Así son las características especiales de los neumáticos de los coches eléctricos
Se diseñan teniendo en cuenta el par motor, el agarre y el ruido
La llegada del coche eléctrico y su previsible uso masivo en un futuro más o menos inmediato supone importantes retos en cuanto a infraestructura y tecnología. Y no solo en cuanto a la necesidad de garantizar el suministro de electricidad y el incremento del número de puntos de recarga. Las características de este tipo de vehículos hace que también los fabricantes de componentes tengan que adaptarse al futuro que llega.
Uno de esos sectores que se van a ver afectados y que poco a poco se van adaptando a la nueva realidad es la de los fabricantes de neumáticos, que ya trabajan en diseñar y comercializar productos específicos para este tipo de coches.
En comparación con los automóviles con motores de combustión internal factores como la resistencia a la rodadura, el ruido y el diseño son cuestiones en las que los principales fabricantes ya están trabajando y ofreciendo soluciones. Según Emilio Tiberio, vicepresidente I+D EMEA Bridgestone , uno de los mayores desafíos en el desarrollo de neumáticos para vehículos eléctricos es "la mejora de la autonomía de los propios vehículos. Como resultado de este incremento, actualmente es obligatorio el uso de neumáticos de baja resistencia a la rodadura, dado que logran reducir la pérdida de energía". Y la resistencia a la rodadura de los neumáticos no es la única causa de pérdida de energía en el vehículo, siendo la resistencia aerodinámica otro factor importante en el que los neumáticos también desempeñan su papel, por lo que se ha convertido en una prioridad de diseño para vehículos eléctricos.
Además, la inercia en vehículos y neumáticos contribuye a la pérdida de energía durante la aceleración, y, desafortunadamente, no toda esa energía se recupera durante el frenado. Por ello, los neumáticos ligeros son especialmente necesarios en el caso de los vehículos eléctricos.
Sin embargo, la optimización de la autonomía no es el único desafío presente a la hora de desarrollar neumáticos para vehículos eléctricos. Los motores eléctricos disponen de un par de arranque más elevado si se comparan con los motores de combustión interna. Esto les proporciona una mejor aceleración respecto a los vehículos convencionales, pero representa un desafío extra de cara a los neumáticos , por lo que, según Emilio Tiberio "es necesario garantizar una mejor resistencia al desgaste sin comprometer la seguridad ni sacrificar el agarre, ni en mojado ni en seco".
El ruido es otro desafío en el desarrollo de neumáticos para vehículos eléctricos: la utilización de motores eléctricos silenciosos incrementa la sensibilidad al ruido producido por los neumáticos al rodar.
Por último, pero no menos importante, está el peso de las baterías. Tiberio reconoce que "hasta que esté disponible una nueva generación de baterías, estas representarán un incremento de peso significativo en los vehículos eléctricos, ya que se ha ampliado su autonomía". Asimismo, más baterías requieren más espacio. Sin embargo, los neumáticos no pueden ser más anchos de lo que son ahora, por lo que el próximo reto es desarrollar los mismos neumáticos, pero siendo capaces de soportar una mayor carga.
Para abordar todos estos requisitos conjuntamente Emilio Tiberio explica que se deben desarrollar y aplicar diversas tecnologías innovadoras. "Por ejemplo, Bridgestone optimiza el diseño del dibujo utilizando íntegramente Diseño Virtual para mejorar las características de contacto, maximizando así el agarre en mojado y la resistencia al desgaste y al aquaplaning", asegura. Además, los compuestos de la banda de rodadura desempeñan un papel esencial. En este sentido "una de las soluciones que Bridgestone ha desarrollado para una mejora conjunta del rendimiento, es la obtención de una mayor sinergia entre materias primas y procesos de mezclado, gracias a un nuevo proceso de «Mezclado selectivo por nanorreacción»".
Estos neumáticos presentan un gran diámetro y un diseño estrecho de la banda de rodadura, lo que reduce la deformación y la pérdida de energía durante la conducción, ayudando a reducir la resistencia a la rodadura, manteniendo, al mismo tiempo, los mismos niveles de seguridad que en los neumáticos convencionales. Además, la reducción del ancho ayuda a mitigar la resistencia aerodinámica.
En cuanto al principal desafío que presentan los vehículos de propulsión eléctrica destaca que "a diferencia de los motores de combustión interna, es que disponen del par máximo instantáneamente ". Debido a este funcionamiento, los neumáticos para vehículos eléctricos precisan de una mayor resistencia al desgaste para garantizar el mismo kilometraje. Además, para evitar la tendencia al desgaste irregular, hay que prestar especial atención a la forma de la huella y a la distribución de la presión de contacto.
El vicepresidente I+D EMEA Bridgestone afirma que "a menudo los requisitos de rendimiento tradicionales se contradicen: menor resistencia a la rodadura con mejor desgaste, o mejor nivel de ruido con menor peso son solo algunos ejemplos de aspectos de rendimiento entre los que suele haber un equilibrio . Solo las nuevas tecnologías y soluciones innovadoras pueden ayudar a lograr un mejor equilibrio en el rendimiento y afrontar estos nuevos desafíos".
Además entre los vehículos eléctricos tienden a darse más diferencias de diseño. Emilio Tiberio pone como ejemplo que "un BMW i3, un Nissan Leaf y un Tesla Roadster son completamente diferentes. A día de hoy, los vehículos eléctricos son de diseños muy variados. Más que una familia de neumáticos, lo que se necesita es un conjunto de tecnologías y soluciones específicas que garanticen el mejor rendimiento en todos los usos".
Los vehículos híbridos se están haciendo ya un hueco importante en el mercado, y también requieren de unas características específicas para sus neumáticos. Aunque en la práctica los vehículos semihíbridos o mild hybrid "se asemejan mucho a los vehículos estándar de combustión interna, los híbridos enchufables (PHEV) están más cerca de los vehículos eléctricos con batería (BEV) , por el mayor peso del paquete de baterías y su mayor autonomía eléctrica. Los requisitos de diseño para tales vehículos pueden variar dependiendo de la solución específica".
Una tercera alternativa de futuro, aunque con ejemplos prácticos todavía incipentes, es la del coche de hidrógeno . Si esta tecnología finalmente se convierte en el sistema de propulsión dominante, también es probable que se requieran otras especificaciones para sus neumáticos.
Los FCEV son vehículos eléctricos que, en lugar de baterías, utilizan pilas de combustible de hidrógeno para almacenar y producir la energía. "Las características básicas de este tipo de vehículos son similares a las de los BEV: funcionamiento silencioso, autonomía y peso elevado", explica Emilio Tiberio. Por eso, básicamente, "los requisitos de los neumáticos coincidirán con los de los BEV".
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