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La viscosità dell'aria aumenta significativamente alle basse temperature secondo la legge di Sutherland, causando una maggiore resistenza al flusso attraverso valvole, raccordi e porte dei cilindri, il che aumenta direttamente il tempo di risposta dei cilindri riducendo le portate e prolungando i periodi di accumulo di pressione necessari per l'avvio del movimento.
La dinamica della caduta di pressione nei sistemi pneumatici segue i principi della meccanica dei fluidi, secondo cui ogni restrizione (attacchi, raccordi, valvole) crea perdite di energia proporzionali al quadrato della velocità del flusso, con la caduta di pressione totale del sistema che è la somma di tutte le singole perdite, riducendo direttamente la forza disponibile del cilindro e le prestazioni di velocità.
Le curve di Stribeck descrivono la relazione tra il coefficiente di attrito e il parametro adimensionale (η×N×V)/P, mostrando tre distinti regimi di attrito: lubrificazione limite (attrito elevato, contatto superficiale), lubrificazione mista (attrito transitorio) e lubrificazione idrodinamica (attrito basso, separazione completa del film fluido).
La qualità della finitura superficiale, misurata tramite Ra (rugosità media) e Rz (altezza massima da picco a valle), influisce direttamente sull'usura delle guarnizioni, sui livelli di attrito e sulla longevità complessiva del cilindro, con finiture ottimali che prolungano la durata di servizio di 3-5 volte.
La lubrificazione idrodinamica si verifica quando la pressione del fluido crea un film lubrificante sufficientemente spesso da separare le superfici di tenuta dalle pareti del cilindro, causando l'effetto “aquaplaning” delle guarnizioni e la perdita della loro efficacia di tenuta, tipicamente a velocità superiori a 0,5 m/s con lubrificazione eccessiva.
