Bezvzduchové pneumatiky pro automobily již dlouho představil Michelin v roce 2005. Koncept bezvzduchové radiální pneumatiky Tweel (odvozený od pneumatiky a kola) je kombinací pneumatiky a kola, která může nahradit současnou sestavu pneumatiky, kola a ventilu. Byl to skutečný revoluční objev, který měl odstranit problémy s defektem pneumatik, rostoucími emisemi CO2 a dalšími problémy s konvenčními pneumatikami.
Bezvzduchové pneumatiky vynalezl Dr. Tim Rhyne, vedoucí výzkumný pracovník společnosti Michelin Americas Research and Development Corporation, který byl náležitě oceněn za svůj příspěvek k tomuto revolučnímu vývoji pneumatik.
Bylo to koncem 90. let, během oběda se svým kolegou Michelinským inženýrem a spoluvynálezcem bezvzduchové radiální pneumatiky Stevem Cronem, přišli s myšlenkou náročné technologie pneumatik.
Začali zkoumat nové a revoluční koncepty pro tuto zásadní součást mobility radiální pneumatiky, která by nevyžadovala žádný vzduch. Dr Rhyne to popsal jako moment heuréky. Bezvzduchové pneumatiky Michelin se skládají z pevného náboje, který je spojen se smykovým pásem pružnými a deformovatelnými polyuretanovými paprsky a pásem běhounu. Všechny fungují jako jeden celek. Michelin X-TWEEL SSL byl poté komerčně uveden na trh pro smykem řízené v roce 2012, v říjnu.
Michelin „Tweel“ má tlumení nárazů, nesení nákladu a také manipulační schopnosti, které jsou ve srovnání s konvenčními pneumatikami příznivé, ale tvrdí, že pneumatika bude mít hodně vibrací při jízdě nad 80 km/h (50 mph). Bezvzduchové pneumatiky jsou tedy pouze pro ATV, golfové vozíky a smykem řízená vozidla. Michelin a GM však oznámily, že mají v úmyslu zpřístupnit v roce 2024 novou bezvzduchovou pneumatiku pro osobní vozidla.
Je pravda, že automobilová inženýrská skupina oddělení strojního inženýrství na Clemsonově univerzitě prostřednictvím projektu NIST ATP v současné době vyvíjí bezvzduchovou pneumatiku s nízkou energetickou ztrátou se společností Michelin.
V roce 1938 vynalezl J. V. Martin z New Yorku bezpečnostní pneumatiku s obručemi z bílého ořechu obalenými v pryži a opatřenou zkříženými paprsky z žebrované pryže se schopností jet přes 100 mm (4 palce) bloky při testování v testovacím voze bez pružin. Říkalo se, že prošel úspěšným testováním, ale nikdy nezaznamenal žádný úspěch. Ale přesto je to jasný předchůdce Tweelu. Jejich provedení je vyrobeno téměř stejným způsobem, ale s jinou technologií materiálů.
Když mluvíte o prvním, úplně první použití nepneumatické pneumatiky bylo ve skutečnosti v 70. letech 20. století pro NASA provozované lunárním vozem Apollo Lunar Roving Vehicle. Kola byla vyrobena se spřádaným hliníkovým nábojem a revolučními vzduchovými pneumatikami byly tkané ocelové prameny, které jsou potaženy zinkem.
Ale potřebná trakce na Měsíci byla zjevně větší vzhledem k atmosféře a terénu, takže kontaktní plocha byla částečně potažena titanovými chevrony. Tento druh technologie je samozřejmě zbytečný a příliš drahý (dražší než celé vozidlo) pro pozemní aplikace.
Crocodile Tyres, australská společnost se sídlem v Queenslandu, se zaměřuje na vývoj a komercializaci technologií airless Off The Road (OTR) pneumatik určených zejména pro těžké průmyslové, zemědělské, stavební a těžební stroje.
Big Tyre, také z Austrálie, také vyvíjí nepneumatická a nepevná kola, jejichž cílem je být odolná proti propíchnutí (airless) a jsou to bezpečná kola vhodná pro drsná prostředí, jako je armáda a těžba. Společnost Resilient Technologies s University of Wisconsin–Madison's Polymer Engineering Center také vytváří kolem polymerové voštinové nepneumatické pneumatiky s tlustým černým běhounem. Jejich bezvzduchové pneumatiky byly testovány a používá je americká armáda.
Bridgestone také oznámil, že vyvine „bezvzduchovou“ nebo nepneumatickou pneumatiku pro trh osobních vozidel, což vyvolalo zájem mnoha řidičů. Technologie bezvzduchových pneumatik Bridgestone nabízí jedinečnou strukturu paprsků vyrobenou tak, aby udržela hmotnost vozidla, protože účinně eliminuje potřebu pravidelného doplňování pneumatik vzduchem.
Bridgestone v roce 2013 odhalil svou bezvzduchovou koncepci druhé generace nepneumatické pneumatiky. Vyznačuje se vylepšenými jízdními výkony, nosností a ekologickým designem. Existuje však vývoj a vylepšení, která je třeba provést, než budou bezvzduchové pneumatiky zpřístupněny spotřebitelům.
Stále musí najít způsob, jak se vyhnout zachycení nečistot v paprskech, a také vyvinout nejlepší způsob, jak rovnoměrně rozložit váhu a konzistentně přenášet zatížení.
Nevýhodou bezvzduchových pneumatik je cena. Tweel stojí od 239 USD za sekačku s nulovým otočením až po 750 USD za UTV. Za 750 dolarů za tweel pneumatiky rozhodně nebudou levné. A pokud si nemyslíte, že je to známka toho, co se má pro vaše skutečné vozidlo stát, tato bezvzduchová kola pro auta mají rychlost pouze 38 mph a Michelin zatím nemá žádné plány na model v plné velikosti.
Autové pneumatiky Airless:Další často kladené otázky
Teoreticky je pneumatika bez vzduchu nejen dobrý nápad, ale také skvělý nápad. Bezvzduchové pneumatiky pro automobily se rovnají bez defektu, bez nutnosti náhradních pneumatik, úspora pro průmysl těžkých vozidel, snížení emisí CO2 a použití udržitelných materiálů.
S bezvzduchovými pneumatikami pro auta se nemusíte obávat úniku z pneumatik, protože nebude unikat žádný vzduch. Když náhodou přejedete ostrý předmět na silnici, nebudete se muset bát, že si propíchnete pneumatiky a vyfouknete je, protože pevné pneumatiky bez potřeby vzduchu prostě prasknout nemohou. Už nikdy nebudete muset měnit pneumatiku, zvláště na dálnici, což je vždy nepříjemné.
Bezvzduchové pneumatiky se také nazývají „Uptis“, což znamená Unikátní systém pneumatik odolných proti propíchnutí, který Michelin testuje na elektromobilech Chevrolet Bolt EV. Jako bezvzduchová pneumatika Uptis nebude vyžadovat pravidelnou údržbu a tyto typy pneumatik, jak tvrdil Michelin, nebude nutné nikdy střídat.
Opět, protože nebudete muset měnit nebo opravovat defekt pneumatiky, nemusíte vozit ani náhradní pneumatiku. To také znamená další úspory a navíc můžete uvolnit místo v zavazadlovém prostoru. Žádná náhradní pneumatika, kterou s sebou všude vozíte, také znamená, že na svém vozidle vezete menší váhu, a to znamená také lepší spotřebu paliva.
Uvádí se, že kolem 12 procent pneumatik se ročně ztratí kvůli problémům s prasknutím, jak uvedl Michelin. Dalších 8 procent je také ztraceno kvůli problémům s inflací, které způsobují nepravidelné opotřebení. Bezvzduchové pneumatiky eliminují potřebu náhradní pneumatiky a váží přibližně stejně jako běžná pneumatika.
Průmysl bezvzduchových pneumatik pro automobily pracuje na návrzích, které zvýší výkon a případně sníží emise CO2. Vylepšení designu se také zaměřují na pneumatiky s nízkým valivým odporem, které sníží spotřebu paliva a emise. I pouhé 10procentní zlepšení účinnosti odvalování již může snížit spotřebu paliva o 1 až 2 procenta. Snížení emisí s tímto zlepšením již odpovídá vyřazení 2 milionů až 4 milionů aut ze silnic ročně, jak uvádí Dopravní výzkumný úřad, který je součástí divize pro inženýrství a fyzikální vědy Národních akademií.
Jen v USA se ročně vyhodí 250 milionů pneumatik a tyto pneumatiky se nerozkládají na skládkách. Odvětví bezvzduchových pneumatik pro automobily nyní pracuje na inovacích k řešení těchto ekologických problémů a zároveň k rozvoji oběhového hospodářství.
Toho bude dosaženo vytvořením udržitelného přírodního kaučuku, který odstraní odlesňování vývojem technologií, které otevřely prospěšné využití pro odpadní pneumatiky. Vyřazené pneumatiky budou použity pro infrastrukturu a při výrobě nových pneumatik. Materiály použité v pneumatice jsou recyklovatelné, takže také přispějí k efektivnímu využití zdrojů.
Navíc zde nebude žádný díl nepneumatické pneumatiky, který by šel do odpadu. Bridgestone si klade za cíl vytvořit systém „od kolébky ke kolébce“, ve kterém jsou všechny pneumatiky nejprve recyklovány a poté budou v továrně předělány na nové pneumatiky. Mezi prvními, které budou takto zpracovány, budou pneumatiky Airless pro automobily. Bezvzduchové pneumatiky pro auta, které jsou stoprocentně udržitelné, sedí na hliníkovém kole.
Bezvzduchové pneumatiky pro automobily budou také schopny nabídnout specifické výhody pro nákladní automobily v zemědělství, těžbě a stavebnictví, protože selhání pneumatiky může způsobit ztrátu produktivity a účinnosti. Pneumatiky, které nikdy netěsní ani nepropíchnou, by měly být velmi vítaným pokrokem.
Navzdory tomuto seznamu výhod má průmysl bezvzduchových pneumatik stále co zlepšovat, aby tyto výhody převedl do reality. Bridgestone, jak již bylo zmíněno dříve, má stále problémy se zachycováním nečistot do paprsků. Vzhledem k tomu, že bláto, písek a sníh mohou ucpat paprsky, může to srazit rovnováhu pneumatiky, a to v případě, že se paprsku podařilo nepoškodit. Bezvzduchové pneumatiky se mohou také zahřívat více než běžné pneumatiky, což představuje nebezpečí, protože vede k prasknutí.
První zprávy také zaznamenaly problémy s hlukem a vibracemi u Tweelů vyvinutých společností Michelin při vysokých rychlostech. To je zřejmé z jeho současného omezeného použití na smyku, golfových vozících a sekačkách na trávu.
Jak již bylo zmíněno, kola, která Michelin prodává, mají rychlost pouze 38 mph a zatím se neprodávají pro model v plné velikosti. Tweel je k dispozici pro různé centrální ocelové náboje se čtyřmi šrouby namontované pro UTV od několika výrobců, jako je Kawasaki, Polaris, Honda, Kubota, John Deere atd.
Bridgestone také představil své vlastní bezvzduchové pneumatiky, ale jejich cílem je dodávat je pouze menším druhům dopravy, jako jsou jízdní kola. Bude tedy ještě chvíli trvat, než budou k dispozici bezvzduchové pneumatiky pro automobily.
Bezvzduchová pneumatika pro osobní automobily, známá jako Uptis (pro Unique Puncture-Proof Tire System), vyrobená společností Michelin, však již byla vystavena na 3. China International Import Expo v Šanghaji. Předpokládá se, že budou v prodeji již v roce 2024 po silničním testu.
Očekává se, že bezvzduchové pneumatiky pro automobily nebo jakékoli pneumatiky bez vzduchu vydrží déle než běžné pneumatiky. Vyžadují také nízkou údržbu, a to nejen kvůli jejich technologii odolné proti propíchnutí, ale také kvůli jejich odolnosti proti opotřebení způsobenému podhuštěním nebo přehuštěním. Protože v pneumatikách není žádný vzduch, mají vždy správný tlak.
Tyto udržitelnější pneumatiky pro automobily než tradiční pneumatiky výrazně sníží počet pneumatik, které bude nutné zlikvidovat před koncem jejich odhadovaného životního cyklu. A protože se tím sníží počet surovin, energie a emisí spojených s výrobou pneumatik, výhody pneumatik s dlouhou životností jsou více pociťovány.
Pokud jsou bezvzduchové pneumatiky pro auta tak dobrý nápad, proč se již nepoužívají? Jak již bylo zmíněno, výrobci bezvzduchových pneumatik pro automobily čelí velkým překážkám při vynalézání životaschopných bezvzduchových pneumatik pro automobily. Pokud existují výhody bezvzduchové pneumatiky, existují také některá negativa, mezi něž patří.
Protože pneumatiky s něčím v sobě budou samozřejmě vážit více než prázdné pneumatiky pouze se vzduchem. Nepochybně také poskytnou méně odpružení, protože je to vzduch v pneumatikách, který absorbuje náraz v tradičních pneumatikách, jeho absence toto odpružení jistě odstraní. Špatné odpružení vede k drsnější jízdě, ne-li nehodám.
Bezvzduchové pneumatiky automobilů také zachycují teplo, protože vše, co se při vysoké rychlosti tře o chodník, se zahřeje. Je to vzduch v pneumatice, který umožňuje rozptýlení tepla, aby vaše pneumatika fungovala bezpečně, ale bez vzduchu se vaše pneumatika rozpálí. Neexistuje žádný způsob, jak by se teplo rozptýlilo, což by vedlo k výbuchům a nehodám.
Navzdory všem překážkám, kterým výrobci bezvzduchových pneumatik čelí, samotný fakt, že poptávka po zdokonalování bezvzduchových pneumatik pro automobily je vysoká, jen dokazuje, že bezvzduchové pneumatiky by byly vítaným krokem vpřed jak pro spotřebitele, tak pro automobilový průmysl. Jak technologie rychle postupuje, můžeme si být jisti, že pneumatiky pro auta bez vzduchu jsou životaschopné. Slib Michelinu uvést jej do prodeje v roce 2024 je velmi vzrušující novou fází pro automobilový průmysl a jeho spotřebitele.
