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Articoli - Archivio

18/12/2014
ARRIVANO LE GOMME CHE "PARLANO"

Pneumatici Intelligenti

 

Conoscere in tempo reale le condizioni di lavoro delle coperture sarebbe utilissimo per la sicurezza e la riduzione dei costi: è per questo che importanti produttori di pneumatici studiano e propongono soluzioni molto avanzate

 

Nicodemo Angì

In un mondo nel quale anche gli oggetti comunicano, perché le gomme dovrebbero fare eccezione? Sarebbe anzi opportuno che le utilissime coperture potessero “raccontare” le loro vicende esistenziali, condividendo con il guidatore o una centrale di controllo i loro cali di pressione, surriscaldamenti, usure e così via.

D’altro canto i veicoli - non solo le auto - sono sempre più connessi, sia al loro interno sia con il web (è in questo modo che, per esempio, è possibile controllare a distanza il livello del carburante con uno smartphone) e sarebbe perciò un’estensione naturale di questa tendenza avere pneumatici in grado di inviare informazioni.

In effetti le gomme “connesse” sono più vicine di quanto si possa pensare, con tutti i grandi costruttori che hanno già presentato le loro soluzioni, alcune delle quali già sul mercato.

Una copertura che invia informazioni offre molti vantaggi - sia all’utilizzatore finale sia al gestore di flotte aziendali – in termini di sicurezza, economia ed efficienza energetica.

Queste applicazioni sono già concrete ma si stanno delineando scenari futuri nei quali i pneumatici dialogano con l’ABS, l’ESP e gli altri sistemi di bordo in modo da aumentare la tenuta, il comfort e la sicurezza.

Esaminando casi concreti scopriamo con piacere che fra i maggiori costruttori che spingono le gomme intelligenti spicca l’italiana Pirelli con vari sistemi dedicati alla gestione delle flotte.

Il suo Cyber Fleet, per esempio, usa un sensore posizionato all’interno della copertura, incollato al rivestimento interno (liner); questo elemento pesa solo 25 grammi, dura circa 300.000 chilometri ed è universale, in quanto adatto a gomme di tutte le misure e con qualunque codice di velocità.

Il sensore trasmette dati sulle frequenze di 433 e 315 MHz, sopporta pressioni fino a 12 bar e memorizza anche dati via RFID quali il numero identificativo della copertura, i dati di omologazione e così via.

 

I dati? Come vuoi tu!

I dati registrati – pressione e temperatura del pneumatico - possono essere gestiti staticamente o dinamicamente, con la prima soluzione che invia i dati a un receiver, quando il camion per esempio torna alla sede del parco veicoli.

La gestione dinamica prevede invece che il receiver sia sistemato sul veicolo; i dati da esso raccolti vengono inviati a una “scatola telematica” che li combina con i dati del GPS (velocità e posizione) e li invia al web tramite un modulo GPRS/UMTS che accede quindi alle reti dati cellulari.

I segnali di pericolo del sistema Pirelli sono la perdita di pressione veloce e lenta, la temperatura elevata e la necessità di un controllo, dato che il sensore misura anche la percorrenza.

Già dal prossimo anno Pirelli dovrebbe presentare, in partnershipo con top car maker, coperture con sensori che riusciranno a valutare il grip, la presenza di aquaplaning e l’usura del battistrada.

Il sistema è compatibile con FMS (Fleet Management System), sistemi che permettono di gestire a distanza le flotte e che sono stati standardizzati già nel 2002 da Daimler, Man, Scania, Volvo, DAF e Iveco per il trasporto pesante, mentre nel 2004 è stato presentato lo standard per i pullman e gli autobus di linea.

Queste interfacce riescono a registrare una grande quantità di dati, quali la velocità, l’azionamento della frizione e dei freni, l’inserimento del cruise control, la posizione del pedale dell’acceleratore, i giri del motore, il carico sugli assi e altro ancora.

I dati sono rilevati a intervalli che possono variare, a seconda delle applicazioni, fra 20 millisecondi e 10 secondi.

Le informazioni così prodotte si rivelano utilissime per far lavorare i veicoli in condizioni ottimali di sicurezza ed economicità. È ben noto, infatti, che una pressione troppo bassa incrementa la resistenza al rotolamento e la temperatura di lavoro della copertura, aumentando così il consumo e il rischio di scoppio.

Conoscere anche a distanza le condizioni di una copertura è molto utile e dà un grande contributo all’efficienza della gestione di una flotta: se il pneumatico lavora alla pressione giusta si consuma di meno, fa consumare di meno e dura di più.

Anche Goodyear Dunlop ha presentato, alla scorsa edizione del Salone di Ginevra, un concept marchiato Dunlop nel quale è presente un microchip.

Questo piccolo dispositivo non ha bisogno di una batteria per funzionare e invia al computer di bordo dell’auto i valori di pressione, temperatura e tipo di pneumatico. La control unit dell’auto può usare in tempo reale questi dati per adeguare con precisione la reattività e sensibilità dei vari sistemi di controllo quali ABS e ESP: basta pensare alle differenze che esistono fra pneumatici delle stesse dimensioni e codici di velocità prodotti da costruttori diversi.

 

Tu ti consumi e io ti controllo

Il chip sistemato nel pneumatico non può essere danneggiato durante le operazioni di montaggio e smontaggio e – se la nuova gomma è compatibile con questo sistema di raccolta dati – quest’utile tecnologia sarà attiva anche dopo la sostituzione.

I test sono condotti nella copertura sportiva Dunlop SportMaxx RT ma non si sa ancora precisamente quando questa tecnologia, sviluppata con il brand Huf specializzato nel campo dei sistemi di controllo dei pneumatici, andrà in produzione di serie.

Anche Continental sta studiando il suo pneumatico connesso, con l’idea di renderlo capace di comunicare anche l’usura del battistrada. Lo schema di questa interessantissima funzione prevede la costruzione di un archivio con i dati delle lente variazioni delle caratteristiche di rotolamento della gomma durante un lungo periodo di tempo. Il sensore di pressione (sappiamo che i TPMS sono obbligatori da questo novembre per le nuove immatricolazioni) deduce le caratteristiche del funzionamento del pneumatico dalle variazioni delle sue deformazioni periodiche, ossia dalla flessione e distensione dei fianchi nella zona di contatto con l’asfalto.

Le caratteristiche attuali del rotolamento vengono confrontate con le informazioni di questa “banca dati” (immagazzinata nell’elettronica dell’auto) e, in questa maniera, si riesce a capire a che punto è l’usura del battistrada. Quando il sistema capisce che lo spessore del battistrada è ai limiti consentiti provvede a inviare un segnale che informa il guidatore sulla necessità di sostituire le coperture e, addirittura, potrebbe avvertire un centro di assistenza.

Continental ci tiene a precisare che verranno comunque conservati i sempre utili TWI (Tread Wear Indicators), la cui “emersione” indica che il battistrada è al minimo di legge.

Altre indicazioni che Continental si prefigge di ottenere con i suoi studi sono la segnalazione della “vera” pressione di gonfiaggio, anche se il manometro della colonnina non è ben calibrato, e il rilevamento del carico sugli assi. Quest’ultima funzione servirà non soltanto a evitare sovraccarichi ma anche ad affinare ancor di più il lavoro dei dispositivi di assistenza alla guida.

È probabile che alcuni di questi sviluppi vedranno la luce fra due-tre anni, tuttavia è confortante sapere che non soltanto i TPMS si diffonderanno rapidamente ma che alcune soluzioni sono già su strada: Pirelli Cyber Fleet, per esempio, è disponibile da qualche anno e ha già percorso milioni di chilometri in Germania, Svezia, Turchia, Italia e Brasile. 

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