Jak funguje pneumatika Airless Tweel

Michelin Tweel ^TM Bezvzduchová pneumatika.

Již více než 100 let se vozidla valila po polštářích vzduchu obalených gumou. Pneumatika slouží řidičům a cestujícím dobře na cestách i mimo ni, ale nový design od Michelin by to všechno mohl změnit - Pneumatika Tweel Airless.

-V tomto článku se podíváme na to, co je pneumatika Tweel Airless, proč byste ji použili namísto tradičních pneumatik, některé z problémů, které mohou nastat u pneumatiky Tweel Airless a kde byste mohli vidět pneumatiku Tweel Airless v budoucnost.

Michelin poprvé oznámil Tweel v roce 2005. Název je kombinací slov pneumatika a kolo, protože Tweel nepoužívá tradiční sestavu náboje kola. Pevné vnitřní rozbočovač připevňuje se na nápravu. To je obklopeno polyuretanové paprsky uspořádané do klínů. Přes paprsky se protahuje střižný pás, který tvoří vnější okraj pneumatiky (část, která přichází do styku s vozovkou). Tlak střižného pásu na paprskech a síla paprsků samotných nahrazují tlak vzduchu v tradiční pneumatice. šlapat se potom připojí ke smykovému pásku. Tweel vypadá jako velmi velké futuristické kolo.

Části pneumatiky Tweel Airless.

Když je Tweel dán na silnici, paprsky pohlcují cestu stejně jako tlak vzduchu v pneumatikách. Dráhy běhounu a smykové pásy se dočasně deformují, jakmile se paprsky ohýbají, a poté rychle pruží zpět do tvaru. Kola mohou být vyrobena s různým napětím paprsků, což umožňuje různé jízdní vlastnosti.

Příznivější paprsky vedou k pohodlnější jízdě se zlepšenou ovladatelností. Boční tuhost Tweel je také nastavitelná. Jakmile je však Tweel vyroben, nemůžete ho upravit. Budete muset vybrat jiné Tweel. Pro testování Michelin vybavil Audi A4 Tweels vyrobeným pětkrát větší boční tuhostí než pneumatika, což mělo za následek „velmi citlivou manipulaci“ [Zdroj: Michelin].

Michelin uvádí, že „prototyp Tweel… je v rámci pěti procent valivého odporu a úrovně hmotnosti současných pneumatik. To znamená, že to znamená do jednoho procenta úspory paliva “pneumatik na vašem vlastním autě. Protože Tweel je velmi brzy na svém vývoji, lze očekávat, že Michelin tato čísla zlepší.

Foto S laskavým svolením Los Alamos

A pneumatický, nebo naplněné vzduchem, pneumatika je vyrobena z vzduchotěsného vnitřního jádra naplněného stlačeným vzduchem. Běhoun, obvykle vyztužený ocelovými pásy nebo jinými materiály, zakrývá toto vnitřní jádro a zajišťuje kontaktní plochu se silnicí. Tlak vzduchu v pneumatice je větší než tlak vzduchu v atmosféře, takže pneumatika zůstává nahuštěna, i když na ní spočívá hmotnost vozidla. Tlak vzduchu v pneumatice poskytuje odolnost proti silám, které se snaží pneumatiku deformovat, ale dává to určitému stupni tlumící účinek, když pneumatika zasáhne rázy na silnici. Pokud jste někdy jezdili ve staromódním vozíku s dřevěnými koly, víte, jaký je rozdíl v pneumatice.

Pneumatiky mají nevýhody, zejména ve vysoce výkonných nebo vysoce nebezpečných aplikacích. Hlavním problémem je samozřejmě to, že defekt pneumatiky má za následek úplné selhání. A foukání při vysokých rychlostech může dojít k nebezpečné dopravní nehodě. Vojenští plánovači se zabývají pneumatikami vystřelenými střelbou nebo explozí šrapnel. Nejhorší noční můra posádky vozidla je uvězněna v požární zóně, protože jejich pneumatiky jsou všechny ploché. Je zřejmé, že bezvzduchová pneumatika nemůže být deaktivována jediným vpichem.

Plochá pneumatika

Další problém s pneumatikami zahrnuje změny v pneumatikách tlak vzduchu a výkon pneumatik. Nižší tlak v pneumatikách může vést ke zlepšení trakce (a ke zvýšení komfortu), protože pneumatiky se mírně „zplošťují“, čímž se více dotýká běhounu. Tlak uvnitř pneumatiky však neudrží pouze tuhost „nahoru a dolů“, ale také udržuje boční tuhost pneumatiky. Snížený tlak vzduchu umožňuje ohýbání bočnic pneumatiky, což bohužel vede ke špatné ovladatelnosti. U bezvzduchové pneumatiky je tuhost pneumatiky v těchto dvou rozměrech nezávislá.

Tlak vzduchu způsobuje také další problémy. Spotřebitelé jsou notoricky nespolehliví, pokud jde o správné nastavení tlaku v pneumatikách, což často vede k nebezpečným situacím. Pneumatiky jsou také náchylné ke změnám teploty, které mohou změnit vnitřní tlak pneumatiky.

Pneumatiky Tweel Airless na silnici.

Tweel má několik nedostatků (kromě jména). Nejhorší jsou vibrace. Při rychlosti vyšší než 50 km / h značně Tweel vibruje. To samo o sobě nemusí být problém, ale způsobuje to dvě další věci: hluk a teplo. Rychle se pohybující Tweel je nepříjemně hlasitý [Zdroj: CBS News]. Dálková jízda při vysokých rychlostech generuje více tepla, než by chtěli inženýři Michelinu.

Další problém zahrnuje průmysl pneumatik. Výroba Tweels je zcela jiný proces než výroba pneumatik. Samotná škála změn, které by bylo třeba provést v mnoha továrnách, nemluvě o vyvažování pneumatik a montážních zařízeních v tisících autoservisů, představuje významnou (i když nepřekonatelnou) překážku pro široké přijetí pneumatik bez použití vzduchu.

Vzhledem k těmto nedostatkům Michelin neplánuje zavést Tweel spotřebitelům v dohledné době. "Technologie radiální pneumatiky bude pokračovat jako standard po dlouhou dobu," uvedla tisková zpráva společnosti Michelin, která vyvíjí vývoj Tweel. Zpočátku pracují na použití Tweel v nízkorychlostních aplikacích, například na konstrukčních vozidlech. Tweel je pro takové použití ideální, protože problémy s vysokorychlostními vibracemi se do hry nedostanou a robustnost bezvzduchového designu bude na staveništi velkou výhodou. Michelin také zkoumá vojenské použití Tweel.

Stavební vozidlo s pneumatikou Tweel Airless.

Na veřejné demonstraci Tweel položil Michelin prototypy iBOT, - zařízení osobní mobility pro tělesně postižené a - Segway Kentaur, čtyřkolové vozidlo typu ATV, které používá samovyvažovací technologii Segway.

IBOT a Segway Centaur

Michelin není jedinou společností, která pracuje na designu pneumatik bez vzduchu. Resilient Technologies vyvíjí vlastní pneumatiku bez vzduchu, známou jako NPT (pneumatika bez pneumatik). Tato společnost používá agresivnější rozvojovou a marketingovou strategii zaměřenou na vojenské použití. NPT je založeno na odlišné konfiguraci paprsků, ale obecná myšlenka je stejná jako u Tweel [Zdroj: Fox News].

Další informace o pneumatikách Tweel Airless a souvisejících tématech naleznete v odkazech na následující stránce.

Související články

• Jak fungují pneumatiky
• Jak samonafukovací pneumatiky fungují 
• Tipy na nákup pneumatik
• Jak fungují tlakoměry pneumatik 
• Jak auta fungují 
• Jak kola fungují 
• Jak fungují motocykly 
• Jak pracuje Harley-Davidson 
• Jak rýpadlo-nakladače Caterpillar fungují 
• Jak fungují hydraulické stroje 

Další skvělé odkazy

• Michelin
• Ministerstvo Tech 
• Autoblog 
• Rychlá, cool auta 
• Populární věda 

Prameny

• Novinky CBS. "Pneumatiky bez vzduchu?" Zvažte Tweel. “ http://www.cbsnews.com/stories/2005/01/27/eveningnews/main669888.shtml
• Rychle chladná auta. "Pneumatiky, nové od Michelinu." http://www.fastcoolcars.com/airless-tires.htm
• Fox News. "Vojenští dodavatelé rozvíjejí prototyp pneumatik Airless." http://www.foxnews.com/story/0,2933,240737,00.html?sPage=fnc.technology/innovation
• Michelin. "Michelin nechá vzduch z budoucnosti inovace pneumatik." http://www.michelinman.com/difference/releases/pressrelease01102005a.html