A pressão mais baixa aumenta o contato com a superfície e aumenta o atrito estático, e o atrito estático não envolve perda de calor, o que é bom.Mas o atrito de rolamento não é bom e envolve perda de calor.

O aquecimento por atrito de rolamento é devido à deformação inelástica que a borracha do pneu experimenta ao entrar em contato com a estrada.Consulte este artigo sobre resistência ao rolamento na Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_resistance

Quando a borracha está em contato com a estrada a cada revolução, ela é comprimida e então se expande quando sai da superfície.A compressão e expansão não são perfeitamente elásticas, havendo perda de calor na forma de fricção.Quanto menor a pressão do pneu, mais borracha entra em contato com a estrada a cada rotação e maior a perda de calor por atrito.Essas perdas aumentadas de calor reduzem a economia de combustível.

Espero que isso ajude.

O atrito estático não reduz realmente a economia de combustível.Sem ele, suas rodas escorregariam, então é uma coisa boa.

O que causa a perda de economia de combustível é a resistência ao rolamento.Isso é devido à histerese;energia perdida devido à deformação cíclica do pneu conforme ele rola.

Não é uma grande analogia, mas imagine o pneu parcialmente cheio como um disco com o eixo descentrado.Quando rolado, o eixo oscilará para cima e para baixo - ou seja, alguma energia é perdida por ser capaz de contribuir para o movimento de avanço.

No seu caso, o eixo não balança para cima e para baixo, mas a energia é perdida para remodelar o tite de protuberância de um lado para protuberância do outro a cada meia revolução.

Ao usar pneus pneumáticos, o "atrito de rolamento" representa o esforço necessário para remodelar continuamente o pneu. Quanto mais baixa for a pressão no pneu, maior será a quantidade de deformação à medida que ele rola e, portanto, mais trabalho será necessário para obter essa deformação. Se alguém inflasse os pneus o suficiente para que eles mal se deformassem ao rolar, esse atrito seria muito reduzido (melhorando assim a economia de combustível), mas as vantagens de desempenho e manuseio dos pneus pneumáticos seriam sacrificadas.

Se alguém estivesse dirigindo um carro com rodas absolutamente rígidas, cada pequena saliência na superfície da estrada faria com que a força entre a roda e o solo aumentasse conforme o carro batesse na saliência e diminuísse assim que a roda está acabado. Como a força de parada é limitada pelos freios e também pela tração, aumentos momentâneos na tração não a melhorarão, mas diminuições momentâneas na tração a reduzirão. Os pneus pneumáticos minimizam esse problema porque a área de contato pode ser continuamente remodelada para minimizar o aumento da força ao bater em uma colisão e, portanto, a redução inevitável da força depois disso.

A razão pela qual as pressões dos pneus são declaradas em veículos em vez de pneus é que a quantidade de pressão necessária para limitar a deformação ao nível ideal irá variar dependendo do peso do veículo. Idealmente, os pneus forneceriam uma tabela de pressões de inflação recomendadas com base no peso do veículo, mas a maioria dos veículos é destinada ao uso com uma faixa relativamente estreita de tamanhos de pneus, e pneus de um determinado tamanho tendem a ter recomendações de inflação semelhantes. A pressão ideal exata para os pneus de diferentes fabricantes não será idêntica, mas a maioria dos pneus terá um desempenho razoavelmente bom em uma faixa de pressões suficientemente grande para que uma pressão escolhida para um pneu típico funcione razoavelmente bem - mesmo se não de forma ideal- -para os outros se cansam de tamanho semelhante.

Tenho uma intuição ligeiramente diferente neste ponto do que nas outras respostas, o que pode ajudar.

Imagine que você está andando de skate ou patins (com rodas muito duras) sobre uma superfície de borracha macia. Nesse caso, não é a roda que deforma, mas a superfície:

A interface roda / superfície se deforma exatamente na quantidade certa de onde a carga na roda é equilibrada pela força ascendente da superfície.

Agora, para que sua roda avance no próximo incremento, ela precisa ir "morro acima" para sair do amassado que se causou na superfície. Você pode pensar no progresso da roda como uma série de "subidas" para fora da depressão, seguidas pelo colapso vertical da superfície novamente sob o peso. Claro que na realidade seu progresso não acontecerá dessa maneira, você estará empurrando uma zona de borracha comprimida na frente da roda, mas o resultado é o mesmo. Se você já tentou andar de skate na grama ou empurrar um carrinho de bebê na praia, deve ter experimentado esse problema.

Para um carro (e a maioria das outras interfaces de roda / superfície), a roda é mais macia do que a superfície, então ela deforma, não a superfície:

É por isso que é muito mais eficiente que as bicicletas tenham rodas de diâmetro maior; o ponto plano na parte inferior da roda pode ser tão grande quanto necessário, mas o ângulo entre o ponto plano e o próximo milímetro do pneu será correspondentemente menor, quanto maior a roda:

Ambos os círculos estão em contato com a linha preta com o mesmo tamanho de ponto plano, mas o círculo vermelho está deformado de ser um círculo muito mais do que o azul.

Além disso, a "colina" que a roda menor subiu é muito mais íngreme do que a roda maior, conforme mostrado pelos ângulos A e B.

Finalmente, acho um pouco abstrato pensar sobre o consumo de combustível.Você deve imaginar como seria mais difícil 1) Andar de bicicleta com pneus furados, 2) Empurrar um carro com pneus furados.Seria preciso mais energia.Em seu carro, a energia vem de seu tanque de gasolina, portanto, você obtém um valor de mpg menor quando seus pneus estão com pressão insuficiente.

O atrito sendo independente da área de superfície se aplica apenas a superfícies lisas.As estradas são difíceis: o pneu está constantemente sendo deformado por irregularidades na estrada.Você pode ver isso em tempo real se seu carro tiver um medidor de economia de combustível bastante sensível: todo o resto sendo igual, quanto mais áspera a estrada, pior a economia de combustível.

Para uma demonstração prática, considere dois extremos: a alta resistência ao rolamento de pneus largos e de baixa pressão usados por veículos off-road (e wannabees) e a resistência de rolamento muito baixa da roda de aço inflexível em trilhos de aço dos trens.

A rua se move com velocidade linear constante sob o pneu, mas a parte externa do pneu se move com velocidade angular constante.Quanto mais o pneu tem contato com a estrada em um ponto do tempo, mais discrepância entre as partes móveis do pneu e a estrada em movimento ocorre.Essa discrepância é até certo ponto resolvida por ruboff.Causa perda de energia e material.