Per decenni, la regolamentazione delle emissioni dei veicoli si è concentrata principalmente su ciò che usciva dallo scarico. Euro 7 cambia questa prospettiva introducendo direttamente nel quadro di omologazione un’altra importante fonte di inquinamento del trasporto stradale: le particelle generate da freni e pneumatici.
Queste emissioni non provenienti dallo scarico creano un importante cambiamento normativo, perché non sono limitate ai veicoli con motori a combustione. I veicoli elettrici a batteria non producono emissioni allo scarico durante il funzionamento elettrico, ma freni e pneumatici possono comunque generare particelle attraverso attrito, usura e abrasione.
La misurazione delle particelle dei freni è passata da metodologia di ricerca a quadro normativo armonizzato a livello internazionale, mentre misurazione e limiti di abrasione dei pneumatici seguono un proprio percorso di sviluppo normativo. Insieme, questi requisiti ampliano il significato dell’omologazione delle emissioni dei veicoli.
Le Emissioni dei Veicoli Non Iniziano e Finiscono Più allo Scarico
Le successive generazioni di legislazione sulle emissioni dei veicoli hanno ridotto sostanzialmente molti inquinanti emessi dai moderni motori a combustione.
Con il miglioramento dei controlli delle emissioni allo scarico e la progressiva elettrificazione delle flotte, altre fonti di particolato sono diventate sempre più importanti.
L’attrito tra pastiglie e dischi può rilasciare particelle nell’ambiente circostante.
L’interazione continua tra pneumatici e superfici stradali causa perdita di materiale durante tutta la vita del pneumatico.
L’interazione tra veicolo e strada può contribuire al particolato generato durante il trasporto.
Il movimento dei veicoli può contribuire a riportare in sospensione la polvere già depositata sulla strada.
La regolamentazione si è storicamente concentrata sugli inquinanti prodotti dalla combustione ed emessi attraverso lo scarico del veicolo.
Il perimetro normativo si amplia alle emissioni di particolato associate a frenata e abrasione dei pneumatici, indipendentemente dalla presenza di uno scarico.
Ogni Freno ad Attrito Produce Usura
La frenata convenzionale ad attrito converte l’energia cinetica del veicolo in calore mediante il contatto tra superfici frenanti. Questo attrito produce inevitabilmente usura.
Parte del materiale risultante può diventare particolato aerodisperso, creando un collegamento diretto tra progettazione dei freni e prestazioni ambientali delle emissioni.
La formulazione delle pastiglie può influire significativamente sul comportamento di usura e sulla generazione di particelle.
Composizione del disco, trattamento superficiale e caratteristiche di usura interagiscono con il materiale di attrito.
La temperatura del freno e la storia termica influenzano il comportamento di attrito e la formazione di particelle.
Intensità, frequenza ed energia della frenata determinano come viene sollecitata la coppia di attrito durante il funzionamento.
Deve fornire le prestazioni di arresto necessarie alla sicurezza del veicolo e controllare contemporaneamente le emissioni di particolato generate dall’attrito.
Un Metodo Globale per Misurare le Emissioni dei Freni
Un limite normativo alle emissioni è significativo soltanto se i laboratori possono misurarle mediante una procedura sufficientemente armonizzata e ripetibile.
Il Regolamento Tecnico Globale ONU n. 24 ha stabilito una metodologia di laboratorio armonizzata a livello internazionale per misurare le emissioni dei freni dei veicoli leggeri.
La ricerca sulle emissioni dei freni poteva utilizzare cicli, sistemi di misura e condizioni di laboratorio diversi, rendendo difficile confrontare direttamente i risultati.
Principi di prova standardizzati forniscono una base tecnica comune per misurare e confrontare le emissioni di particelle dei freni.
Dal Funzionamento del Veicolo alla Misurazione Controllata in Laboratorio
Le prove sulle particelle dei freni richiedono molto più che collocare un contatore di particelle accanto a un disco.
L’ambiente di prova deve riprodurre un comportamento di frenata definito controllando le condizioni che influenzano generazione, trasporto e misurazione delle particelle.
Il gruppo freno opera in condizioni controllate che rappresentano le caratteristiche applicabili del veicolo e della frenata.
Eventi di frenata definiti riproducono attività rappresentative attraverso una sequenza standardizzata di laboratorio.
Le condizioni termiche vengono controllate e monitorate perché la temperatura influenza fortemente usura e generazione di particelle.
Le particelle generate devono essere trasportate attraverso un ambiente di campionamento controllato adatto alla misurazione.
Le misurazioni PM quantificano la massa del particolato generato dai freni in frazioni dimensionali definite.
La misurazione del numero di particelle offre, ove applicabile, un’ulteriore caratterizzazione delle particelle emesse dai freni.
L’usura dei freni è influenzata da temperatura, pressione, velocità, coppia di attrito e storia delle frenate precedenti. L’omologazione dipende quindi da preparazione ed esecuzione delle prove strettamente controllate.
Le Emissioni dei Freni Diventano un Requisito Quantificato di Omologazione
Euro 7 va oltre la sola misurazione delle emissioni dei freni stabilendo limiti di particolato per i veicoli applicabili.
Limiti Iniziali Euro 7 di PM10 — Veicoli M1 & N1
I valori sopra riportati si applicano ai limiti Euro 7 del ciclo di guida standard per le categorie pertinenti M1 e N1 fino al 31 dicembre 2029. Limiti separati si applicano ai veicoli N1 di classe III, e il quadro normativo prevede limiti successivi e ulteriori sviluppi.
L’Elettrificazione Cambia l’Equazione delle Emissioni dei Freni
In un veicolo elettrificato, la decelerazione non richiede sempre che i freni ad attrito assorbano l’energia cinetica del veicolo.
La frenata rigenerativa può utilizzare il sistema di propulsione elettrica per rallentare il veicolo recuperando energia nella batteria di trazione.
Pastiglie e dischi generano forza frenante attraverso l’attrito, producendo calore e usura del materiale.
Il sistema di propulsione contribuisce alla decelerazione, riducendo l’energia frenante da assorbire attraverso l’attrito.
I freni ad attrito rimangono necessari per sicurezza, frenata di emergenza, funzionamento a bassa velocità e condizioni in cui la frenata rigenerativa è indisponibile o insufficiente.
La Seconda Frontiera delle Emissioni Non allo Scarico
Ogni pneumatico perde gradualmente materiale mentre rotola, accelera, frena e affronta curve sulla superficie stradale.
Euro 7 porta l’abrasione dei pneumatici nel quadro normativo delle emissioni dei veicoli, creando requisiti che si estendono oltre i costruttori alla progettazione, alle prove e all’omologazione dei pneumatici.
La formulazione della gomma influenza resistenza all’usura, aderenza, resistenza al rotolamento e altre caratteristiche prestazionali.
I carichi trasmessi attraverso il pneumatico possono influire sul comportamento di usura e abrasione.
L’intensità di accelerazione, frenata e percorrenza delle curve può influire sul tasso di usura.
Le caratteristiche della superficie, la temperatura e le condizioni ambientali influenzano l’abrasione.
La pressione di gonfiaggio influenza deformazione, caratteristiche di contatto e usura.
L’allineamento e le caratteristiche delle sospensioni possono influire significativamente sui modelli di usura del battistrada.
Come Si Misura Qualcosa che Si Usura Lentamente?
Le emissioni dei freni possono essere valutate mediante prove di laboratorio altamente controllate. L’abrasione dei pneumatici presenta una diversa sfida di misurazione, perché l’usura si sviluppa progressivamente attraverso l’interazione tra pneumatico, veicolo, strada e ambiente.
L’obiettivo normativo è quindi stabilire metodi sufficientemente ripetibili e rappresentativi per confrontare le prestazioni di abrasione dei pneumatici.
Le condizioni di prova devono controllare o considerare variabili che possono influenzare significativamente l’usura.
I pneumatici devono funzionare abbastanza da generare abrasione misurabile e rappresentativa.
Le variazioni della massa del pneumatico possono fornire una base per determinare la perdita di materiale sulla distanza di prova.
I risultati richiedono un’adeguata normalizzazione per confrontare i pneumatici attraverso una metrica coerente di abrasione.
I costruttori dovrebbero distinguere attentamente tra requisiti già fissati dalla legislazione e procedure di misura o limiti di abrasione ancora soggetti allo sviluppo normativo internazionale ed europeo.
Una Minore Usura Non Può Andare a Scapito della Sicurezza
La regolamentazione delle emissioni non allo scarico introduce un classico problema di ottimizzazione ingegneristica.
Freni e pneumatici non possono essere semplicemente riprogettati per ridurre al minimo l’usura senza considerare le funzioni di sicurezza e prestazione che devono fornire.
I materiali di attrito a minore usura devono comunque offrire frenata prevedibile, stabilità termica, durata, resistenza alla corrosione e prestazioni accettabili nelle diverse condizioni operative.
I pneumatici a minore abrasione devono continuare a soddisfare requisiti di aderenza sul bagnato, frenata, integrità strutturale, resistenza al rotolamento e altre caratteristiche prestazionali.
Cosa Succede Quando i Freni e Pneumatici Originali Si Usurano?
Pastiglie, dischi dei freni e pneumatici sono componenti soggetti a usura. Diversamente da molti sistemi del veicolo, si prevede che vengano sostituiti ripetutamente durante la sua vita utile.
Questo pone una domanda normativa importante: le prestazioni ambientali raggiunte dal veicolo originale non dovrebbero necessariamente scomparire quando vengono installati componenti di ricambio.
Il veicolo viene omologato con configurazioni definite di freni e pneumatici che contribuiscono alle prestazioni normative originali.
I componenti di attrito di ricambio possono influenzare sia le caratteristiche di frenata sia il comportamento delle emissioni di particolato.
I pneumatici installati successivamente possono avere caratteristiche di abrasione diverse dall’equipaggiamento originale.
Il controllo normativo deve considerare sempre più sia i prodotti del mercato dei ricambi sia la produzione originale dei veicoli.
Il Quadro Internazionale È Ancora in Sviluppo
La regolamentazione delle particelle di freni e pneumatici passa rapidamente dalla ricerca tecnica a requisiti formali di omologazione.
Ha stabilito la metodologia di laboratorio armonizzata a livello internazionale per misurare le emissioni dei freni dei veicoli leggeri.
WP.29 ha adottato nel 2026 un nuovo Regolamento ONU che stabilisce requisiti armonizzati internazionalmente di misurazione delle particelle dei freni e limiti di emissione per veicoli leggeri.
La legislazione europea introduce limiti quantitativi alle particelle dei freni e prevede ulteriori sviluppi dei requisiti futuri.
Prosegue il lavoro internazionale sulla metodologia di misurazione e sul quadro normativo necessario per applicare limiti di abrasione alle diverse classi di pneumatici.
Le fasi successive di Euro 7 estendono la regolamentazione delle emissioni non allo scarico ad altre categorie di veicoli.
Il lavoro normativo esamina anche requisiti di particolato per componenti frenanti di ricambio.
Procedure di misura, categorie di veicoli, date di attuazione e limiti si sviluppano a velocità diverse. Una strategia di conformità basata soltanto sui requisiti attuali potrebbe quindi essere insufficiente per un programma di veicoli o componenti che raggiunga il mercato diversi anni dopo.
Prepararsi all’Omologazione delle Emissioni Non allo Scarico
Le emissioni di freni e pneumatici devono essere considerate nelle prime fasi dello sviluppo, perché interagiscono con architettura del veicolo, selezione dei componenti, sicurezza e future strategie dei ricambi.
Individuare i requisiti Euro 7, ONU e nazionali applicabili in base a categoria del veicolo, classe del pneumatico, propulsore e mercato.
Definire materiali di attrito, tecnologie dei dischi, strategia di frenata rigenerativa e prestazioni emissive previste.
Definire il programma appropriato di prove sulle emissioni dei freni, la capacità del laboratorio e i requisiti di condizionamento e misurazione.
Valutare l’usura dei pneumatici insieme a sicurezza, resistenza al rotolamento, durata e condizioni operative specifiche del veicolo.
Coordinare i fornitori di freni, materiali di attrito e pneumatici affinché le evidenze dei componenti supportino l’intero programma di omologazione.
Seguire l’evoluzione dei requisiti ONU ed Euro 7, i limiti futuri, le date di attuazione e gli sviluppi dei componenti di ricambio.
Una Nuova Definizione di Veicolo Pulito
La regolamentazione delle emissioni dei veicoli entra in una nuova fase.
Controllare le emissioni della combustione rimane importante, ma l’elettrificazione significa che le prestazioni ambientali di un veicolo non possono più essere valutate soltanto attraverso lo scarico.
I sistemi frenanti generano particelle. I pneumatici perdono materiale durante tutta la vita operativa. Entrambi i processi si verificano indipendentemente dal fatto che la propulsione provenga da benzina, diesel, idrogeno o elettricità.
La regolamentazione delle emissioni si concentra prevalentemente sugli inquinanti creati dal propulsore del veicolo.
Scarico, freni, pneumatici e altre caratteristiche ambientali diventano progressivamente parte di un quadro più ampio di conformità delle emissioni del veicolo.
Con la scomparsa delle emissioni allo scarico dei veicoli elettrici, le prestazioni ambientali di freni, pneumatici e altre fonti diventano più visibili e sempre più regolamentate.