Зачем электромобилям нужны высокотехнологичные шины?
Практические исследования показывают, что шины электромобилей изнашиваются раньше, чем ожидалось, из-за значительной нагрузки, вызванной весом аккумуляторной батареи, мгновенным крутящим моментом и уникальной системой рекуперативного торможения.
Многие пользователи, переходящие с автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на электромобили, часто с удивлением обнаруживают, что их шины изнашиваются быстрее обычного. Согласно отраслевой статистике, скорость износа шин в электромобилях примерно на 10–30% выше, чем в автомобилях с бензиновыми двигателями. Это явление обусловлено фундаментальными физическими принципами, связанными с уникальной конструкцией и принципами работы этих транспортных средств.
Проблема заключается в огромном весе литий-ионных аккумуляторных батарей.
Основная причина быстрого износа шин электромобилей — их вес. В отличие от автомобилей с бензиновыми двигателями и относительно лёгкими топливными баками, электромобили оснащаются литий-ионными аккумуляторными батареями высокой плотности энергии, обеспечивающими большой запас хода. Этот вес батареи создаёт огромную физическую нагрузку на все четыре колеса.
В частности, электрический Ford F-150 Lightning весит на 680–907 кг больше, чем его бензиновый аналог. Этот дополнительный вес увеличивает трение и давление на шины во всех дорожных ситуациях, от преодоления выбоин и прохождения поворотов до выполнения тормозных маневров.
Давление, обусловленное мгновенным крутящим моментом и возможностями ускорения.
Второй важный фактор, влияющий на срок службы шин, — это крутящий момент. В то время как двигателям внутреннего сгорания требуется время для набора оборотов в минуту (об/мин) для достижения максимальной мощности, электродвигатели обеспечивают максимальный крутящий момент мгновенно, как только водитель нажимает на педаль акселератора. Эта мгновенная передача мощности позволяет электромобилям мощно разгоняться, но также заставляет шины с большей силой сцепляться с дорогой.
Каждый раз, когда автомобиль проезжает на красный свет или резко ускоряется, микроскопические слои резины на поверхности шины подвергаются интенсивному износу из-за мгновенной силы натяжения. Это приводит к более быстрому истончению поверхности шины по сравнению с постепенным ускорением автомобиля с традиционным двигателем.
Влияние рекуперативного торможения и специализированных решений в области шиномонтажа.
Помимо веса и крутящего момента, системы рекуперативного торможения также влияют на износ шин. Когда водитель отпускает педаль акселератора, электродвигатель переключается в обратное направление для рекуперации энергии, замедляя автомобиль без необходимости использования тормозных колодок. Это мгновенное и частое замедление создает постоянное сопротивление движению шин, особенно в условиях плотного городского движения.
Учитывая эти специфические характеристики, производители шин сейчас вкладывают значительные средства в разработку специализированных шин для электромобилей. Эти шины улучшены за счет более прочных резиновых смесей, усиленных боковин и специально разработанного рисунка протектора, позволяющего выдерживать большие нагрузки и снижать уровень шума. Хотя технологии постепенно увеличивают срок службы шин, физически работа с тяжелой техникой и высоким крутящим моментом неизбежно приводит к более быстрому износу шин, что является распространенным явлением при эксплуатации электромобилей.
