Bandentechnologie is anders voor EV's en blijft evolueren - dit is waarom

Banden hebben een enorm effect op de manier waarop auto's omgaan, rijden en stoppen, en zelfs hoe ze klinken. Hoewel de meesten van ons niet al te veel nadenken over wat onze autobanden doen, is bandentechnologie voor EV's aantoonbaar belangrijker dan ooit. Het is niet alleen om een ​​auto aan de weg vast te houden; er zijn ook emissies om over na te denken.

Er spelen verschillende factoren een rol die EV's veel moeilijker maken voor banden dan de meeste conventionele auto's. Om te beginnen zijn EV's doorgaans zwaarder dan hun ICE-equivalenten dankzij het gewicht van lithium-ionbatterijen. Een gewone Volvo XC40 begint bijvoorbeeld bij ongeveer 1600 kg, maar een XC40 Recharge EV voegt daar minimaal 300 kg aan toe.

Dan is er nog de manier waarop elektromotoren hun vermogen leveren:al het koppel is beschikbaar vanaf nul tpm. Zelfs in de krachtigste diesels moeten ze stoom afblazen voordat het maximale koppel wordt geleverd. Gezien het feit dat zelfs EV's met een bescheiden vermogensoutput verbazingwekkende koppelcijfers kunnen hebben, en het is gemakkelijk in te zien waarom ze zo gemakkelijk op het verkeerde rubber draaien.

Volgens een onderzoek van Goodyear begin 2018 kunnen EV's 30 procent sneller door gewone autobanden kauwen dan een normale auto.

Niet alleen Goodyear is tot dit besef gekomen. Continental biedt banden speciaal voor EV sinds 2012, toen zijn Conti.eContact voor het eerst werd gepresenteerd. De nieuwste versie van die band zit nog steeds standaard op de Smart EQ ForFour. Bridgestone heeft ook zijn eigen EV-specifieke rubber in de vorm van het Enliten-assortiment dat 20 procent minder rolweerstand heeft dan 'standaard premium zomertourbanden'.

Rolweerstand

Misschien wel de grootste en best begrepen variabele (onder niet-technische mensen) met banden is de rolweerstand. Nieuwe banden moeten al heel lang een beoordeling weergeven (op een schaal van A, B, C enz.), waardoor mensen kunnen begrijpen hoe efficiënt ze rollen. Hoe slechter de beoordeling, hoe minder efficiënt een auto zal zijn.

Terwijl dit in een benzineauto misschien een paar MPG minder betekent, is in een EV een verschil van 10 procent duidelijk merkbaar. Het Amerikaanse automagazine Road &Track schonk een e-Golf in plakkerige, prestatiegerichte Michelin Pilot Sport 4S-banden en ontdekte dat het bereik kelderde van ongeveer 200 mijl op de gespecificeerde Bridgestone Ecopia EP422-banden tot minder dan 100 mijl op de Pilot Sports.

Hardere verbindingen verminderen doorgaans de rolweerstand, aangezien 90 procent van het energieverlies te wijten is aan de constante verandering van vorm terwijl een band draait. Harde verbindingen hebben echter het negatieve effect dat ze de beschikbare grip verminderen. Slimme loopvlakpatronen spelen hier een rol, zoals Goodyear die de hoeveelheid rubber op de weg maximaliseert door kleinere kanalen te gebruiken (voor waterafvoer) zonder verlies van prestaties bij nat weer. Bridgestone's Enliten-banden hebben eigenlijk een ondieper profiel, maar dankzij de compound slijten ze niet sneller.

De vorm van de band helpt ook de rolweerstand te verlagen, waarbij EV-specifieke banden de voorkeur geven aan smalle, hoge vormen in plaats van brede, onopvallende secties.

Bandengewicht

Roterende massa is geen groot probleem bij constante snelheden, maar om zware banden op snelheid te krijgen, is een grote hoeveelheid energie nodig. Dit is niet zo goed voor de efficiëntie. De EcoContact 6-banden van Continental houden het gewicht tot een minimum beperkt dankzij de slimme zijwandconstructie, terwijl het Enliten-rubber van Bridgestone profiteert van dat dunnere loopvlak om het aantal kilo's tot een minimum te beperken.

Hoewel het misschien niet veel oplevert voor de visuele aantrekkingskracht, is de beste manier om de roterende massa te verminderen het specificeren van kleinere wielen.

Ruisonderdrukking

Hier is een kleine test als je je echt, echt verveelt; denk de volgende keer dat u langs een weg loopt met een snelheidslimiet van ten minste 65 km/u na over wat het luidruchtigste element van passerend verkeer is.

Naarmate snelheden boven de 35 mph stijgen, wordt het band-/oppervlakgeluid verreweg de dominante factor in het geluid. Daaronder, bij buurt- en stadssnelheden, bieden EV's een enorm voordeel in termen van stilte, maar daarboven is er een race om het voordeel te behouden en EV-banden stiller te maken. Dit is ook niet alleen voor degenen aan de buitenkant; dankzij de vrijwel geruisloze elektrische aandrijflijnen strijden bandenfabrikanten om het geluid voor de inzittenden van elektrische voertuigen zo laag mogelijk te houden.

Banden worden al een tijdje beoordeeld op geluid, zoals rolweerstand, maar de technologie in EV-specifieke banden gaat snel vooruit. De ContiSilent-technologie van Continental maakt gebruik van een schuimrubberen inleg in het karkas van de band om geluid letterlijk te absorberen. Loopvlakpatronen hebben ook effect op ruis, dus fabrikanten verbeteren ze voortdurend om EV's zo stil mogelijk te houden.

Het is belangrijk om te onthouden dat bandengeluid in wezen verspilde energie is, dus in het algemeen geldt:hoe stiller de band, hoe efficiënter deze is.

Emissies door bandenslijtage

Dit is een controversieel onderwerp dat in maart de krantenkoppen haalde toen Emissions Analytics de resultaten vrijgaf van een onderzoek dat suggereerde dat deeltjes van bandenslijtage tot 1000 keer erger waren dan die van uitlaatgassen van voertuigen.

Gloednieuw en correct opgeblazen, ontdekte hij dat er ongeveer 5,8 g/km aan deeltjes werd uitgestoten, vergeleken met slechts 4,0 milligram uit de uitlaat van een typische auto. Deze niet-uitlaatemissies zijn relatief weinig bekend, met studies naar hun effecten die pas de afgelopen twee jaar met enig significant gewicht zijn gevraagd, waarbij de Britse regering een oproep tot bewijsmateriaal heeft gedaan als onderdeel van haar 2018 Clean Air Strategy.

In 2018 zei de toenmalige minister van Transport, Jesse Norman; “De fijnstofvervuiling door uitlaatgassen is de afgelopen jaren flink afgenomen. Maar we moeten ook actie ondernemen om de zeer ernstige vervuiling door slijtage van banden, remmen en wegen te verminderen. Het aanpakken van dit probleem is cruciaal om de luchtvervuiling te verminderen.”

De noodzaak om de effecten van NEE's te begrijpen is vooral belangrijk voor EV's als we ze echt 'groen' willen noemen. Uit het onderzoek van Emissions Analytics bleek dat het voertuiggewicht en de rijstijl twee grote factoren waren in hun productie. Zoals we weten, zijn EV's meestal zwaarder dan ICE-auto's, en dankzij hun koppel kun je je gemakkelijk laten meeslepen door de verslavende acceleratie.

Nick Molden, CEO van Emissions Analytics, vertelde ons:"Ze (NEE's) worden meestal geproduceerd door thermische processen, d.w.z. de band wordt heet tijdens acceleratie, vertraging en vooral in bochten.

“Het nemen van bochten op hoge snelheid is verreweg de grootste boosdoener en dit wordt nog verergerd door het gewicht en de kwaliteit van de band. Met zwaardere voertuigen zoals EV's, of zelfs hybrides, is het monteren van hoogwaardige banden om de massa tegen te gaan iets dat een belangrijke overweging zou moeten zijn voor eigenaren."

De conclusie van ons gesprek met Nick was dat als je een elektrische auto gaat kopen, het echt loont om de beste banden te monteren die je je kunt veroorloven.

Wat komt er hierna?

Je hebt ze vrijwel zeker gezien op conceptauto's op autoshows, maar de meeste grote automerken werken aan 'airless' (ook wel niet-pneumatische) banden. Ze bieden een scala aan potentiële voordelen die verder gaan dan simpelweg nooit een lekke band krijgen.

Michelin heeft wat het noemt Uptis voor auto's en kleine SUV's ontwikkeld, waarbij een wiel wordt omhuld met composietmaterialen, waarbij 'spaken' worden gebruikt in plaats van lucht voor ondersteuning. Het proces is vergelijkbaar met 3D-printen en het merk denkt dat de prestaties vergelijkbaar zijn met die van gewone luchtbanden. Bovendien kan, wanneer de band verslijt, eenvoudig een nieuw oppervlak op het Uptis-karkas worden 'geprint', waardoor het idee veel duurzamer wordt. Het Franse merk wil het plan tegen 2024 op de weg krijgen.

Ook Bridgestone kondigt airless aan als de weg vooruit voor groenere banden. Het zegt dat het de vorm van banden beter kan controleren als ze zonder lucht rollen, waardoor de rolweerstand aanzienlijk wordt verminderd. De niet-pneumatische banden zijn ook 100 procent recyclebaar - in tegenstelling tot gewone banden - waardoor het merk kan bereiken wat het zijn 'cradle-to-cradle'-strategie noemt, waarbij banden continu worden gerecycled.

Uiteindelijk zullen we echter een tijdje moeten wachten voordat airless-banden beschikbaar komen tegen een prijs die de meesten van ons zich kunnen veroorloven. Tot die tijd is het beste advies dat we kunnen geven om altijd voor EV-specifieke banden te gaan en het beste te krijgen dat u zich kunt veroorloven. Het loont in de rijervaring en voor het milieu.