Gli pneumatici per auto airless sono stati introdotti da tempo da Michelin nel 2005. Il concetto di pneumatico radiale airless Tweel (derivato da pneumatico e ruota) è una combinazione di pneumatico e ruota che può sostituire l'attuale gruppo pneumatico, ruota e valvola. È stata una vera scoperta rivoluzionaria destinata a eliminare i problemi con le gomme a terra, l'aumento delle emissioni di CO2 e altri problemi con i pneumatici convenzionali.
Gli pneumatici airless sono stati inventati dal Dr. Tim Rhyne, ricercatore senior presso Michelin Americas Research and Development Corporation, che è stato debitamente riconosciuto per il suo contributo a questo rivoluzionario sviluppo di pneumatici.
Fu alla fine degli anni '90, durante un pranzo con il suo collega ingegnere Michelin e co-inventore del pneumatico radiale airless, Steve Cron, che ebbero l'idea di una tecnologia per pneumatici impegnativa.
Hanno iniziato a esplorare concetti nuovi e rivoluzionari per questo componente essenziale della mobilità di uno pneumatico radiale che non richiederebbe aria. Il dottor Rhyne lo ha descritto come un momento eureka. Gli pneumatici per auto airless Michelin sono costituiti da un mozzo rigido che è collegato a una fascia di taglio mediante raggi in poliuretano flessibile e deformabile e una fascia battistrada. Funzionano tutti come una singola unità. Il Michelin X-TWEEL SSL è stato poi lanciato in commercio per minipale nell'anno 2012, ottobre.
Michelin "Tweel" ha capacità di assorbimento degli urti, di carico e di manovrabilità che si confrontano favorevolmente con i pneumatici convenzionali, ma affermano che lo pneumatico avrà molte vibrazioni se guidato a oltre 80 km/h (50 mph). Quindi gli pneumatici per auto airless sono solo per ATV, golf cart e veicoli skid steer. Michelin e GM, tuttavia, hanno annunciato che mirano a rendere disponibile un nuovo pneumatico airless per le autovetture nel 2024.
Abbastanza vero, il gruppo di ingegneria automobilistica della Clemson's University del dipartimento di ingegneria meccanica, attraverso il progetto NIST ATP, sta attualmente sviluppando uno pneumatico airless a bassa perdita di energia con Michelin.
Nel 1938, JV Martin di New York inventò uno pneumatico di sicurezza con cerchi di noce rivestiti di gomma e dotato di raggi incrociati di gomma nervata con la capacità di guidare blocchi di oltre 100 mm (4 pollici) quando testato in un'auto di prova senza molle. Si diceva che fosse stato sottoposto a test di successo, ma non ha mai riscontrato alcun successo. Tuttavia, è un chiaro predecessore del Tweel. La loro esecuzione è quasi realizzata allo stesso modo, ma con una tecnologia di materiali diversa.
Quando si parla della prima volta, il primo utilizzo del pneumatico non pneumatico è stato in realtà negli anni '70 per la NASA sfoggiato dall'Apollo Lunar Roving Vehicle. Le ruote erano realizzate con un mozzo in alluminio filato e rivoluzionari pneumatici airless costituiti da fili di acciaio intrecciati rivestiti di zinco.
Ma la trazione necessaria sulla luna era ovviamente maggiore data l'atmosfera e il terreno, quindi l'area di contatto era in parte rivestita di galloni di titanio. Questo tipo di tecnologia, ovviamente, è superflua e troppo costosa (più costosa dell'intero veicolo) per le applicazioni groundbound.
Crocodile Tyres, una società con sede nel Queensland in Australia, si concentra sullo sviluppo e sulla commercializzazione di tecnologie per pneumatici airless Off The Road (OTR) progettate appositamente per i macchinari industriali, agricoli, edili e minerari per impieghi gravosi.
Big Tyre, anche lei australiana, sta sviluppando anche ruote non pneumatiche e non solide con l'obiettivo di essere a prova di foratura (airless) e sono ruote sicure adatte per ambienti difficili come quello militare e minerario. Resilient Technologies con il Polymer Engineering Center dell'Università del Wisconsin-Madison stanno anche creando pneumatici non pneumatici a nido d'ape polimerici con uno spesso battistrada nero. I loro pneumatici airless sono stati testati e sono utilizzati dall'esercito degli Stati Uniti.
Bridgestone ha anche annunciato che svilupperà uno pneumatico "airless" o non pneumatico per il mercato delle autovetture e ha suscitato l'interesse di molti conducenti. La tecnologia dei pneumatici airless di Bridgestone offre un'esclusiva struttura a raggi realizzata per sostenere il peso di un veicolo, poiché elimina efficacemente la necessità di rabboccare periodicamente gli pneumatici.
Bridgestone ha presentato nel 2013 il suo concetto di pneumatico non pneumatico di seconda generazione. Presenta prestazioni di guida migliorate, capacità di carico e design ambientale. Ci sono, tuttavia, sviluppi e miglioramenti che devono essere apportati prima che gli pneumatici airless possano essere resi disponibili ai consumatori.
Devono ancora trovare un modo per evitare che i detriti rimangano intrappolati all'interno dei raggi, oltre a sviluppare il modo migliore per distribuire uniformemente il peso e trasmettere costantemente i carichi.
Uno svantaggio degli pneumatici per auto airless è il costo. Un Tweel va da $ 239 per un tosaerba a giri zero fino a $ 750 per un UTV. A $ 750 per tweel le gomme non saranno certamente economiche. E a meno che tu non pensi che questo sia un segno delle cose a venire per il tuo vero veicolo, queste ruote per auto airless sono classificate solo a 38 mph e Michelin non ha ancora in programma un modello a grandezza naturale.
Pneumatici per auto airless:altre domande frequenti
In teoria, uno pneumatico airless non è solo una buona idea, ma anche un'ottima idea. Gli pneumatici per auto airless equivalgono all'assenza di pneumatici a terra, alla necessità di pneumatici di scorta, al risparmio per le industrie dei veicoli pesanti, alla riduzione delle emissioni di CO2 e all'uso di materiali sostenibili.
Con i pneumatici per auto airless, non devi preoccuparti di perdite di pneumatici perché non ci saranno perdite d'aria. Quando ti capita di correre su un oggetto appuntito sulla strada, non dovrai preoccuparti di forare le gomme e sgonfiarlo perché le gomme piene senza bisogno di aria semplicemente non possono appiattirsi. Non dovrai mai cambiare una gomma soprattutto in autostrada, che è sempre una seccatura.
Gli pneumatici per auto airless sono anche chiamati "Uptis", che significa sistema di pneumatici a prova di foratura unico, che Michelin sta testando su veicoli elettrici Chevrolet Bolt. Essendo uno pneumatico airless, l'Uptis non richiede una manutenzione regolare e questi tipi di pneumatici, come affermato da Michelin, non avranno mai bisogno di essere ruotati.
Anche in questo caso, dal momento che non sarà necessario sostituire o riparare una ruota a terra, non è necessario portare una ruota di scorta. Ciò significa anche più risparmi e potresti liberare spazio nel bagagliaio. Nessuna ruota di scorta da portare con te ovunque significa anche che stai portando meno peso sul tuo veicolo e questo significa anche un migliore risparmio di carburante.
Secondo quanto riferito da Michelin, circa il 12% degli pneumatici va sprecato ogni anno a causa di problemi di scoppio. Un altro 8% viene perso anche a causa di problemi di inflazione che producono un'usura irregolare. Gli pneumatici per auto airless eliminano la necessità di una ruota di scorta e pesano più o meno come uno pneumatico normale.
L'industria dei pneumatici per auto airless sta lavorando a progetti che miglioreranno le prestazioni e alla fine ridurranno le emissioni di CO2. I miglioramenti del design mirano anche a pneumatici a bassa resistenza al rotolamento che ridurranno il consumo di carburante e le emissioni. Anche solo un miglioramento del 10 percento dell'efficienza di rotolamento può già ridurre le spese di carburante dei consumatori dell'1-2 percento. La riduzione delle emissioni con tale miglioramento equivale già a togliere dalla strada dai 2 ai 4 milioni di auto all'anno, come riportato dal Transportation Research Board, parte della Divisione delle National Academies in Engineering and Physical Sciences.
Solo negli Stati Uniti 250 milioni di pneumatici vanno sprecati ogni anno e questi pneumatici non si rompono nelle discariche. L'industria dei pneumatici per auto airless sta ora lavorando a innovazioni per affrontare questi problemi devastanti per l'ambiente, promuovendo anche un'economia circolare.
Ciò avverrà creando una gomma naturale sostenibile per farla finita con la deforestazione sviluppando tecnologie che hanno aperto usi benefici per i pneumatici sprecati. Gli pneumatici sprecati verranno utilizzati per le infrastrutture e per la produzione di nuovi pneumatici. I materiali da utilizzare nel pneumatico sono riciclabili, quindi contribuirà anche all'uso efficiente delle risorse.
Inoltre, non ci sarà alcuna parte di un pneumatico non pneumatico che andrà sprecata. Bridgestone mira a creare un sistema "dalla culla alla culla" in cui tutti gli pneumatici vengono prima riciclati e poi rimodellati in fabbrica in nuovi pneumatici. Gli pneumatici per auto airless saranno tra i primi a essere elaborati in questo modo. Gli pneumatici per auto airless, sostenibili al cento per cento, poggiano su una ruota in alluminio.
I pneumatici per auto airless saranno anche in grado di offrire vantaggi specifici per i camion nelle applicazioni agricole, minerarie e edili, poiché il guasto dei pneumatici può causare perdita di produttività ed efficienza. Gli pneumatici che non perdono mai o si forano dovrebbero essere un progresso molto gradito.
Nonostante questo elenco di vantaggi, l'industria dei pneumatici per auto airless ha ancora molto da migliorare per tradurre questi vantaggi in realtà. Bridgestone, come accennato in precedenza, ha ancora problemi con i detriti che rimangono intrappolati nei raggi. Poiché fango, sabbia e neve possono intasare i raggi, può rovinare l'equilibrio del pneumatico, e questo se il raggio è riuscito a non danneggiarsi. Gli pneumatici airless possono anche surriscaldarsi rispetto agli pneumatici convenzionali, rappresentando un pericolo in quanto provocano scoppi.
I primi rapporti hanno anche rilevato problemi di rumore e vibrazioni nei Tweel sviluppati da Michelin alle alte velocità. Ciò è evidente nel suo attuale uso limitato su minipale, golf cart e tosaerba.
Come accennato, le ruote vendute da Michelin sono valutate solo a 38 mph e non vengono ancora vendute per un modello a grandezza naturale. Il Tweel è disponibile per vari mozzi centrali in acciaio a quattro bulloni montati per UTV di diversi produttori come Kawasaki, Polaris, Honda, Kubota, John Deere, ecc.
Bridgestone ha anche introdotto i propri modelli di pneumatici airless, ma mira solo a fornirli a mezzi di trasporto più piccoli come le biciclette. Quindi, ci vorrà ancora un po' prima che gli pneumatici per auto airless siano disponibili.
Tuttavia, uno pneumatico airless per autovetture, noto come Uptis (per Unique Puncture-Proof Tire System), prodotto da Michelin, è già stato esposto al 3° China International Import Expo di Shanghai. Si prevede che saranno in vendita non appena 2024 dopo la sua prova su strada.
Gli pneumatici per auto airless o qualsiasi pneumatico airless dovrebbero durare più a lungo rispetto ai pneumatici convenzionali. Richiedono inoltre una bassa manutenzione e non solo per la loro tecnologia antiperforazione, ma anche per la loro resistenza all'usura causata da gonfiaggio insufficiente o eccessivo. Poiché non c'è aria coinvolta con i pneumatici, sono sempre alla pressione corretta.
Questi pneumatici per auto più sostenibili rispetto ai pneumatici tradizionali ridurranno significativamente il numero di pneumatici che dovranno essere rottamati prima della fine del loro ciclo di vita stimato. E poiché ridurrà il numero di materie prime, energia ed emissioni legate alla produzione di pneumatici, i vantaggi degli pneumatici a lunga durata sono più evidenti.
Se gli pneumatici per auto airless sono una buona idea, perché non sono già in uso? Come accennato, i produttori di pneumatici per auto airless stanno affrontando grandi ostacoli nell'inventare pneumatici per auto airless praticabili. Se ci sono vantaggi di uno pneumatico airless, ci sono anche alcuni aspetti negativi e questo include.
Dal momento che le gomme con qualcosa dentro peseranno ovviamente più delle gomme vuote con solo aria. Senza dubbio forniranno anche meno sospensioni in quanto è l'aria negli pneumatici che assorbe l'impatto negli pneumatici tradizionali, la sua assenza eliminerà sicuramente quella sospensione. Una cattiva sospensione porta a una guida più dura se non a incidenti.
I pneumatici per auto airless intrappolano anche il calore poiché tutto ciò che sfrega contro il marciapiede mentre va ad alta velocità si surriscalda. È l'aria nel pneumatico che consente al calore di dissiparsi per mantenere il tuo pneumatico in funzione in sicurezza, ma senza aria, il tuo pneumatico si surriscalda. Non c'è modo che il calore si disperda causando scoppi e incidenti.
Nonostante tutti gli ostacoli che i produttori di pneumatici per auto airless devono affrontare, il fatto stesso che la domanda sia elevata per il progresso dei pneumatici per auto airless dimostra solo che i pneumatici airless sarebbero un gradito passo avanti sia per i consumatori che per l'industria automobilistica. Poiché la tecnologia avanza rapidamente, possiamo essere certi che gli pneumatici per auto airless sono fattibili. La promessa di Michelin di metterlo in vendita nel 2024 è una nuova fase molto entusiasmante per l'industria automobilistica e i suoi consumatori.
