Domenica 22 Dicembre 2024
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Auto elettriche, qualità pneumatici condiziona l'autonomia. Perdite pressione sprecano 90 milioni kWh anno
ROMA - Le caratteristiche dei pneumatici e il livello della loro manutenzione giocano un ruolo determinante nel miglioramento dell'effecienza delle auto elettriche e dell'autonomia ottenibile con una carica della batteria. Lo dimostra uno studio del Geely Research Institute realizzato assieme a Shanglong Linglong Tyre Co e ExxonMobil e firmato da Lamei Tang; Sheng Wei; Jeffrey Valentage; Zheng Li e Sujith Nair, che è arrivato alla conclusione che un controllo più rigoroso della pressione dei pneumatici può portare a un netto miglioramento dell'efficienza dei veicoli elettrici. mitigando la cosiddetta 'ansia da autonomia'. Il rapporto, che è stato pubblicato dalla Society of Automobile Engineers nota anche come SAE (https://www.sae.org/news/2020/10/tire-pressure-impact-on-ev-dri ving-range) sottolinea 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.
Se la gomma non ha la corretta pressione risulta infatti 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%.
Solo il 6% delle gomme esaminate pneumatici ha evidenziato la più elevata capacità di trattenere l'aria (IPLR) inferiore all'1,7%. La 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 al normali polimeri bromobutilici e clorobutilici. E' 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 concentrarsi sull'efficienza delle gomme nelle condizioni di uso effettivo piuttosto che su dati generati in laboratorio.
Da studi precedenti condotti 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 EV 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 BEV 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.