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Articoli - Archivio

03/07/2018
I pneumatici e l'alchimia elettrica

Evoluzione di mercato

 

Pesanti e ricche di coppia, le auto elettriche potrebbero essere un osso duro per i pneumatici. Come si sta muovendo l’industria?

Nicodemo Angì

Le auto elettriche arriveranno alla diffusione di massa? I segnali si moltiplicano, a volte contraddittori, ma probabilmente questa importante mutazione dei veicoli si concretizzerà nei prossimi anni. Le automobili elettriche attualmente in produzione non sono poi così diverse, per quel che riguarda l’aspetto esterno: la grande metamorfosi, costruttiva e anche “comportamentale”, è infatti all’interno e farà estinguere molti componenti tradizionali condizionando anche quelli superstiti. Un esempio di questa evoluzione è relativo ai pneumatici, che cambieranno molto per venire incontro alla esigenze della trazione elettrica.

 

Un impiego gravoso

Sappiamo bene che il design delle coperture è il frutto di un delicato bilanciamento fra obiettivi opposti. L'obiettivo finale è quello di creare un prodotto con un grip elevato, una lunga durata e la massima silenziosità ma si sa bene che uno pneumatico che si aggrappa alla strada si usura presto. Se si privilegia la durata, poi, si inficia la silenziosità mentre una copertura silenziosa e flessibile ha un handling scadente.

Le automobili elettriche hanno, se possibile, complicato ulteriormente il lavoro del progettista. La resistenza al rotolamento è diventata il Nemico Pubblico Numero 1 perché in grado di diminuire l’autonomia (che è ancora un punto debole delle elettriche) mentre la silenziosità dei powertrain elettrici impone di ridurre al massimo il rumore del rotolamento.

A turbare i sonni degli ingegneri e dei tecnici arriva poi la particolare erogazione della coppia dei motori elettrici, che danno il massimo già a zero giri (o quasi): se il divertimento è grande, l’impegno per le coperture è ancor più gravoso, anche perché i vincoli elencati più sopra, ai quali si aggiunge un peso mediamente più elevato rispetto alle vetture classiche di pari dimensioni, rimangono tutti.

È per questo che Filippo Bettini, chief executive officer of sostenibility e risk governance in Pirelli, ha scritto che: "Si tratta di raggiungere il giusto equilibrio fra la riduzione della resistenza al rotolamento e il rumore e l’aumento della maneggevolezza e della sicurezza. È sicuramente possibile realizzare un pneumatico con bassa resistenza al rotolamento, ma esso avrà un grip minore diminuendo così la sicurezza”.

 

Compromessi complicati

In effetti la soluzione semplice a un problema complesso come questo esiste - creare uno pneumatico piuttosto rigido e quindi con una resistenza al rotolamento molto bassa – ma, come tutte le idee troppo grezze, non è soddisfacente, perché sarebbe a detrimento del comfort, anche acustico, e del grip.

Dici “automobili elettriche” e pensi subito alle Tesla, le vetture luxury che hanno modernizzato il settore, in precedenza popolato da vetture un po’ anonime e dalla scarsa autonomia.

L’intuizione di Elon Musk è stata quella di produrre auto di fascia alta in modo che il loro prezzo potesse “coprire” una batteria così imponente da assicurare un’autonomia a prova di ansia.

La scommessa è apparsa vincente, dato che negli USA l’imponente (è lunga quasi 5 metri) Model S è la berlina di lusso più venduta.

Anche in questo caso la sfida per i costruttori di pneumatici è stata impegnativa: la P100D a trazione integrale dispone di 762 cavalli e di una coppia che sfiora i 1.000 Nm, “energie” che si scontrano con una massa di circa 2,3 tonnellate.

Valori importanti che si riferiscono però a una grossa e pesante berlina: le coperture dovranno quindi assicurare anche un certo comfort e una durata apprezzabile, requisiti non così importanti per chi guida le leggere e sanguigne Lamborghini e Ferrari di potenza paragonabile.

 

Ripensare quasi tutto

La sfida è stata impegnativa e Michelin, per esempio, ha risposto con una speciale versione dei suoi Sport Pilot 2. In un’intervista a Wired il Tyre engineer Ed Gliss ha infatti detto che: “Siamo molto orgogliosi del lavoro fatto insieme ai tecnici di Tesla. Per le automobili elettriche più piccole ci si preoccupa per lo più della resistenza al rotolamento, per sfruttare al massimo la loro autonomia. Tesla, però, voleva anche un buon handling e un basso rumore di rotolamento.

Ma le Tesla sono pesanti e il grande battery pack sotto il pianale provoca inoltre una distribuzione del peso inusuale, tutti fattori che hanno imposto un ripensamento delle coperture che producevamo correntemente. Abbiamo quindo dovuto riconfigurare la copertura perché riuscisse a gestire quelle forze conservando il comfort e la durata che ci si aspetta da una Michelin. Il risultato è stato una mescola che smaltisce meglio il calore e permette ai blocchi del battistrada di conservare la giusta rigidezza durante la guida”.

Queste parole mettono in risalto le esigenze delle automobili elettriche, che possono essere molto diverse al variare dei modelli. La BMW i3, per esempio, privilegia la scorrevolezza e monta delle coperture dalle misure oggi inconsuete.

 

La cittadina e la sportiva

La versione normale, con motore da 125 kW, adotta infatti coperture da 155/70 montate però su grandi cerchi da 19 pollici. Si tratta quindi di pneumatici “sottili”, con un rapporto d’aspetto oggi quasi dimenticato, ma di diametro elevato per ridurre la resistenza al rotolamento. La versione con Range Extender (equipaggiata con un piccolo bicilindrico a benzina, derivato da quello dello scooter C650, usato per ricaricare le batterie in movimento) usa coperture differenziate per il maggior peso sull’assale posteriore: le anteriori invariate sono infatti abbinate alle 175/60 R19. La versione “S”, con 10 kW in più, è più sportiva e usa le 175/55 davanti e le 195/50 dietro, misure comuni con la versione con Range Extender; i cerchi però crescono a 20 pollici confermando così rapporti dimensionali da gomma “stretta”.

Pneumatici più sportivi, invece, per la Nissan Leaf: quelli con diametro di calettamento da 16” sono dei 205/55 mentre i cerchi da 17” calzano dei 215/50.

La cugina Renault Zoe adotta nei modelli base coperture con un rapporto d’aspetto simili a quelle della i3, dato che monta le 185/65 R15 ma può arrivare a dei 205/45 R17.

Le Tesla, essendo tutte ad alte prestazioni, montano gomme generose: la Model S arriva a delle 245/35 R 21 (eventualmente combinate con delle 265/35 R21) mentre la SUV Model X può montare al posteriore delle generose 285/35 R22 ed è interessante notare che molte Tesla usano, sia di serie sia come optional, anche gomme Pirelli. La “piccola” Model 3 parte dalle 235/45 R18 ma può arrivare a delle grosse 235/35 R20 all’anteriore e 275/30 R20 al posteriore.

 

Sguardi sul futuro

La Chevrolet Bolt ha invece delle coperture che potremmo definire “normali” visto che le loro misure sono 215/50 R17 davanti e dietro.

Al di là dei millimetri e dei pollici, i pneumatici per le elettriche appartengono al grande filone di quelli a risparmio energetico, dei quali riprendono la scorrevolezza integrandola con le già citate resistenza alle sollecitazioni e silenziosità.

I Michelin Energy Saver E-V, per esempio, possono aumentare del 6% l’autonomia della Zoe; esse sono autoriparanti e permettono di fare a meno della ruota di scorta: il risparmio di peso è un altro fattore a favore dell’autonomia. Anche la Chevrolet Bolt può usarli e le differenze con quelli normali, in termini di efficienza, sono rimarchevoli. Sostituendoli con coperture più sportive si è riscontrato un handling e un grip migliore affiancato a una maggiore rumorosità e a un’autonomia ridotta fino a circa il 10%.

Goodyear, dal canto suo, ha presentato lo scorso marzo a Ginevra il suo prototipo EfficientGrip Performance con Electric Drive Technology. Le innovazioni prevedono una carcassa più leggera ma più resistente che, insieme al disegno del battistrada, permette di gestire il peso delle batterie e la coppia istantanea dei motori elettrici. Il disegno dei fianchi minimizza la resistenza aerodinamica mentre quella di rotolamento è contenuta da una mescola speciale.

Anche Hankook ha presentato il suo enfren eco, che riduce le resistenze, ha speciali tecnologie antirumore e un disegno aerodinamico anch’esso in grado di abbattere la rumorosità.

Questi sono solo alcuni esempi di come l’industria degli pneumatici si sta muovendo in vista delle mutazioni che investiranno i veicoli: si tratta di un settore che potrebbe riservare grosse sorprese!

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