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Articoli - Archivio

03/11/2015
LE GOMME PERDONO L'ARIA MA NON PERCHÉ SONO BUCATE

Pneumatici airless

 

Diversi costruttori hanno in cantiere pneumatici che rinunciano proprio alla loro caratteristica principale, ossia l’essere gonfiati: vediamo perché

Nicodemo Angì

Tutto nasce dalla Grecia, la nazione che è stata la culla della civiltà occidentale. La parola pneuma è infatti greca e ha varie accezioni: aria, respiro e anche soffio vitale. Quest’ultimo significato è stato abbondantemente usato dai filosofi e teologi non solo greci: i Presocratici la usavano nel senso di anima come principio della vita e anche il Cristianesimo usa la parola pneuma nel significato assegnatoli dall’Ebraismo, ossia spirito, e poi Spirito Santo.

L’accezione moderna di pneumatico ha perso le connotazioni filosofiche e teologiche per concentrarsi su quella che indica qualcosa che ha a che fare con l’aria: parliamo quindi di vuoto pneumatico, azionamenti pneumatici e poi, quintessenza di tutti le cose che usano l’aria, i pneumatici, ossia le coperture gonfiate con aria (o gas in generale). Perché, allora, si vuole rinnegare questo fatto costitutivo, presentando e anche commercializzando coperture non gonfiate?

 

Perché fare a meno dell’aria?

Una copertura di questo tipo ha diversi vantaggi, i più importanti dei quali sono senza dubbio la resistenza: è il concetto stesso di “forare” che perde di validità perché se anche si creasse un foro non ne uscirebbe nulla e, per lo stesso motivo, anche la resistenza dei fianchi dovrebbe essere maggiore, anche perché quasi non esistono. Un altro asso nella manica sono le esigenze di manutenzione, grandemente ridotte perché non esistono più elementi di tenuta quali valvole o le ormai rare camere d’aria. Molto promettente appare anche la benefica, in termini di assetto e capacità di “seguire” le asperità del manto stradale, diminuzione delle masse non sospese, resa possibile dalla superiore leggerezza della struttura in speciali materiali sintetici rispetto al classico cerchione metallico. I pneumatici non sono, in realtà, le prime coperture in gomma a esser state usate: esse nascono in gomma piena, prima come semplice guarnitura delle ruote di carri e carrozze e poi assumendo la dignità di coperture. Già intorno alla metà dell’800, ben prima delle automobili, si sono registrati brevetti di pneumatici gonfiati con l’aria, che si sono definitivamente affermati più tardi con la scoperta della vulcanizzazione e del nerofumo. Anche le gomme piene si sono avvalse di questi miglioramenti tecnologici ma il loro impiego, viste le scarse doti di comfort, si è sempre più ristretto a settori specifici, ad esempio su mezzi industriali che non si impiegano su strada e per impieghi leggeri come carrelli portabagagli o portapezzi per le catene di montaggio.

Non è un caso che la prima applicazione commerciale di coperture airless di nuova generazione sia stata studiata per mezzi industriali, allo scopo di coniugare l’affidabilità delle gomme piene con il comfort dei pneumatici.

 

Sono già in commercio

A produrle è Michelin con il nome di Tweel ed esse si presentano come una fascia battistrada unita al mozzo da una fitta struttura di “raggi” di materiale plastico elastico. Il mozzo è in acciaio e presenta otto fori di fissaggio nelle misure standard per questi impieghi, ossia piccole pale meccaniche e tosaerba. I Tweel SSL sono disponibili sia con battistrada scolpito all-terrain sia liscio con sezione di 12,1 pollici (circa 30 cm) mentre la versione Turf per i prati, studiata per i tosaerba John Deere Ztrak 900 B, M, e R, ha sezione di 10,7 e un battistrada speciale che non rovina le superfici erbose. Nel sito Michelin è possibile vedere dei filmati che paragonano il comportamento dei Tweel con quello di ruote pneumatiche e quello delle gomme piene. I Tweel hanno un comportamento simile a quello dei pneumatici – ossia molto confortevole e poco “strapazzante” per le macchine – pur avendo l’affidabilità delle gomme piene che, dal canto loro, evidenziano una certa tendenza a sobbalzare.

Un’altra applicazione commerciale molto specializzata è quella del quad Sportsman WV850 H.O., prodotto anche in versione militare da Polaris Defense, divisione del noto brand Polaris. Lo Sportsman WV850 ha infatti disponibile, in opzione, le coperture airless TerrainArmor, caratterizzate da una struttura a celle poligonali e dal grande mozzo lega leggera. Le loro dimensioni sono 26 x 9 pollici; esse garantiscono elevate percorrenze anche se colpite (stiamo parlando della versione Defense) da proiettili di AK47 e perfino da grossi calibri come lo 0,5” (12,7 mm).

Anche Britek ha una produzione commerciale ma si tratta di coperture e ruote già assemblate per biciclette; questi componenti hanno il nome commerciale di Energy Return Wheel proprio per semplificare il fatto che i materiali elastici che sostituiscono l’aria restituiscono molto bene l’energia immagazzinata durante le deformazioni.

 

Brand noti all’opera

Altre aziende hanno presentato prototipi di NPT (Non Pneumatic Tires) che non sono però ancora in commercio. Piuttosto avanti nelle sperimentazioni appare l’iFlex di Hankook, che è stato recentemente collaudato con risultati positivi in una serie di test che intendevano misurare la sua attitudine alle alte velocità (fino a 130 chilometri l’ora), la resistenza, la rigidità, la stabilità e la guidabilità negli slalom. Ancora non si hanno delle specifiche complete per questa copertura, anche se dal materiale diramato dalla casa si evince come la struttura elastica che assorbe le sollecitazioni abbia una conformazione “a stella”, con profondi incavi nei quali si impegnano le sporgenze della fascia battistrada. L’iFlex è stato particolarmente studiato anche dal punto di vista dell’impatto ambientale e del riciclaggio a fine vita.

Bridgestone è parimenti impegnata nello studio degli NPT: la soluzione studiata si chiama AirFree e presenta una sorta di struttura parallela di fitti raggi a elica; i raggi delle due “semi ruote” sono inclinati in direzioni opposte. L’ultima versione è stata presentata al Salone di Parigi dello scorso anno e un tecnico ha detto che stanno lavorando per aumentare il carico ammissibile (le coperture equipaggiavano un leggero – e lento – cart elettrico) e per porre rimedio a una certa tendenza all’accumulo di materiale all’interno dei raggi, cosa che ne peggiora le capacità di assorbimento.

Tirando le somme alla fine di questa breve rassegna possiamo dire che le sperimentazioni sono molto interessanti e i vantaggi ipotizzati appaiono sostanziali. Rimane il dubbio di come si potranno costruire NPT adatti alle alte prestazioni: lo spessore degli elementi elastici che sostituiscono l’aria non può scendere molto e appare quindi problematico costruire coperture ribassate. La sfida è lanciata, vedremo chi saprà vincerla. 

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