Per più di 100 anni, i veicoli hanno viaggiato su cuscini d'aria avvolti in gomma. Il pneumatico ha servito bene guidatori e passeggeri su strada e fuori, ma un nuovo design di Michelin potrebbe cambiare tutto questo:il Tweel Airless Tyre .
In questo articolo, esamineremo cos'è il pneumatico Tweel Airless, perché dovresti usarlo al posto dei pneumatici tradizionali, alcuni dei problemi che possono verificarsi con un pneumatico Tweel Airless e dove potresti vedere il pneumatico Tweel Airless nel futuro.
Michelin ha annunciato per la prima volta il Tweel nel 2005. Il nome è una combinazione delle parole pneumatico e ruota perché il Tweel non utilizza un tradizionale gruppo mozzo ruota. Un solido hub interno si monta sull'asse. È circondato da raggi in poliuretano disposti in uno schema di spicchi. Una fascia di taglio è tesa attraverso i raggi, formando il bordo esterno del pneumatico (la parte che viene a contatto con la strada). La tensione della fascia di taglio sui raggi e la forza dei raggi stessi sostituiscono la pressione dell'aria di un pneumatico tradizionale. Il battistrada viene quindi attaccato alla fascia di taglio. Il Tweel ha l'aspetto di una ruota di bicicletta futuristica molto grande.
Quando il Tweel viene messo sulla strada, i raggi assorbono gli impatti della strada allo stesso modo della pressione dell'aria nei pneumatici. Il battistrada e le fasce di taglio si deformano temporaneamente quando i raggi si piegano, quindi tornano rapidamente in forma. I tweels possono essere realizzati con diverse tensioni dei raggi, consentendo diverse caratteristiche di maneggevolezza.
I raggi più flessibili si traducono in una guida più confortevole con una migliore maneggevolezza. Anche la rigidità laterale del Tweel è regolabile. Tuttavia, non è possibile regolare un Tweel una volta che è stato prodotto. Dovrai selezionare un Tweel diverso. Per i test, Michelin ha equipaggiato un'Audi A4 con Tweels realizzati con una rigidità laterale cinque volte superiore a quella di un pneumatico, con conseguente "maneggevolezza molto reattiva" [Fonte:Michelin].
Michelin riferisce che "il prototipo Tweel... è entro il cinque percento della resistenza al rotolamento e dei livelli di massa degli attuali pneumatici. Ciò si traduce in un risparmio di carburante entro l'uno per cento” degli pneumatici della propria auto. Poiché il Tweel è molto presto nel suo sviluppo, ci si potrebbe aspettare che Michelin migliori quei numeri.
Un pneumatico o riempito d'aria , il pneumatico è costituito da un nucleo interno ermetico riempito con aria pressurizzata. Un battistrada, solitamente rinforzato con cinghie in acciaio o altri materiali, copre questo nucleo interno e fornisce l'area di contatto con la strada. La pressione dell'aria all'interno del pneumatico è maggiore della pressione atmosferica, quindi il pneumatico rimane gonfio anche con il peso di un veicolo appoggiato su di esso. La pressione dell'aria del pneumatico fornisce resistenza contro le forze che cercano di deformare il pneumatico, ma in una certa misura fornisce un effetto ammortizzante quando il pneumatico colpisce i dossi della strada. Se hai mai fatto un giro in una carrozza vecchio stile con ruote di legno, sai che differenza fa un pneumatico.
I pneumatici presentano degli inconvenienti, specialmente nelle applicazioni ad alte prestazioni o altamente pericolose. Il problema principale, ovviamente, è che una foratura del pneumatico provoca un cedimento totale. Uno scoppio ad alta velocità può causare un pericoloso incidente d'auto. I pianificatori militari si occupano di pneumatici che vengono fatti esplodere da colpi di arma da fuoco o schegge di esplosione. Il peggior incubo di una squadra di veicoli è rimanere intrappolati in una zona antincendio perché le loro gomme sono tutte a terra. Ovviamente, un pneumatico airless non può essere disabilitato da una singola foratura.
Un altro problema con i pneumatici riguarda le variazioni della pressione dell'aria e prestazioni degli pneumatici . Una minore pressione dei pneumatici può creare una migliore trazione (e un maggiore comfort), perché i pneumatici si "appiattiscono" leggermente, mettendo più battistrada a contatto con la strada. Tuttavia, la pressione all'interno del pneumatico non solo mantiene la rigidità "su e giù", ma mantiene anche la rigidità laterale del pneumatico. La pressione dell'aria ridotta consente ai fianchi del pneumatico di flettersi, il che purtroppo si traduce in una scarsa maneggevolezza. In uno pneumatico airless, la rigidità del pneumatico in queste due dimensioni è indipendente.
La pressione dell'aria causa anche altri problemi. I consumatori sono notoriamente inaffidabili quando si tratta di impostare correttamente la pressione dei pneumatici, causando spesso situazioni pericolose. I pneumatici sono anche suscettibili alle variazioni di temperatura, che possono modificare la pressione interna del pneumatico.
Il Tweel ha diversi difetti (a parte il nome). Il peggio è la vibrazione. Al di sopra di 50 mph, il Tweel vibra considerevolmente. Questo di per sé potrebbe non essere un problema, ma causa altre due cose:rumore e calore. Un Tweel in rapido movimento è spiacevolmente forte [Fonte:CBS News]. La guida su lunghe distanze ad alta velocità genera più calore di quanto vorrebbero gli ingegneri Michelin.
Un altro problema riguarda l'industria dei pneumatici. Realizzare Tweels è un processo piuttosto diverso rispetto alla produzione di uno pneumatico. L'enorme portata delle modifiche che dovrebbero essere apportate a numerose fabbriche, per non parlare dell'equilibratura dei pneumatici e delle attrezzature di montaggio in migliaia di officine di riparazione auto, rappresenta un ostacolo significativo (sebbene non insormontabile) all'ampia adozione degli pneumatici airless.
A causa di questi difetti, Michelin non ha in programma di distribuire il Tweel ai consumatori in tempi brevi. "La tecnologia dei pneumatici radiali continuerà a essere lo standard per molto tempo a venire", ha affermato il comunicato stampa di Michelin che promuove lo sviluppo di Tweel. Inizialmente stanno lavorando sull'uso di Tweel in applicazioni a bassa velocità, come sui veicoli da costruzione. Il Tweel è perfetto per tale uso perché i problemi di vibrazione ad alta velocità non entrano in gioco e la robustezza del design airless sarà un grande vantaggio in un cantiere edile. Michelin sta anche esplorando l'uso militare del Tweel.
In una dimostrazione pubblica del Tweel, Michelin ha posizionato dei prototipi sull'iBOT , un dispositivo di mobilità personale per disabili e il Segway Centauro , un veicolo di tipo ATV a quattro ruote che utilizza la tecnologia di autobilanciamento di Segway.
Michelin non è l'unica azienda a lavorare su un design di pneumatici airless. Resilient Technologies sta sviluppando il proprio pneumatico airless, noto come NPT (pneumatico non pneumatico) . Quella società sta utilizzando una strategia di sviluppo e marketing più aggressiva mirata all'uso militare. Il NPT si basa su una diversa configurazione dei raggi, ma l'idea generale è la stessa del Tweel [Fonte:Fox News].
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