Pneumatiky pro elektromobily – Nová výzva

V kontextu elektromobilů se hodně mluví o akumulátorech, o nabíjecí infrastruktuře nebo třeba o výkonové elektronice. Tak trochu ve stínu ale stojí jiná zajímavá výzva, a sice pneumatiky. Ty připravené pro elektromobily se v některých detailech od klasických plášťů liší. Čím přesně a proč tomu tak je? 

Ano, i bateriové automobily mají ráf­ky obuté do podobných pneumatik, jaké známe z běžných vozů. Tedy pokud pomineme třeba některé specifické rozměry. Elektromobily totiž docela často vyrážejí do provozu na velkých kolech obutých do úzkých pneumatik. Krásným příkladem jsou pláště pro BMW i3 v rozměru 175/55 R 20. S masovým rozšířením bateriových vozů se ale do popředí dostaly ještě další nároky, a ty si vyžádaly pozornost výrobců. Výsledkem jsou pneumatiky nabízené v běžných rozměrech, jenže upravené tak, aby lépe vyhovovaly potřebám vozů bezemisní budoucnosti.

V zásadě jde o tři hlavní hlediska, jež je nutné mít na zřeteli. Primárně to je hmotnost, protože elektrické vozy jsou těžší než jejich podobně velké alternativy vybavené spalovacím motorem (v obecné rovině se hovoří o nárůstu hmotnosti o více než 200 kg). S tímto problémem se výrobci pneumatik poprvé potýkali během nástupu kategorie SUV a výsledkem byly pneumatiky určené právě pro tento segment. Protože elektrická SUV jsou ještě těžší než ta klasická, musely být pneumatiky dále upraveny. Pneumatiky připravené na vysokou zátěž, označované jako HLC (High Load Capacity), zvládají vysoké zatížení bez nutnosti navyšovat tlak uvnitř pláště nebo měnit velikost pneumatiky. Robustnější konstrukce ale má negativní vliv na hmotnost. Přesto je důležité, pokud výrobce při vývoji s takovým typem pláště počítal, aby elektromobil tento typ pneumatiky měl. Když nic jiného, tak se běžná pneumatika bude při změnách směru jízdy u těžkých elektromobilů více deformovat, což se negativně projeví na odezvě řízení.

Druhá zajímavá oblast, žádající si kvůli příchodu elektrického pohonu vylepšení, se týká hluku pneumatik. U spalovacích motorů má přibližně 50 % hluku v kabině automobilu na svědomí hnací ústrojí, zatímco u elektromobilů je hluk motoru zodpovědný jen za přibližně 15 %. Z toho logicky vyplývá, že ostatní zdroje hluku se rázem stávají výraznějšími a jedním takovým je právě hluk odvalujících se pneumatik.

Ten vzniká především vibracemi vzduchu uvnitř pláště. Účinný lék představuje technologie, již například Goodyear označuje jako SoundComfort. Takové pneumatiky jsou na vnitřní straně běhounu vybaveny polyuretanovou pěnou (jakousi houbou) sloužící k tlumení vibrací. Toto řešení přímo nesouvisí s nástupem elektromobilů, konkrétně Goodyear s ním přišel už před lety. Od roku 2015 byly tímto prvkem pláště z výroby vybaveny například vozy Mercedes-Maybach třídy S. Podle oficiálních informací polyuretanová pěna dokáže snížit valivý hluk až o 11 dB, respektive dokáže snížit hluk v interiéru až o 4 dB. Pláště určené pro elektromobily jsou z výše popsaných důvodů touto technologií vybavovány také.

Nejde ale pouze o „tlumič“ umístěný přímo v pneumatice. Na hluk mají vliv i další detaily, například tvar bočnic, a to kvůli proudění vzduchu kolem pneumatik. I na to tedy musí výrobci při vývoji myslet. Hluk zároveň rovněž zvyšují příčné drážky na běhounu, takže pro snížení hluku je třeba optimalizovat i jejich provedení. Goodyear například používá radiálně zkosené příčné drážky, protože i tento detail má na výsledek pozitivní vliv. Pláště určené přímo pro elektromobily pak mohou mít příčných drážek méně. Čím méně drážek, tím méně víření vzduchu a tím nižší hluk. Jenže pneu­matiky jsou jedna velká alchymie, kdy změna jedné vlastnosti zpravidla negativně ovlivní vlastnost jinou. Menší počet drážek znamená horší schopnost odvádět vodu a teoreticky vyšší riziko vzniku aquaplaningu. To ale u elektromobilů dokáže částečně kompenzovat vysoká hmotnost, protože kolo je k vozovce tlačeno větší silou.

Menší počet drážek znamená také větší kontaktní plochu mezi pneumatikou a vozovkou, což je u výkonných elektromobilů další velmi žádoucí aspekt. Elektrický systém pohonu má totiž úplně jinou charakteristiku, kdy vrchol točivého momentu přichází už od minimálních otáček, a to znamená pro pneumatiky daleko větší zátěž. Když v roce 2018 Goodyear prezentoval na ženevském autosalonu prototyp pneumatiky určené pro elektromobily, pojmenovaný jako EfficientGrip Performance, uváděl, že při testování na elektromobilu se běžná pneumatika opotřebovávala až o třicet procent rychleji oproti plášti navrženému pro charakter elektrického pohonu. Vysoké nároky na přilnavost jsou zde kladeny nejen kvůli vysokému točivému momentu, ale opět kvůli hmotnosti. A nejde pouze o akceleraci nebo jízdu v zatáčkách, ale především o brzdění. S ohledem na tyto nároky výrobci kromě všeho zmíněného rovněž upravují použitou směs, která musí být dostatečně robustní a musí zajišťovat patřičnou přilnavost.

V neposlední řadě se u pneumatik určených pro elektromobily bere ohled také na valivý odpor, protože je to jeden z důležitých faktorů zkracujících dojezd. Netradiční elektromobily typu v úvodu zmíněného BMW i3 měly právě kvůli nízkému valivému odporu ony atypicky úzké pneumatiky, ale to u velkých rychlých SUV podobných například Škodě Enyaq iV dost dobře není možné. Několikrát zmíněná společnost ­Goodyear se v rámci svého komplexního přístupu u pneumatik připravených pro elektromobily, což je mimochodem také nedávno představený nový plášť Goodyear Eagle F1 Asymmetric 6, soustředí při vývoji na několik oblastí. Konkrétně je to snaha pneumatiku odlehčit, vytvořit směs běhounu tak, aby sama o sobě snižovala valivý odpor, a současně lze do jisté míry snížit odpor pneumatiky také aerodynamicky vhodným tvarem bočnic, o nichž už byla řeč v souvislosti s hlukem. Ve výsledku se bavíme díky optimalizaci valivého odporu o prodloužení dojezdu asi o deset procent. Zdá se to málo, ale když jde s nabíjením do tuhého, 35 km navíc může být dost zásadních.

Obecně vzato, pneumatiky pro elektromobily vlastně nejsou zas až tak ničím novým. Pláště s akustickou pěnou tu byly už před lety, stejně tak už před dlouhými roky se na automobilech objevovalo obutí se sníženým valivým odporem. Výzvou pro výrobce je ale skloubit požadované vlastnosti tak, aby negativně neovlivňovaly vlastnosti jiné. Pro pláště s nízkým valivým odporem je například typické, že ze srovnávacích testů vycházejí v disciplíně brzdění na mokru podprůměrně. Najít ideální kompromis je poměrně složité a jak se zdá, u elektromobilů je to ještě trochu složitější. Výrobci v podstatě hledají ideální pneumatiku.

Navzdory zmíněné snaze odlehčovat pneumatiky se určitým ústupkům ubránit nelze. Například pneumatika Goodyear Eagle F1 Asymmetric 5 v rozměru 265/40 R 21 váží přibližně 13 kg, zatímco provedení pro elektrické automobily je o 3 kg těžší. Konkrétní hmotnostní rozdíl se ale odvíjí od konkrétního typu pláště a zejména od jeho velikosti. Každopádně díky všemožným úpravám se výrobcům podařilo dosáhnout situace, kdy pláště u elektromobilů nevykazují navzdory vysokým točivým momentům i hmotnosti rychlejší opotřebení a většinou ani nejsou oproti alternativě určené pro běžné vozy výrazně dražší. Kromě několikrát zmíněného Goodyearu (ten prodává pro elektromobily také pneumatiku ElectricDrive GT) dnes nabízejí pláště ušité na míru elektromobilům i jiné společnosti. Jmenovat lze třeba produkty Hankook Ventus S1 Evo 3 EV, Michelin Pilot Sport EV, Continental EcoContact nebo Bridgestone Turanza T005 EV. Je zkrátka z čeho vybírat. 

Převzato z časopisu

Fotogalerie