Mentre gran parte del dibattito globale sulle emissioni automobilistiche si concentra sugli inquinanti provenienti dagli scarichi, un tipo diverso e più pervasivo di inquinamento si sta spostando sotto i riflettori: le particelle derivanti dall’usura degli pneumatici e della strada.
Mentre l’industria passa ai veicoli elettrici (EV), l’attenzione si sta spostando da ciò che esce dai gas di scarico a ciò che rimane sull’asfalto.
Зміст
La sfida crescente del particolato
L’usura degli pneumatici è un duplice problema. Dal punto di vista del consumatore, tassi di usura elevati rappresentano uno scarso rapporto qualità-prezzo. Dal punto di vista ambientale, l’attrito tra l’area di contatto dello pneumatico e la superficie stradale genera particelle microscopiche che entrano nei sistemi di aria e acqua.
Non si tratta solo della gomma stessa; man mano che i pneumatici si consumano, contribuiscono anche al degrado del manto stradale, creando un complesso cocktail di detriti. Secondo gli esperti del settore di Continental e dell’European Tire and Rim Technical Organization (ETRTO), diversi fattori determinano il tasso di usura, classificati dal meno influente al più influente:
- Condizioni meteorologiche
- Temperatura
- Progettazione degli pneumatici
- Tipo di veicolo
- Qualità del manto stradale
- Topologia del percorso (la “forma” del viaggio)
- Comportamento di guida (il fattore più significativo)
Pressione normativa: il catalizzatore Euro 7
L’urgenza di risolvere questo problema è dettata dalla prossima legislazione. Si prevede che le normative sulle emissioni Euro 7 introdurranno limiti rigorosi sulle emissioni legate all’usura degli pneumatici all’interno dell’UE a partire dal 2028.
Questo cambiamento normativo significa che i produttori non possono più concentrarsi esclusivamente sull’efficienza del motore; ora devono progettare pneumatici che riducano al minimo la dispersione del particolato senza compromettere la funzione più critica del veicolo: sicurezza attraverso l’aderenza.
Scoperte tecnologiche nella misurazione
Per soddisfare questi nuovi standard, leader del settore come Michelin e Continental stanno sviluppando modi sofisticati per “vedere” e misurare queste particelle invisibili. I metodi tradizionali faticano a distinguere tra le diverse fonti di inquinamento, ma le nuove tecnologie stanno cambiando la situazione.
Sistemi di rilevamento avanzati
Le recenti innovazioni coinvolgono hardware specializzato progettato per acquisire dati nel “punto di origine”:
– Raccolta basata sul vuoto: i nuovi sistemi utilizzano dispositivi di aspirazione montati direttamente dietro le ruote motrici a livello della strada per aspirare fisicamente le particelle mentre vengono rilasciate.
– Differenziazione della fonte: utilizzando sensori avanzati, questi sistemi sono ora in grado di distinguere se le particelle sospese nell’aria hanno origine dai pneumatici, dai freni o dalla superficie stradale stessa.
– Progetto OLRAP: Continental ha recentemente completato un progetto intitolato “Analisi online delle particelle di usura degli pneumatici disperse nell’aria nel punto di origine e differenziazione da altre fonti” (OLRAP) per comprendere meglio queste dinamiche.
Dati di precisione e progettazione di pneumatici
Nuovi dispositivi “multicampionatore” consentono ai ricercatori di classificare le particelle in base a specifiche azioni di guida. Ad esempio, gli ingegneri possono ora distinguere tra le particelle rilasciate durante una crociera in rettilineo rispetto a quelle rilasciate durante una curva pesante.
Correlando la dimensione, la quantità e la struttura delle particelle con i profili di velocità e l’accelerazione laterale, i produttori possono fornire dati ad alta precisione ai loro dipartimenti di ricerca e sviluppo. Ciò consente l’ottimizzazione delle mescole e dei design degli pneumatici per ridurre l’usura in particolare durante le manovre di guida ad alto stress.
Il paradosso della sicurezza
La sfida principale per gli ingegneri è un paradosso fisico fondamentale: La presa richiede attrito e l’attrito provoca usura.
La responsabilità principale di uno pneumatico è trasferire le forze del veicolo sulla strada per garantirne il controllo e la frenata. Ridurre l’usura in modo troppo aggressivo potrebbe inavvertitamente ridurre l’aderenza, compromettendo la sicurezza dei passeggeri. L’obiettivo per la prossima generazione dell’ingegneria automobilistica è trovare il punto giusto: ridurre al minimo l’impatto ambientale attraverso una chimica e una progettazione più intelligenti, mantenendo allo stesso tempo i livelli di attrito senza compromessi necessari per una guida sicura.
Conclusione
Con l’avvicinarsi di quadri normativi come Euro 7, la battaglia per un’aria più pulita si sta spostando dal tubo di scappamento all’asfalto. Il successo dell’industria dipenderà dalla sua capacità di bilanciare la necessità fisica dell’attrito con la necessità ambientale di ridurre le emissioni di particolato.
