. Le marcature comuni per i profili delle sezioni includono H, H2, FH, FH2, CH, EH2 e EH2+.
Offset (ET): La Chiave per l'Allineamento della Ruota
L'offset, indicato dalla sigla "ET" (dal tedesco "Einpresstiefe"), è una misura critica che interessa esclusivamente le ruote per autoveicoli. Viene espressa in millimetri e definisce la distanza di dissassamento tra il piano centrale del cerchio e il piano di fissaggio del disco al mozzo.
- ET = 0: Il piano di fissaggio è perfettamente al centro del cerchio.
- ET Positivo: Il piano di fissaggio è più spostato verso l'esterno del cerchio. Generalmente, i valori positivi standard aumentano di 10 in 10 millimetri.
- ET Negativo: Il piano di fissaggio è più spostato verso l'interno del cerchio.
Il valore dell'offset viene deciso dai progettisti del veicolo considerando l'ingombro laterale del mozzo (e del sistema frenante associato) e le dinamiche delle sospensioni. L'obiettivo è spesso quello di mantenere il punto di applicazione delle forze frenanti e motrici coincidente con la linea mediana del canale dello pneumatico. L'offset, insieme alla campanatura e alla larghezza dello pneumatico, influenza la distribuzione delle forze motrici e frenanti al suolo, contribuendo ad annullare il "torque steer" (una reazione indesiderata allo sterzo causata da un momento torcente che tende a far ruotare il gruppo ruota attorno all'asse verticale).
Quando si acquistano cerchi nuovi, è fondamentale considerare l'offset corretto. Un offset inadeguato può portare al contatto tra la ruota e altre parti meccaniche del veicolo durante la guida, compromettendo la sicurezza e causando danni. L'offset determina quanto la ruota sporgerà rispetto al parafango o quanto rientrerà verso l'interno del veicolo.
PCD (Pitch Circle Diameter): Il Fissaggio Sicuro
PCD, acronimo di "Pitch Circle Diameter", indica il numero e la distanza delle viti di fissaggio del cerchione al mozzo. Questa misura è essenziale per garantire un montaggio corretto e sicuro. Ad esempio, un valore come "5x112" significa che ci sono 5 fori di fissaggio disposti su un diametro di 120 mm.
Esistono innovazioni in questo campo. In Italia, a Catania, nel 2005 è stata brevettata una ruota che elimina i bulloni di fissaggio tradizionali. Questa ruota si aggancia al perno tramite un sistema a pistoni: quando la ruota viene inserita sul perno, i pistoni fuoriescono e si incassano in apposite sedi nel cerchione, bloccando saldamente la ruota. Questo tipo di soluzione, che prevede un cerchione sprovvisto di mozzo e collegato al veicolo tramite un cuscinetto di grandi dimensioni, rappresenta un'evoluzione nel design delle ruote.
Altre Caratteristiche e Componenti
- Canale (Channel): Sebbene non esplicitamente marcato con una lettera in tutti i codici, il canale è la parte interna del cerchione che ospita lo pneumatico. La sua conformazione e profondità sono definite dal profilo del cerchione.
- Borchia: Questo elemento, spesso realizzato in plastica o metallo, ha la funzione di coprire il cerchione. Può coprire l'intera superficie del cerchio (tipico dei cerchi in acciaio) o solo parzialmente, nascondendo solitamente il mozzo e i bulloni di fissaggio.
- Nipple (per cerchi a raggi): Nei cerchi a raggi, i nipple sono posizionati all'interno del cerchione e, tramite una regolazione esterna dei tiraggi, permettono di regolare la tensione dei raggi, influenzando la centratura e la rigidità della ruota.
Misure e Libretto di Circolazione
È imperativo che le dimensioni dei cerchi montati su un veicolo siano conformi a quanto riportato sul libretto di circolazione. L'acquisto di cerchi di dimensioni non omologate può comportare sanzioni e, soprattutto, compromettere la sicurezza alla guida e causare danni alle componenti meccaniche del veicolo. Il libretto di circolazione fornisce le misure omologate per i cerchi e gli pneumatici, consentendo all'automobilista di scegliere all'interno di un range di dimensioni compatibili e sicure.
Manutenzione e Pulizia dei Cerchioni
I cerchioni sono tra le parti più esposte a contaminazione e agenti esterni, come polvere dei freni, sporco stradale, sale antigelo e agenti atmosferici. Una pulizia e una manutenzione regolari sono fondamentali per preservarne l'estetica e la durabilità.
- Pulizia Regolare: Si consiglia di lavare i cerchi ogni poche settimane.
- Scelta dei Detergenti: È cruciale utilizzare prodotti specifici per cerchi, evitando quelli aggressivi che potrebbero danneggiare la finitura.
- Tecnica di Lavaggio: Iniziare sempre con un accurato risciacquo con acqua ad alta pressione per rimuovere lo sporco grossolano, per poi applicare il detergente.
- Protezione: L'applicazione di rivestimenti protettivi speciali, come cere per cerchi o rivestimenti ceramici, può creare una barriera contro lo sporco e facilitare le pulizie future.
- Protezione Invernale: Durante i mesi invernali, è particolarmente importante lavare regolarmente i cerchi per rimuovere il sale stradale e altre sostanze corrosive che possono causare danni permanenti.
Matteo Torrisi ci mostra come pulire i cerchioni
Considerazioni Dinamiche e di Performance
La scelta dei cerchioni e degli pneumatici non è solo una questione estetica, ma ha profonde implicazioni sulla dinamica del veicolo. L'interazione tra larghezza del cerchione, larghezza dello pneumatico, offset e diametro influenza la distribuzione dei pesi, la risposta dello sterzo e la tenuta di strada. Ad esempio, cerchi più leggeri possono contribuire a ridurre le masse non sospese, migliorando la maneggevolezza e la risposta delle sospensioni. La ricerca della combinazione ottimale tra cerchione e pneumatico è un aspetto fondamentale nell'ingegneria automobilistica per bilanciare prestazioni, comfort e sicurezza.