Jak działa Tweel Airless Tire

  • Joseph Norman
  • 0
  • 3868
  • 752
Michelin Tweel TM Opona bezpowietrzna.

Od ponad 100 lat pojazdy toczą się na poduszkach z powietrza pokrytych gumą. Opona pneumatyczna dobrze służyła kierowcom i pasażerom na drogach i poza nimi, ale nowy projekt Michelin może to wszystko zmienić - model Tweel Airless Tire.

-W tym artykule przyjrzymy się, czym jest opona Tweel Airless, dlaczego używałbyś jej zamiast tradycyjnych opon, niektórymi problemami, które mogą wystąpić w przypadku opony Tweel Airless oraz gdzie możesz zobaczyć oponę Tweel Airless w przyszłość.

Michelin po raz pierwszy ogłosił Tweel w 2005 roku. Nazwa jest połączeniem słów opona i koło, ponieważ Tweel nie używa tradycyjnego zespołu piasty koła. Solidne wnętrze centrum mocuje się do osi. To jest otoczone szprychy poliuretanowe ułożone we wzór klinów. Na szprychy rozciąga się ścinana taśma, która tworzy zewnętrzną krawędź opony (część, która styka się z drogą). Naciąg taśmy ścinającej na szprychach i wytrzymałość samych szprych zastępują ciśnienie powietrza w tradycyjnej oponie. Plik stąpać jest następnie mocowany do taśmy ścinającej. Tweel wygląda jak bardzo duże, futurystyczne koło rowerowe.

Części opony Tweel Airless.

Kiedy Tweel jest umieszczany na jezdni, szprychy amortyzują uderzenia w nawierzchnię w taki sam sposób, jak ciśnienie powietrza w oponach pneumatycznych. Opaski bieżnika i ścinania odkształcają się tymczasowo, gdy szprychy się wyginają, a następnie szybko wracają do kształtu. Tweel może być wykonany z różnymi naprężeniami szprych, co pozwala na różne właściwości jezdne.

Bardziej elastyczne szprychy zapewniają wygodniejszą jazdę i lepszą obsługę. Sztywność boczna Tweela jest również regulowana. Nie możesz jednak dostosować Tweela po jego wyprodukowaniu. Musisz wybrać inny tweel. Na potrzeby testów Michelin wyposażył Audi A4 w tweele wykonane z pięciokrotnie większą sztywnością boczną niż opona pneumatyczna, co skutkuje „bardzo czułym prowadzeniem” [Źródło: Michelin].

Michelin informuje, że „prototyp Tweela… znajduje się w granicach pięciu procent oporów toczenia i poziomów masy obecnych opon pneumatycznych. To przekłada się na jeden procent zużycia paliwa ”opon w Twoim własnym samochodzie. Ponieważ Tweel jest na bardzo wczesnym etapie rozwoju, można oczekiwać, że Michelin poprawi te liczby.

Zdjęcie dzięki uprzejmości Los Alamos

ZA pneumatyczny, lub wypełniony powietrzem, opona składa się z hermetycznego rdzenia wewnętrznego wypełnionego sprężonym powietrzem. Bieżnik, zwykle wzmocniony taśmą stalową lub innymi materiałami, pokrywa ten wewnętrzny rdzeń i zapewnia powierzchnię styku z drogą. Ciśnienie powietrza wewnątrz opony jest większe niż ciśnienie atmosferyczne, więc opona pozostaje napompowana nawet przy spoczywającym na niej ciężarze pojazdu. Ciśnienie powietrza w oponie zapewnia odporność na siły, które próbują ją zdeformować, ale w pewnym stopniu daje efekt amortyzacji, gdy opona uderza w nierówności na drodze. Jeśli kiedykolwiek jeździłeś w staromodnym powozie z drewnianymi kołami, wiesz, jaką różnicę robi opona pneumatyczna.

Opony pneumatyczne mają wady, zwłaszcza w zastosowaniach o wysokich osiągach lub bardzo niebezpiecznych. Głównym problemem jest oczywiście to, że przebicie opony skutkuje całkowitą awarią. ZA wybuch przy dużych prędkościach może doprowadzić do niebezpiecznego wypadku samochodowego. Planiści wojskowi są zaniepokojeni wybuchem opon przez ostrzał lub odłamki eksplozji. Najgorszym koszmarem załogi pojazdu jest uwięzienie w strefie pożaru, ponieważ wszystkie opony są płaskie. Oczywiście opony bezpowietrznej nie można zdjąć przez pojedyncze przebicie.

Płaska opona pneumatyczna

Innym problemem związanym z oponami pneumatycznymi są różnice ciśnienie powietrza i osiągi opon. Niższe ciśnienie w oponach może poprawić trakcję (i zwiększyć komfort), ponieważ opony nieznacznie „spłaszczają się”, przez co bieżnik styka się z drogą. Jednak ciśnienie wewnątrz opony nie tylko utrzymuje sztywność „w górę iw dół”, ale także zachowuje sztywność boczną opony. Zmniejszone ciśnienie powietrza pozwala na wyginanie się ścian bocznych opony, co niestety skutkuje słabą obsługą. W oponie bezpowietrznej sztywność opony w tych dwóch wymiarach jest niezależna.

Ciśnienie powietrza powoduje również inne problemy. Konsumenci są notorycznie niewiarygodni, jeśli chodzi o prawidłowe ustawienie ciśnienia w oponach, co często prowadzi do niebezpiecznych sytuacji. Opony pneumatyczne są również podatne na zmiany temperatury, co może zmienić ciśnienie wewnętrzne opony.

Tweel Airless Tyres na drodze.

Tweel ma kilka wad (poza nazwą). Najgorsze są wibracje. Powyżej 50 mil na godzinę Tweel wibruje znacznie. To samo w sobie może nie stanowić problemu, ale powoduje dwie inne rzeczy: hałas i ciepło. Szybko poruszający się Tweel jest nieprzyjemnie głośny [Źródło: CBS News]. Jazda na długich dystansach przy dużych prędkościach generuje więcej ciepła niż chcieliby inżynierowie Michelin.

Kolejny problem dotyczy przemysłu oponiarskiego. Robienie tweels to zupełnie inny proces niż robienie opony pneumatycznej. Sama skala zmian, które musiałyby zostać wprowadzone w wielu fabrykach, nie wspominając o wyważaniu i montażu sprzętu w tysiącach warsztatów samochodowych, stanowi istotną (choć nie do pokonania) przeszkodę dla szerokiego upowszechnienia się opon bezpowietrznych..

Z powodu tych błędów Michelin nie planuje w najbliższym czasie udostępniać Tweela konsumentom. „Technologia opon radialnych pozostanie standardem jeszcze przez długi czas”, powiedział komunikat prasowy Michelin, w którym zachwalano rozwój Tweela. Początkowo pracują nad wykorzystaniem Tweela w zastosowaniach o niskiej prędkości, takich jak pojazdy budowlane. Tweel jest idealny do takich zastosowań, ponieważ problemy z drganiami przy dużej prędkości nie wchodzą w grę, a wytrzymałość konstrukcji bezpowietrznej będzie główną zaletą na placu budowy. Michelin bada również militarne wykorzystanie Tweela.

Pojazd budowlany korzystający z opony Tweel Airless.

Podczas publicznej demonstracji Tweela Michelin umieścił prototypy na iBOT, osobiste urządzenie ułatwiające poruszanie się dla osób z dysfunkcją fizyczną oraz Segway Centaur, czterokołowy pojazd typu ATV, który wykorzystuje technologię samobalansowania Segway.

IBOT i Segway Centaur

Michelin nie jest jedyną firmą zajmującą się konstrukcją opony bezpowietrznej. Resilient Technologies opracowuje własną oponę bezpowietrzną, znaną jako NPT (opona niepneumatyczna). Firma ta stosuje bardziej agresywną strategię rozwoju i marketingu ukierunkowaną na cele wojskowe. NPT opiera się na innej konfiguracji szprych, ale ogólna idea jest taka sama jak w tweelu [źródło: Fox News].

Aby uzyskać więcej informacji na temat opony Tweel Airless i powiązanych tematów, sprawdź linki na następnej stronie.

Powiązane artykuły

  • Jak działają opony
  • Jak działają opony samopompujące 
  • Wskazówki dotyczące zakupu opon
  • Jak działają wskaźniki ciśnienia w oponach 
  • Jak działają samochody 
  • Jak działają rowery 
  • Jak działają motocykle 
  • Jak działa Harley-Davidson 
  • Jak działają koparko-ładowarki firmy Caterpillar 
  • Jak działają maszyny hydrauliczne 

Więcej świetnych linków

  • Michelin
  • Ministerstwo Tech 
  • Autoblog 
  • Szybkie, fajne samochody 
  • Popularna nauka 

Źródła

  • CBS News. „Opony bezpowietrzne? Rozważ Tweel ”. http://www.cbsnews.com/stories/2005/01/27/eveningnews/main669888.shtml
  • Fast Cool Cars. „Airless Tyres, New from Michelin”. http://www.fastcoolcars.com/airless-tires.htm
  • Fox News. „Wykonawcy wojskowi opracowują prototyp bezpowietrznej opony”. http://www.foxnews.com/story/0,2933,240737,00.html?sPage=fnc.technology/innovation
  • Michelin. „Michelin wypuszcza powietrze z przyszłych innowacji opon”. http://www.michelinman.com/difference/releases/pressrelease01102005a.html



Jeszcze bez komentarzy

Najciekawsze artykuły o tajemnicach i odkryciach. Wiele przydatnych informacji o wszystkim
Artykuły o nauce, kosmosie, technologii, zdrowiu, środowisku, kulturze i historii. Wyjaśniasz tysiące tematów, abyś wiedział, jak wszystko działa