Share, , Google Plus, LinkedIn,

Print

Salute degli pneumatici determinante efficienza auto elettriche

Photo credit: Brumbrum

(Come riportato in una nota de “Le Strade dell’Informazione”)

La correlazione emersa da uno studio cinese del Geely Research Institute realizzato assieme a Shanglong Linglong Tyre Co e ExxonMobil 

Le caratteristiche degli pneumatici e il livello della loro manutenzione sono fondamentali nel miglioramento dell’efficienza delle auto elettriche e dell’autonomia ottenibile con una carica della batteria. La correlazione è dimostrata da uno studio del Geely Research Institute realizzato assieme a Shanglong Linglong Tyre Co e ExxonMobil.

Sintetizzando, un controllo più rigoroso della pressione delle gomme può portare a un netto miglioramento dell’efficienza dei veicoli elettrici. Il rapporto, pubblicato dalla Society of Automobile Engineers spiega che fino ad oggi i costruttori hanno dedicato nello sviluppo dei modelli elettrici molta attenzione alla tecnologia delle batterie, ai controlli elettronici e all’aerodinamica, trascurando invece che l’autonomia è significativamente influenzata dai pneumatici. 

Infatti, se la gomma non ha la corretta pressione risulta meno rigida e la sua deformazione è molto più elevata, portando a una maggiore quantità di dissipazione del calore. Ciò si traduce in una maggiore resistenza al rotolamento e quindi in una scarsa efficienza energetica. Lo studio del Geely Research Institute ha evidenziato un aspetto citato raramente parlando di pneumatici: quello della capacità di trattenere la pressione interna.

Nell’esaminare diversi pneumatici di produzione montati su modelli elettrici, i ricercatori hanno rilevato che oltre il 48% aveva una scarsa capacità di trattenere l’aria con tassi di perdita della pressione di gonfiaggio (IPLR) superiori al 3%. In particolare solo il 6% delle gomme esaminate pneumatici ha evidenziato la più elevata capacità di trattenere l’aria (IPLR) inferiore all’1,7%.

Le perdite di aria sono influenzate principalmente dalla permeabilità della mescola della fodera interna, dal suo spessore e dalla distanza tra i punti in cui termina la fodera interna stessa. Tra questi tre fattori, il maggiore contributo alla riduzione delle perdite d’aria è la permeabilità, come dimostra il fatto che riducendo questo coefficiente del 40% si ottiene un miglioramento dell’IPLR del 30%.

Per ottenere prestazioni superiori, è necessario utilizzare polimeri ad alte prestazioni rispetto ai normali polimeri bromobutilici e clorobutilici. È il caso dell’isobutilene-co-parametilstirene bromurato che ha una permeabilità inferiore rispetto ai polimeri convenzionali.

Altra area critica è quella dei sistemi di monitoraggio della pressione dei pneumatici (TPMS) che si attivano quando il gonfiaggio è gravemente insufficiente) aspetto che non risolve il problema di viaggiare con un modello 100% elettrico in cui la pressione è diversa da quella corretta.

Gli studi compiuti da Geely evidenziano che, con l’aumento della domanda per i veicoli elettrici, è diventato ancora più importante che i costruttori si concentrino sull’efficienza delle gomme nelle condizioni di uso effettivo piuttosto che su dati generati in laboratorio. 

Da studi condotti in precedenza da ExxonMobil Chemical, era stato riscontrato che la perdita d’aria (IPLR ) dei pneumatici sottoposti a condizioni reali era circa il doppio di quella ottenuta in condizioni statiche in laboratorio. La perdita di autonomia è massima per i pneumatici con il più alto IPLR e più bassa per le coperture con l’indice IPLR più basso possibile. 

Ipotizzando un modello di auto elettrica con un’autonomia prevista di 360 km (possibile solo se l’IPLR è vicino allo zero) l’autonomia media effettiva scenderebbe a 344 km con gomme che perdono più facilmente pressione (IPLR > 3,1%) e di circa 353 km con pneumatici a basso IPLR (<1,8%). 

Ne risente evidentemente l’efficienza complessiva del veicolo. Partendo da un valore teorico vicino a 11,5 kWh/100 km con pneumatici aventi un IPLR intorno allo 0%, lo spreco di energia utilizzando pneumatici che non trattengono bene l’aria arriva a circa 0,3 kWh/100 km. Lo studio collega questo valore con una percorrenza medio percorra 12.000 km ogni 12 mesi, valore che porta l’energia sprecata a 36 kWh all’anno.

Restando nella sola Cina, se si compara questa cifra con i 7,54 milioni di veicoli (che sono il totale delle auto elettriche vendute in Cina dal 2012 al 2019) si arriva alla conclusione che montando gomme progettate per un migliore mantenimento della pressione si sarebbero risparmiare quasi 90 milioni di kWh di elettricità all’anno, che sono il consumo di 50mila famiglie cinesi.