Quanto influenza la scelta degli pneumatici l'autonomia di un veicolo elettrico?

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La scelta degli pneumatici su un veicolo elettrico è un fattore concreto che incide tipicamente dal 3% al 10% sull'autonomia; una pressione errata, un set di pneumatici ad alta resistenza al rotolamento o di dimensioni pesanti può portarti vicino al limite superiore di questo intervallo, mentre la scelta giusta ti permette di recuperare ogni volta alcuni kWh dalla batteria. Su un'auto a benzina gli pneumatici rappresentano il 20-30% dei consumi, ma su un veicolo elettrico questa quota diventa ancora più critica - perché ogni grammo di resistenza degli pneumatici si scrive direttamente sulla pagina dell'autonomia.
In evidenza
- Uno pneumatico di classe A, rispetto a uno di classe E, crea una differenza di efficienza di circa il 7,5% ogni 100 km di differenza di efficienza
- Uno pneumatico freddo genera una resistenza al rotolamento del 13,6% più alta rispetto a uno caldo
- La perdita di autonomia con ruote di scorta ad alta aderenza è stata misurata tra il 5% e il 25% è stata misurata
- Il controllo frequente della pressione aumenta l'autonomia media di circa 9 km aumenta
- In inverno l'autonomia di un veicolo elettrico può scendere in media del 20-40% scendere
Perché la resistenza al rotolamento costa di più su un veicolo elettrico?
La resistenza al rotolamento è la forza che deriva dalla deformazione dello pneumatico a contatto con la strada e che rallenta continuamente il veicolo. Una parte dell'energia meccanica si trasforma in calore e si perde. Il meccanismo fisico alla base è l'isteresi: quando comprimi e rilasci una spugna, il materiale torna alla forma originale non immediatamente, ma con un ritardo. Lo pneumatico subisce questa deformazione migliaia di volte a ogni rotazione e ogni deformazione lascia sulla strada, sotto forma di calore, una parte dell'energia che hai preso dalla batteria.
Il punto sottile è questo: non tutta la resistenza al rotolamento è negativa. Una parte dell'aderenza costituisce la presa, cioè la sicurezza in frenata e in curva. Questo equilibrio tra efficienza e sicurezza è il problema ingegneristico fondamentale dello sviluppo degli pneumatici. Oggi i coefficienti di resistenza al rotolamento degli pneumatici venduti per autovetture elettriche variano tra 0,007 e 0,014 - il che significa che tra due pneumatici della stessa misura può esserci una differenza di efficienza che arriva al doppio.
Sui veicoli elettrici c'è un secondo fattore che amplifica questa differenza: la frenata rigenerativa. Man mano che la resistenza al rotolamento aumenta, la decelerazione naturale del veicolo si rafforza ma il recupero di energia si indebolisce. In uno studio di simulazione, su una strada con pendenza del 5%, l'energia recuperata con uno pneumatico a bassa resistenza era 735 kJ mentre con uno pneumatico ad alta resistenza era scesa a 671 kJ- cioè lo pneumatico scarso non solo consuma più energia, ma riduce anche la tua capacità di recupero.
L'effetto degli pneumatici sull'autonomia in numeri: quanto è realistica la differenza?
Il modo più chiaro per collegare il quadro teorico alla vita quotidiana è guardare le misurazioni condotte sul campo. In una simulazione su un ciclo di guida urbano (UDDS), alla fine del giro con uno pneumatico con coefficiente di resistenza al rotolamento di 0,008 il livello di carica della batteria era rimasto all'87,1% mentre con uno pneumatico con coefficiente 0,012 all'85,6%. Anche se la differenza sembra poco più dell'uno per cento, il quadro si chiarisce in termini di consumo energetico della batteria: con lo pneumatico a bassa resistenza in media 4308 kJmentre con quello ad alta resistenza 4804 kJ - circa l'11,5% di energia in più.
Un test di consumo indipendente condotto su strada reale traccia un quadro simile. Nelle stesse condizioni, il set di pneumatici più efficiente consuma 18,28 kWh per 100 km, 18,28 kWh mentre il set meno efficiente ne ha consumati 20,82 kWh . La differenza tra gli pneumatici è di circa 2,5 kWh ogni 100 km 2,5 kWh; su un veicolo con un'autonomia di 400 km, questo equivale a una perdita di autonomia che può arrivare fino a 40 km da sola.
| Misurazione | Bassa resistenza al rotolamento | Alta resistenza al rotolamento |
|---|---|---|
| Coefficiente di resistenza | 0,008 | 0,012 |
| Livello di carica a fine ciclo (UDDS) | 87,1% | 85,6% |
| Consumo medio di energia della batteria | 4308 kJ | 4804 kJ |
| Recupero rigenerativo su pendenza del 5% | 735 kJ | 671 kJ |
| Consumo nel test su strada reale (100 km) | 18,28 kWh | 20,82 kWh |
Cosa Dice l'Etichetta UE degli Pneumatici?
Quando si acquistano pneumatici, il filtro più rapido è la classe di resistenza al rotolamento indicata sull'etichetta UE degli pneumatici. L'etichetta classifica le prestazioni in cinque classi, da A a E. Uno pneumatico di classe A consente un risparmio di carburante di circa 0,5 litri ogni 100 km rispetto alla classe E - all'incirca un 7,5% di miglioramento dell'efficienza. Su un veicolo elettrico questa percentuale si traduce direttamente in autonomia. Una nota pratica: poiché la maggior parte degli pneumatici sul mercato è di classe B e C, la differenza teorica tra gli estremi dell'etichetta nella pratica si riduce solitamente a una classe di differenza. Tuttavia, la classe rimane l'indicatore più rapido e affidabile quando si sceglie tra due pneumatici allo stesso prezzo.
La Pressione degli Pneumatici Influenza l'Autonomia?
Sì, e l'effetto è maggiore di quanto si pensi. Ogni PSI al di sotto della pressione consigliata significa maggiore deformazione del telaio dello pneumatico e quindi maggiore perdita di energia. È stato misurato che una bassa pressione aumenta il consumo del 2-3% ; in un'indagine è stato rilevato che nel 93% dei veicoli inclusi almeno uno pneumatico era gonfiato a una pressione diversa da quella consigliata. Quindi il problema non è l'eccezione, ma la regola.
Anche il beneficio della gestione della pressione nei veicoli elettrici è misurabile: uno studio pubblicato nell'ambito SAE mostra che passare da uno pneumatico con una perdita di pressione superiore al 3% a uno pneumatico con una perdita mantenuta sotto l'1,8% aumenta l'autonomia media di guida di circa 9 km . Questo è quanto vale il controllo gratuito della pressione mensile. Il gonfiaggio eccessivo, per quanto allettante, non è consigliabile: riduce la resistenza al rotolamento ma sacrifica comfort e aderenza - cioè si antepone l'efficienza alla sicurezza.
Gli Pneumatici Larghi e i Cerchi Grandi Aumentano Davvero il Consumo?
Questa è la domanda su cui circolano più informazioni errate. Con uno pneumatico largo aumentano la superficie di contatto e l'aderenza; tuttavia la larghezza non ha un effetto diretto sulla resistenza al rotolamento. Il riassunto "lo pneumatico largo aumenta l'attrito e fa lievitare il consumo" è quindi una spiegazione tecnicamente incompleta. Il vero meccanismo della perdita di autonomia con uno pneumatico largo sta altrove: cerchio e pneumatico grandi sono generalmente più pesanti, aumenta l'inerzia rotazionale e il battistrada può irrigidirsi. Inoltre, gli pneumatici larghi orientati alle alte prestazioni sono spesso prodotti con mescole più morbide, orientate all'aderenza - la scelta della mescola è più determinante della larghezza in sé.
La misurazione più completa sulla ruota di scorta lo conferma. In uno studio condotto in un laboratorio affiliato al Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, la perdita di autonomia dovuta al passaggio a ruote di scorta con un attrito superiore a quello dei pneumatici originali del veicolo è stata misurata tra il 5% e il 25% . Il limite superiore, combinato con una scelta di mescola scadente, può diventare incredibilmente costoso: su un veicolo con 400 km di autonomia significa una perdita che può arrivare a 100 km.
I veicoli elettrici hanno bisogno di pneumatici speciali? Quanto sono diversi i pneumatici OEM?
Il fattore fisico fondamentale che distingue i pneumatici per veicoli elettrici da quelli ordinari è la massa introdotta dalla batteria e il conseguente carico. Nel 2021, in risposta a questa esigenza, in Europa è stata definita uno standard di carico denominato HL (High Load). I pneumatici EV sono inoltre ottimizzati per ridurre il rumore di rotolamento e gestire l'usura sotto coppia elevata; poiché la frenata rigenerativa modifica il pattern di usura del pneumatico, il controllo regolare della profondità del battistrada diventa più importante rispetto a un veicolo ordinario.
Vale la pena spendere soldi extra per uno pneumatico OEM di fabbrica? La risposta è articolata. I pneumatici OEM sono ottimizzati per un veicolo specifico e i produttori mirano a ridurre ulteriormente la resistenza al rotolamento a ogni nuova generazione - in un progetto per un cliente è stata persino sviluppata una versione che superava di circa il 17% la classe A indicata sull'etichetta. Tuttavia, nella scelta della ruota di scorta non esiste un obbligo assoluto: finché misura, indice di carico e indice di velocità corrispondono ai valori indicati sulla carta di circolazione, può essere utilizzato uno pneumatico standard. Ciò che conta non è l'etichetta "pneumatico EV" in sé, ma la classe di resistenza al rotolamento sull'etichetta e gli indici corretti.
In questo ambito è anche necessario filtrare il marketing. Mentre i produttori promettono una riduzione della resistenza al rotolamento del 10-20% negli pneumatici specifici per EV, secondo i dati ambientali indipendenti l'impatto effettivo sui consumi rimane in un intervallo del 5-7% . Inoltre va considerato il primo chilometraggio del pneumatico nuovo: uno pneumatico nuovo può avere una resistenza al rotolamento fino al 20% superiore rispetto a uno usurato e, su un veicolo elettrico, questo si traduce temporaneamente in una riduzione dei consumi del 2-4%. Prendete la decisione d'acquisto non in base alle percentuali promesse, ma alla classe di etichetta dello pneumatico stesso.
Quanto cala l'autonomia quando si passano gli pneumatici invernali?

Chiariamo prima il quadro generale: in inverno l'autonomia di un veicolo elettrico può calare in media del 20-40% e la causa principale di questa perdita non è lo pneumatico, ma la batteria fredda e il riscaldamento dell'abitacolo. Il contributo dello pneumatico a questo scenario deriva da due livelli. Il primo è la temperatura: gli pneumatici freddi generano una resistenza al rotolamento superiore del 13,6% rispetto a quelli caldi e l'effetto della temperatura dello pneumatico è persino maggiore di quella ambientale. Il secondo è il battistrada: gli pneumatici invernali con battistrada profondo e marcato hanno tipicamente una resistenza al rotolamento superiore rispetto a quelli estivi. Gli pneumatici chiodati spingono la perdita di autonomia ancora oltre.
Per quanto riguarda la tempistica del cambio in Turchia, la soglia pratica è 7°C: nel periodo in cui la temperatura dell'aria stabile scende al di sotto di questo valore, passare agli pneumatici invernali e, in estate, quando si rimonta sopra questo limite, tornare a quelli estivi è la mossa giusta sia per la sicurezza che per l'efficienza. Nelle regioni dove è prevista l'obbligo degli pneumatici invernali è già un'esigenza quotidiana. Quando scegliete il set invernale, per limitare la perdita di autonomia, guardate anche la classe di resistenza al rotolamento indicata sull'etichetta; mentre effettuate una selezione tra la performance frenante su neve e ghiaccio e la resistenza al rotolamento, scegliere il prodotto che offre il miglior equilibrio tra i due è la stessa logica anche per un veicolo elettrico. Sul fronte del budget, per le auto di piccola taglia gli pneumatici invernali partono da circa 55 €, per la fascia media da 140 €.
A Cosa Fare Attenzione Quando Si Cambiano Gli Pneumatici?
Riportando tutto questo quadro al momento dell'acquisto, la lista di controllo è breve e chiara:
- Classe di resistenza al rotolamento sull'etichetta EU: la classe A o B è sempre l'opzione preferibile per un utilizzo orientato all'autonomia.
- Dimensione, indice di carico e indice di velocità: la corrispondenza esatta con i valori del libretto di circolazione non è negoziabile.
- Se utilizzate un veicolo con batteria pesante, i modelli contrassegnati HL (High Load) sono progettati per sopportare il carico della massa.
- Se desiderate aumentare il diametro dei cerchi, tarate l'aumento di peso come perdita di autonomia: la perdita può oscillare tra il 5% e il 25%.
- Mese successivo all'installazione: mantenete la pressione ai valori del produttore; perdite superiori al 3% erodono l'autonomia in modo misurabile.
In conclusione, lo pneumatico è nel veicolo elettrico il termine dell'equazione dell'autonomia che riceve meno attenzione ma è il più facile da correggere. La classe corretta dell'etichetta, gli indici giusti e un controllo della pressione una volta al mese significano decine di chilometri guadagnati senza toccare la batteria.
Fonti
- Resistenza al rotolamento degli pneumatici dell'auto
- Bassa resistenza al rotolamento, aderenza ottimale
- Modellazione consulenziale dell'effetto della resistenza al rotolamento sulla frenata rigenerativa
- Valutazione della resistenza alla guida e del consumo energetico
- Studio sulla perdita di autonomia dei veicoli elettrici legata alla sostituzione degli pneumatici - ORNL
- Come gli pneumatici influenzano l'autonomia del tuo veicolo elettrico
- Impatto della pressione degli pneumatici sull'autonomia dei veicoli elettrici - SAE
- Pneumatici - Commissione Europea
- Cosa rende diversi gli pneumatici per veicoli elettrici
- Perché gli pneumatici per veicoli elettrici sono progettati in modo diverso
- Pneumatici per veicoli elettrici
- Devo montare pneumatici invernali sulla mia auto elettrica?
- Passaggio agli pneumatici estivi
- Pneumatici invernali per veicoli elettrici