Jak funguje pneumatika Tweel Airless


Michelin Tweel TM Airless Tire.

Již více než 100 let jezdí vozidla na vzduchových polštářích obalených gumou. Pneumatika dobře sloužila řidičům a cestujícím na silnici i mimo ni, ale nový design od Michelinu by to mohl změnit - Tweel Airless Tire .

V tomto článku se podíváme na to, co je pneumatika Tweel Airless, proč byste ji měli používat místo tradičních pneumatik, na některé problémy, které se mohou vyskytnout u pneumatiky Tweel Airless a kde můžete pneumatiku Tweel Airless vidět v budoucnost.

Michelin poprvé oznámil Tweel v roce 2005. Název je kombinací slov pneumatika a kolo, protože Tweel nepoužívá tradiční sestavu náboje kola. Pevný vnitřní náboj montuje na nápravu. To je obklopeno polyuretanovými paprsky uspořádané ve vzoru klínů. Přes paprsky je natažen smykový pás, který tvoří vnější okraj pneumatiky (část, která přichází do styku s vozovkou). Napnutí střižného pásu na paprsky a síla samotných paprsků nahrazují tlak vzduchu u tradiční pneumatiky. Běhoun je pak připojen ke smykovému pásu. Tweel vypadá trochu jako velmi velké, futuristické kolo na kole.


Součásti pneumatiky Tweel Airless.

Když je Tweel umístěn na silnici, paprsky absorbují nárazy na vozovku stejně jako tlak vzduchu v pneumatikách. Běhoun a střižné pásy se dočasně deformují, jak se paprsky ohýbají, pak rychle vyskočí zpět do tvaru. Tweets lze vyrobit s různým napětím paprsků, což umožňuje různé manipulační vlastnosti.

Poddajnější paprsky mají za následek pohodlnější jízdu s lepší ovladatelností. Boční tuhost Tweelu je také nastavitelná. Jakmile však byl Tweel vyroben, nemůžete jej upravit. Budete muset vybrat jiný Tweel. Pro testování vybavil Michelin Audi A4 Tweely vyrobenými s pětinásobnou boční tuhostí než pneumatika, což vedlo k „velmi citlivému ovládání“ [Zdroj:Michelin].

Michelin uvádí, že „prototyp Tweel… je do pěti procent valivého odporu a hmotnostních úrovní současných pneumatik. To v překladu znamená do jednoho procenta spotřeby paliva“ pneumatik na vašem vlastním voze. Vzhledem k tomu, že Tweel je ve svém vývoji velmi brzy, lze očekávat, že Michelin tato čísla zlepší.

>Pneumatické pneumatiky


Foto s laskavým svolením Los Alamos

pneumatické nebo naplněno vzduchem Pneumatika je vyrobena ze vzduchotěsného vnitřního jádra naplněného stlačeným vzduchem. Běhoun, obvykle vyztužený ocelovým pásem nebo jinými materiály, pokrývá toto vnitřní jádro a poskytuje kontaktní plochu s vozovkou. Tlak vzduchu uvnitř pneumatiky je větší než atmosférický tlak vzduchu, takže pneumatika zůstává nahuštěná, i když na ní leží hmotnost vozidla. Tlak vzduchu v pneumatice zajišťuje odolnost proti silám, které se snaží pneumatiku deformovat, ale do určité míry poskytuje tlumicí efekt, když pneumatika naráží na hrboly na vozovce. Pokud jste někdy jeli ve staromódním kočáru s dřevěnými koly, víte, jaký je rozdíl mezi pneumatikou.

Pneumatiky mají své nevýhody, zejména ve vysoce výkonných nebo vysoce nebezpečných aplikacích. Hlavním problémem je samozřejmě to, že proražení pneumatiky má za následek totální selhání. Výbuch při vysoké rychlosti může vést k nebezpečné dopravní nehodě. Vojenští plánovači se zabývají tím, že pneumatiky vyletí střelbou nebo výbuchem šrapnelu. Nejhorší noční můrou posádky vozidla je uvěznění v požární zóně, protože jejich pneumatiky jsou všechny prázdné. Je zřejmé, že bezvzduchovou pneumatiku nelze deaktivovat jediným defektem.


Plechovaná pneumatika

Další problém s pneumatikami zahrnuje změny tlaku vzduchu a výkon pneumatik . Nižší tlak v pneumatikách může vést ke zlepšení trakce (a zvýšenému komfortu), protože pneumatiky se mírně „zplošťují“ a dostávají více běhounu do kontaktu s vozovkou. Tlak uvnitř pneumatiky však neudržuje pouze tuhost „nahoru a dolů“, ale také boční tuhost pneumatiky. Snížený tlak vzduchu umožňuje prohnutí bočnic pneumatiky, což má bohužel za následek špatnou ovladatelnost. U bezvzduchové pneumatiky je tuhost pneumatiky v těchto dvou rozměrech nezávislá.

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

>Budoucnost bezvzduchových pneumatik


Tweet Airless pneumatiky na silnici.

Tweel má několik nedostatků (kromě názvu). Nejhorší jsou vibrace. Nad 50 mph Tweel značně vibruje. To samo o sobě nemusí být problém, ale způsobuje to další dvě věci:hluk a teplo. Rychle se pohybující Tweel je nepříjemně hlasitý [Zdroj:Zprávy CBS]. Jízda na dlouhé vzdálenosti vysokou rychlostí vytváří více tepla, než by si inženýři Michelinu přáli.

Další problém se týká odvětví výroby pneumatik. Výroba Tweels je zcela odlišný proces než výroba pneumatiky. Naprostý rozsah změn, které by bylo nutné provést v mnoha továrnách, nemluvě o vyvažování a montáži pneumatik v tisících autoservisů, představuje významnou (i když ne nepřekonatelnou) překážku pro široké přijetí bezvzduchových pneumatik.

Kvůli těmto nedostatkům Michelin neplánuje v brzké době uvést Tweel mezi spotřebitele. „Technologie radiálních pneumatik bude ještě dlouho pokračovat jako standard,“ uvedla tisková zpráva Michelinu, která propaguje vývoj Tweel. Zpočátku pracují na použití Tweelu v nízkorychlostních aplikacích, jako jsou stavební vozidla. Tweel je pro takové použití perfektní, protože problémy s vysokorychlostními vibracemi nevstoupí do hry a robustnost bezvzduchového designu bude hlavní výhodou na staveništi. Michelin také zkoumá vojenské využití Tweelu.


Stavební vozidlo využívající pneumatiku Tweel Airless.

Při veřejné demonstraci Tweel umístil Michelin prototypy na iBOT , zařízení pro osobní mobilitu pro tělesně postižené lidi, a Segway Kentaur , čtyřkolové vozidlo typu ATV, které využívá samovyvažovací technologii Segway.


iBOT a Segway Kentaur

Michelin není jedinou společností, která pracuje na designu bezvzduchových pneumatik. Společnost Resilient Technologies vyvíjí vlastní bezvzduchovou pneumatiku známou jako NPT (nepneumatická pneumatika) . Tato společnost používá agresivnější vývojovou a marketingovou strategii zaměřenou na vojenské použití. NPT je založena na jiné konfiguraci paprsků, ale obecná myšlenka je stejná jako u Tweel [Zdroj:Fox News].

Další informace o pneumatikách Tweel Airless Tire a souvisejících tématech najdete na odkazech na další stránce.

>Tweel Airless Tire:Mnoho dalších informací

Související články HowStuffWorks

  • Jak pneumatiky fungují
  • Jak fungují samonafukovací pneumatiky 
  • Tipy pro nákup pneumatik
  • Jak fungují měřiče tlaku v pneumatikách 
  • Jak fungují auta 
  • Jak fungují jízdní kola 
  • Jak fungují motocykly 
  • Jak Harley-Davidson funguje 
  • Jak rýpadlo-nakladače Caterpillar fungují 
  • Jak fungují hydraulické stroje 

Další skvělé odkazy

  • Michelin
  • Ministerstvo techniky 
  • Autoblog 
  • Rychlá, skvělá auta 
  • Populární věda 

>Zdroje

  • Zprávy CBS. „Airless pneumatiky? Zvažte The Tweel.“ http://www.cbsnews.com/stories/2005/01/27/eveningnews/main669888.shtml
  • Fast Cool Cars. "Airless pneumatiky, novinka od Michelinu." http://www.fastcoolcars.com/airless-tires.htm
  • Fox News. "Vojenští dodavatelé vyvíjejí prototyp pneumatiky Airless." http://www.foxnews.com/story/0,2933,240737,00.html?sPage=fnc.technology/innovation
  • Michelin. "Michelin vypouští vzduch z budoucích inovací pneumatik." http://www.michelinman.com/difference/releases/pressrelease01102005a.html