Come l’intelligenza artificiale sta migliorando l’autonomia dei veicoli elettrici
La casa madre di Falken sta utilizzando l’intelligenza artificiale per ridurre la resistenza aerodinamica sulle superfici dei pneumatici per il suo pneumatico 2027.
L’Intelligenza Artificiale viene utilizzata per alcuni scopi allarmanti (come la creazione di video falsi), ma stanno emergendo anche alcuni scopi positivi.
Per esempio, la società madre di Falken, Sumito Rubber Industries, sta utilizzando l’intelligenza artificiale come parte di uno strumento chiamato Tyre Aerodynamic Simulation, con il quale mira a ridurre la resistenza aerodinamica e a migliorare l’autonomia delle auto elettriche.
Lo strumento cerca di attenuare anche i più piccoli dettagli della superficie di un pneumatico e i risultati saranno utilizzati per lo sviluppo di un pneumatico di prossima generazione a basso consumo energetico, il cui lancio è previsto per il 2027.
Anche l’isteresi, causata dal consumo di energia da parte del pneumatico quando si deforma durante il rotolamento sulla strada e dalla perdita di parte di tale energia sotto forma di calore quando il pneumatico ritorna alla sua forma normale, è stata a lungo un obiettivo degli ingegneri per ridurre la resistenza al rotolamento.
Dopo decenni di esperienza in queste aree tradizionali, le più recenti tecnologie di prova vengono utilizzate per ridurre la resistenza all’aria.
Da tempo si è capito che l’aerodinamica di una ruota e di un pneumatico in movimento rispetto alla carrozzeria che li circonda può contribuire pesantemente alle perdite di energia di un’auto.
Ecco perché le case automobilistiche prestano molta attenzione ai dettagli del design e introducono caratteristiche come le barriere d’aria per incanalare il flusso d’aria intorno alla parte anteriore dell’auto sopra le ruote esposte per ridurre la resistenza aerodinamica.
Sviluppo dei veicoli elettrici
La resistenza dell’aria sta diventando sempre più importante nello sviluppo dei veicoli elettrici, perché mentre le auto ICE perdono più del 50% dell’energia del carburante che bruciano sotto forma di calore, la trasmissione di un veicolo elettrico è molto più efficiente e quindi la resistenza dell’aria costituisce una percentuale maggiore della perdita totale di energia.
Sumito attribuisce il 20-25% di questa perdita alla resistenza aerodinamica dei pneumatici di un’auto ICE; in un EV, se si aggiunge la resistenza al rotolamento, la percentuale sale al 34-37%.
Il suo strumento di simulazione aerodinamica dei pneumatici analizza i dati del mondo reale ricavati dai veicoli per visualizzare la resistenza dell’aria intorno al pneumatico ed effettuare calcoli, che vengono poi analizzati dall’intelligenza artificiale.
Le rappresentazioni visive del flusso d’aria mostrano che anche sulle texture più sottili del fianco si creano grandi vortici quando il flusso d’aria si interrompe, aumentando la resistenza aerodinamica. Allo stesso tempo, l’analisi di AI prende in considerazione l’effetto della deflessione del pneumatico dovuta al peso dell’auto.
Inoltre, la simulazione aiuta gli ingegneri a progettare le scritte e le altre marcature sul fianco per ridurre al minimo la resistenza aerodinamica.
Funziona? Per convalidare i risultati della simulazione sono stati utilizzati test in galleria del vento back-to-back, che hanno mostrato come la riduzione del flusso d’aria dietro il pneumatico e un design più uniforme e liscio del fianco riducano la resistenza aerodinamica rispetto al pneumatico standard.
L’applicazione dell’intelligenza artificiale alla simulazione indica inoltre che il ruolo svolto dal disegno del fianco nel quadro generale diventa maggiore con l’aumentare della resistenza dell’aria intorno al pneumatico.
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