Innovazione degli pneumatici: una trasformazione più profonda che va oltre la semplice gomma

Sommario

Non solo gomma: materiali e struttura

L'elettrificazione cambia le regole del gioco

Inverno: più che semplici borchie e lamelle

Pressione, dati e soluzioni "Smart"

Sostenibilità e produzione: l'altro lato

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Quando si parla di innovazione, molti pensano immediatamente a mescole di gomma ultra-morbide o a battistrada asimmetrici. Ma la vera trasformazione spesso risiede più in profondità: nel concetto, nel modo in cui gli pneumatici non sono più solo dei materiali di consumo, ma diventano parte del sistema intelligente del veicolo. Sì, anche se si lavora nella catena di fornitura da anni, c'è ancora molto da considerare.

Non solo gomma: materiali e struttura

Cominciamo dalle basi. Le innovazioni moderne raramente rappresentano innovazioni radicali; di solito sono graduali. Prendiamo ad esempio le mescole di gomma contenenti silice. Si discute di questa formula da molto tempo, ma ora l'attenzione è rivolta a un controllo più preciso delle dimensioni e della dispersione delle particelle di silice. Non si tratta solo di "per le strade bagnate: mira a ridurre la resistenza al rotolamento senza sacrificare l'aderenza. In realtà, raggiungere questo equilibrio è estremamente difficile. Ho visto campioni che si sono comportati in modo eccellente sul banco di prova, ma le loro prestazioni in condizioni reali, soprattutto a temperature di transizione prossime allo zero, erano imprevedibili, il che è particolarmente cruciale nello sviluppo di pneumatici invernali.

Rinforzo. Non sembra una novità, vero? Ma l'uso di fibre aramidiche e di altri filamenti ad alto modulo negli strati di carcassa e cintura è in realtà una rivoluzione silenziosa. La resistenza degli pneumatici aumenta senza aggiungere peso. Questo è fondamentale per i veicoli elettrici con coppia elevata e fornisce una base prestazionale più affidabile per gli pneumatici per veicoli elettrici basati su questa struttura. Ricordo che il nostro partner, Qingdao Dichen Tire Co., Ltd., presentò un prototipo di pneumatico per veicoli elettrici con spalle rinforzate, progettato specificamente per far fronte all'usura improvvisa durante le accelerazioni rapide. Non si trattava di una trovata di marketing, ma di una risposta a un problema reale.

Per quanto riguarda il peso, c'è un altro punto da considerare. Un design leggero non riguarda solo l'efficienza nei consumi. Riduce anche la massa non sospesa, con un impatto diretto sul comfort e sulla maneggevolezza. Ma c'è un problema: pneumatici eccessivamente leggeri possono ridurre la rigidità strutturale, influendo sulla precisione dello sterzo ad alte velocità. Ciò di cui abbiamo bisogno è un calcolo preciso, non solo pensare a ridurre di pochi grammi il peso. Questo approccio progettuale preciso si applica anche allo sviluppo degli pneumatici invernali. Che si tratti di pneumatici invernali chiodati o non chiodati, è necessario trovare un equilibrio tra design leggero e stabilità strutturale.

L'elettrificazione porta trasformazione

Gli pneumatici per veicoli elettrici rappresentano un mondo completamente nuovo. La sfida principale è il rumore. Senza il rombo del motore a combustione interna, tutti i rumori esterni diventano chiaramente udibili, soprattutto il rumore di rotolamento. Gli ingegneri stanno cercando di risolvere questo problema applicando schiuma fonoassorbente alla superficie interna dello pneumatico e ottimizzando la spaziatura dei tasselli del battistrada. Ma la schiuma aggiunge peso e complica la produzione. Un approccio più interessante consiste nel modificare la forma e la frequenza di risonanza delle scanalature stesse. Ciò richiede conoscenze matematiche avanzate e non tutti i produttori sono disposti ad approfondire tale aspetto.

Il secondo problema riguarda il carico e la coppia. Le batterie sono pesanti. La coppia può essere erogata istantaneamente. Pertanto, gli pneumatici per veicoli elettrici richiedono un indice di carico più elevato e una struttura della carcassa più resistente, ma allo stesso tempo devono avere una bassa resistenza al rotolamento per garantire un'autonomia di guida elevata. Questi due requisiti sono quasi contraddittori. Si stanno esplorando soluzioni nell'ambito di nuovi polimeri e strutture dei fianchi. Sul sito web www.ditriptyre.ru, nella sezione dedicata agli pneumatici per veicoli elettrici, è possibile scoprire come viene enfatizzato questo approccio globale (piuttosto che un singolo parametro).

Il terzo aspetto spesso trascurato è la compatibilità con i sistemi di assistenza alla guida. Gli pneumatici dei veicoli elettrici devono fornire una risposta stabile e prevedibile per garantire il corretto funzionamento dell'ESP, dei sistemi frenanti e persino dei sistemi di guida autonoma. Anche la minima non linearità nelle caratteristiche può portare a errori algoritmici. Non si tratta più di un semplice anello di gomma, ma di un componente con requisiti digitali.

Inverno: più che semplici borchie e lamelle

Il tema degli pneumatici invernali vi sembra obsoleto? Assolutamente no. L'innovazione si è spostata sul fronte dell'adattabilità. Ci riferiamo a mescole del battistrada in grado di mantenere l'elasticità a temperature estremamente basse, da -5 a -30 °C. Questo è il fondamento fondamentale per prestazioni affidabili degli pneumatici invernali, chiodati o non chiodati, e questa fondamentale innovazione tecnologica è essenziale. Il problema è che una gomma che funziona perfettamente a -20 °C può diventare come il sapone sull'asfalto bagnato a -2 °C. Le formulazioni multistrato o a gradiente sono attualmente molto popolari. Lo strato superiore del battistrada è ottimizzato per temperature sotto lo zero e superfici con acqua stagnante e fango significativi, mentre lo strato inferiore è ottimizzato per strade ghiacciate e ghiacciate. Questa formulazione offre agli pneumatici invernali un intervallo di temperature più ampio e prestazioni più stabili.

Chiodi. Sì, anche quelli vengono costantemente migliorati. Ma l'attenzione non si concentra sulle dimensioni, bensì sui materiali e sui metodi di installazione, che rappresentano la direzione fondamentale dell'innovazione per gli pneumatici invernali chiodati. L'obiettivo è garantire che i chiodi rimangano saldamente in posizione per tutta la loro durata, soprattutto quando si guida su strade asfaltate pulite. Anche una perdita del 20% di chiodi annullerebbe tutti i vantaggi degli pneumatici invernali chiodati. Ho visto alcuni pneumatici invernali chiodati in cui il corpo del chiodo è realizzato in alluminio o materiali compositi, il che garantisce una migliore aderenza alla gomma di base. L'effetto è significativo, ma il prezzo è elevato.

Pneumatici senza chiodi, o pneumatici invernali non chiodati. Il loro sviluppo è una corsa al miglioramento della microstruttura della superficie del battistrada. Le lamelle moderne non sono più semplici scanalature; sono complesse strutture tridimensionali con scanalature e microcanali per drenare acqua e fanghiglia. Sono progettate per agire come innumerevoli minuscoli tasselli, consentendo agli pneumatici invernali non chiodati di ottenere un'eccellente aderenza sulla neve senza chiodi. Sebbene questo pneumatico invernale non chiodato possa sembrare familiare, le sue prestazioni sulla neve sono completamente diverse da quelle di prodotti simili di cinque anni fa.

Pressione pneumatici, dati e soluzioni "Smart"

I sistemi integrati di monitoraggio della pressione degli pneumatici (TPMS) sono diventati standard. Ma la prossima generazione di innovazione risiede in pneumatici in grado di segnalare automaticamente l'usura, la temperatura in diverse aree dell'area di contatto e persino le condizioni stradali. Questa tecnologia è applicabile anche agli pneumatici invernali, chiodati e non chiodati. Grazie al monitoraggio intelligente dei dati, può fornire un feedback in tempo reale sulle variazioni di pressione degli pneumatici e sull'usura del battistrada in ambienti a basse temperature, fornendo ai conducenti avvisi di sicurezza più accurati. Per gli pneumatici dei veicoli elettrici, il sistema intelligente può anche regolare dinamicamente la pressione per ottimizzare la resistenza al rotolamento in base ai requisiti di autonomia, migliorando ulteriormente le prestazioni del veicolo.