La tecnologia degli pneumatici è diversa per i veicoli elettrici e continua ad evolversi:ecco perché

Gli pneumatici hanno un enorme effetto sul modo in cui le auto si comportano, vanno e si fermano e anche sul suono. Anche se la maggior parte di noi non pensa troppo a cosa stanno facendo i nostri pneumatici per auto, per i veicoli elettrici la tecnologia degli pneumatici è probabilmente più importante che mai. Non si tratta solo di tenere un'auto bloccata sulla strada; ci sono anche emissioni a cui pensare.

Sono in gioco diversi fattori che rendono i veicoli elettrici molto più difficili sugli pneumatici rispetto alla maggior parte delle auto convenzionali. Per prima cosa, i veicoli elettrici sono in genere più pesanti dei loro equivalenti ICE grazie al peso delle batterie agli ioni di litio. Ad esempio, una normale Volvo XC40 parte da circa 1600 kg, ma una XC40 Recharge EV aggiunge almeno 300 kg a questa cifra.

Poi c'è il modo in cui i motori elettrici erogano la loro potenza, in quanto tutta la coppia è disponibile a partire da zero giri/min. Anche nei diesel più rigidi devono creare una testa di vapore prima che venga erogata la coppia massima. Dato che anche i veicoli elettrici con potenze modeste possono avere valori di coppia prodigiosi, ed è facile capire perché girano così facilmente sulla gomma sbagliata.

Secondo uno studio di Goodyear all'inizio del 2018, i veicoli elettrici possono masticare i normali pneumatici delle auto il 30% più velocemente di un'auto normale.

Non è solo Goodyear che è giunto a questa realizzazione. Continental offre pneumatici specifici per veicoli elettrici dal 2012, quando è stato presentato per la prima volta il suo Conti.eContact. La versione più recente di questo pneumatico è ancora disponibile di serie su Smart EQ ForFour. Anche Bridgestone ha la sua gomma specifica per veicoli elettrici sotto forma della gamma Enliten, che ha il 20% in meno di resistenza al rotolamento rispetto agli "pneumatici da turismo estivi premium standard".

Resistenza al rotolamento

Forse la variabile più grande e meglio compresa (tra le persone non tecnologiche) con i pneumatici è la resistenza al rotolamento. I nuovi pneumatici hanno dovuto visualizzare per molto tempo una valutazione (su una scala A, B, C, ecc.), consentendo alle persone di capire l'efficienza con cui rotolano. Peggiore è la valutazione, meno efficiente sarà un'auto.

Mentre in un'auto a benzina questo potrebbe significare un paio di MPG in meno, in un EV una differenza del 10 percento è molto evidente. La rivista automobilistica americana Road &Track ha calzato una e-Golf con pneumatici Michelin Pilot Sport 4S appiccicosi e orientati alle prestazioni e ha scoperto che la sua autonomia è precipitata da circa 125 miglia con i suoi pneumatici Bridgestone Ecopia EP422 specificati a meno di 100 miglia con il Pilot Sports.

Le mescole più dure in genere riducono la resistenza al rotolamento poiché il 90% della perdita di energia è dovuta al continuo cambiamento di forma durante la rotazione di uno pneumatico. Tuttavia, le mescole dure hanno l'effetto negativo di ridurre l'aderenza disponibile. Qui entrano in gioco modelli del battistrada intelligenti, con artisti del calibro di Goodyear che massimizzano la quantità di gomma sulla strada utilizzando canali più piccoli (per la dispersione dell'acqua) senza perdere le prestazioni sul bagnato. Gli pneumatici Bridgestone Enliten in realtà hanno un battistrada meno profondo, ma grazie alla mescola non si consumano più rapidamente.

La forma del pneumatico aiuta anche a ridurre la resistenza al rotolamento, con il pneumatico specifico per veicoli elettrici che preferisce forme strette e alte piuttosto che sezioni larghe e a basso profilo.

Peso del pneumatico

La massa rotante non è un grosso problema a velocità costanti, ma portare pneumatici pesanti alla velocità richiede una grande quantità di energia. Questo non è molto buono per l'efficienza. Gli pneumatici Continental EcoContact 6 mantengono il peso al minimo grazie all'intelligente costruzione del fianco, mentre la gomma Enliten di Bridgestone beneficia di quel battistrada più sottile per ridurre al minimo i chilogrammi.

Anche se potrebbe non fare molto per l'estetica, il modo migliore per ridurre la massa rotante è specificare ruote più piccole, tuttavia.

Riduzione del rumore

Ecco un piccolo test se sei davvero, davvero annoiato; la prossima volta che cammini lungo una strada con un limite di velocità di almeno 40 mph pensa a quale sia l'elemento più rumoroso del traffico in transito.

Quando le velocità superano i 35 mph, il rumore di pneumatici/superficie diventa di gran lunga il fattore dominante del rumore. Al di sotto di ciò, a velocità di quartiere e città, i veicoli elettrici offrono un enorme vantaggio in termini di silenziosità, ma al di sopra c'è una corsa per mantenere il vantaggio e calmare i pneumatici per veicoli elettrici. Questo non è solo per quelli all'esterno; grazie alla quasi silenziosità dei propulsori elettrici, i produttori di pneumatici stanno lottando per mantenere basso il rumore per gli occupanti dei veicoli elettrici.

Gli pneumatici sono stati classificati per il rumore, come la resistenza al rotolamento, per un po', ma la tecnologia negli pneumatici specifici per veicoli elettrici sta avanzando rapidamente. La tecnologia ContiSilent di Continental utilizza un inserto in schiuma all'interno della carcassa del pneumatico per assorbire letteralmente il rumore. I modelli del battistrada avranno anche un effetto sul rumore, quindi i produttori li perfezionano costantemente per mantenere i veicoli elettrici il più silenziosi possibile.

È importante ricordare che il rumore degli pneumatici è essenzialmente energia sprecata, quindi come regola generale più lo pneumatico è silenzioso, più è efficiente.

Emissioni dovute all'usura dei pneumatici

Questo è un argomento controverso che ha fatto notizia a marzo, quando Emissions Analytics ha pubblicato i risultati di uno studio secondo cui i particolati dell'usura degli pneumatici erano fino a 1000 volte peggiori di quelli degli scarichi dei veicoli.

Nuovissimo e correttamente gonfiato, ha rilevato che sono stati emessi circa 5,8 g/km di particolato rispetto a soli 4,0 milligrammi dallo scarico di un'auto tipica. Queste emissioni non di scarico sono relativamente poco conosciute, con studi sui loro effetti richiesti solo con un peso significativo negli ultimi due anni, con il governo del Regno Unito che ha chiesto prove come parte della sua strategia per l'aria pulita del 2018.

Nel 2018, l'allora ministro dei trasporti, Jesse Norman, disse; “Negli ultimi anni l'inquinamento da particolato proveniente dagli scarichi è stato notevolmente ridotto. Ma bisogna anche intervenire per ridurre il gravissimo inquinamento causato dall'usura di pneumatici, freni e strade. Affrontare questo problema è fondamentale per ridurre l'inquinamento atmosferico."

La necessità di comprendere gli effetti dei NEE è particolarmente importante per i veicoli elettrici se vogliamo essere veramente in grado di chiamarli "verdi". Lo studio di Emissions Analytics ha rilevato che il peso del veicolo e lo stile di guida erano due fattori importanti nella loro produzione. Come sappiamo, i veicoli elettrici sono generalmente più pesanti delle auto ICE e la loro coppia significa che è facile lasciarsi trasportare dall'accelerazione che crea dipendenza.

Nick Molden, CEO di Emissions Analytics, ci ha detto:"Loro (NEE) sono per lo più prodotti da processi termici, ovvero lo pneumatico si surriscalda durante l'accelerazione, la decelerazione e soprattutto in curva.

“Le curve ad alta velocità sono di gran lunga il peggior colpevole e questo è esacerbato dal peso e dalla qualità degli pneumatici. Con veicoli più pesanti come i veicoli elettrici, o addirittura gli ibridi, il montaggio di pneumatici di alta qualità per contrastare la massa è qualcosa che dovrebbe essere una considerazione importante per i proprietari".

Il risultato della nostra chiacchierata con Nick è stato che se hai intenzione di acquistare un veicolo elettrico, vale davvero la pena montare le migliori gomme che puoi permetterti.

Cosa succede dopo?

Quasi sicuramente li avrai visti su concept car ai saloni dell'auto, ma gli pneumatici "airless" (ovvero non pneumatici) sono in lavorazione dalla maggior parte dei principali marchi automobilistici. Offrono una varietà di potenziali vantaggi oltre al semplice fatto che non si forano mai.

Michelin ha sviluppato quello che chiama Uptis per auto e piccoli SUV che avvolge una ruota in materiali compositi, utilizzando i "raggi" anziché l'aria per il supporto. Il processo è simile alla stampa 3D e il marchio ritiene che le prestazioni siano simili a quelle dei normali pneumatici. Inoltre, quando lo pneumatico si consuma, una nuova superficie può essere semplicemente "stampata" sulla carcassa Uptis, rendendo l'idea molto più sostenibile. Il marchio francese sta cercando di portare il programma su strada entro il 2024.

Anche Bridgestone annuncia l'airless come la via da seguire per pneumatici più ecologici. Dice che può controllare meglio la forma degli pneumatici mentre rotolano senza aria, contribuendo a ridurre significativamente la resistenza al rotolamento. I suoi pneumatici non pneumatici sono anche riciclabili al 100%, a differenza dei normali pneumatici, consentendo al marchio di realizzare quella che chiama la sua strategia "dalla culla alla culla", in cui gli pneumatici vengono continuamente riciclati.

Alla fine, però, dovremo aspettare un po' prima che gli pneumatici airless diventino disponibili a un prezzo che la maggior parte di noi può permettersi. Fino ad allora, il miglior consiglio che possiamo dare è di scegliere sempre pneumatici specifici per veicoli elettrici e ottenere il meglio che puoi permetterti. Si ripaga nell'esperienza di guida e per l'ambiente.