Hoe de Tweel airless band werkt

Michelin Tweel ^TM Luchtloze band.

Al meer dan 100 jaar rijden voertuigen voort op luchtkussens in rubber. De luchtband heeft chauffeurs en passagiers zowel op de weg als daarbuiten goed gediend, maar een nieuw ontwerp van Michelin zou dat allemaal kunnen veranderen - de Tweel airless band.

-In dit artikel zullen we kijken naar wat de Tweel Airless Tyre is, waarom u deze zou gebruiken in plaats van traditionele banden, enkele van de problemen die kunnen optreden bij een Tweel Airless Tire en waar u de Tweel Airless Tyre in de toekomst.

Michelin kondigde de Tweel voor het eerst aan in 2005. De naam is een combinatie van de woorden band en wiel omdat de Tweel geen traditionele wielnaaf gebruikt. Een solide binnenkant hub wordt op de as gemonteerd. Dat is omgeven door polyurethaan spaken gerangschikt in een patroon van wiggen. Een afschuifband wordt over de spaken gespannen en vormt de buitenrand van de band (het deel dat in contact komt met de weg). De spanning van de schuifband op de spaken en de sterkte van de spaken zelf vervangen de luchtdruk van een traditionele band. De betreden wordt vervolgens aan de afschuifband bevestigd. De Tweel ziet eruit als een heel groot, futuristisch fietswiel.

De onderdelen van een Tweel Airless Tire.

Wanneer de Tweel op de weg wordt gezet, absorberen de spaken de impact van de weg op dezelfde manier als luchtdruk dat doet bij luchtbanden. Het loopvlak en de afschuifbanden vervormen tijdelijk wanneer de spaken buigen en springen dan snel weer in vorm. Tweels kunnen worden gemaakt met verschillende spaakspanningen, waardoor verschillende rijeigenschappen mogelijk zijn.

Soepeler spaken resulteren in een comfortabelere rit met verbeterde handling. De laterale stijfheid van de Tweel is ook instelbaar. U kunt een Tweel echter niet aanpassen als deze eenmaal is vervaardigd. U moet een andere Tweel selecteren. Voor het testen heeft Michelin een Audi A4 met Tweels uitgerust met vijf keer zoveel laterale stijfheid als een luchtband, wat resulteert in een "zeer responsief rijgedrag" [Bron: Michelin].

Michelin meldt dat “het Tweel-prototype… binnen vijf procent ligt van de rolweerstand en het massapeil van de huidige luchtbanden. Dat betekent binnen een procent van het brandstofverbruik ”van de banden van uw eigen auto. Aangezien de Tweel nog heel vroeg in zijn ontwikkeling is, kan van Michelin worden verwacht dat hij die cijfers zal verbeteren.

Foto met dank aan Los Alamos

EEN pneumatisch, of met lucht gevuld, band is gemaakt van een luchtdichte binnenkern gevuld met perslucht. Een loopvlak, meestal versterkt met stalen banden of andere materialen, bedekt deze binnenkern en zorgt voor het contactgebied met de weg. De druk van de lucht in de band is hoger dan de atmosferische luchtdruk, dus de band blijft opgepompt, zelfs als het gewicht van een voertuig erop rust. De luchtdruk van de band biedt weerstand tegen krachten die de band proberen te vervormen, maar geeft tot op zekere hoogte een dempend effect als de band oneffenheden in de weg raakt. Als je ooit een ritje hebt gemaakt in een ouderwetse koets met houten wielen, weet je wat een verschil een luchtband maakt.

Luchtbanden hebben nadelen, vooral bij krachtige of zeer gevaarlijke toepassingen. Het grootste probleem is natuurlijk dat een lekke band resulteert in een totale storing. EEN uitblazen bij hoge snelheden kan dit leiden tot een gevaarlijk auto-ongeluk. Militaire planners zijn bezorgd over banden die worden opgeblazen door geweervuur ​​of explosiescherven. De ergste nachtmerrie van een voertuigbemanning is vast komen te zitten in een brandzone omdat hun banden allemaal lek zijn. Het is duidelijk dat een luchtloze band niet kan worden uitgeschakeld door een enkele lekke band.

Een lekke luchtband

Een ander probleem met luchtbanden betreft variaties in luchtdruk en band prestaties. Een lagere bandenspanning kan zorgen voor een betere tractie (en meer comfort), omdat de banden ietwat afvlakken, waardoor er meer loopvlak in contact komt met de weg. De druk in de band zorgt echter niet alleen voor de stijfheid op en neer, maar ook voor de laterale stijfheid van de band. Door een verminderde luchtdruk kunnen de zijwanden van de band buigen, wat helaas resulteert in een slecht rijgedrag. In een luchtloze band is de stijfheid van de banden in die twee dimensies onafhankelijk.

Luchtdruk veroorzaakt ook andere problemen. Consumenten zijn notoir onbetrouwbaar als het gaat om het correct instellen van hun bandenspanning, wat vaak leidt tot onveilige situaties. Luchtbanden zijn ook gevoelig voor temperatuurschommelingen, waardoor de interne bandenspanning kan veranderen.

Tweel airless banden op de weg.

De Tweel heeft verschillende gebreken (afgezien van de naam). Het ergste is vibratie. Boven de 80 km / u trilt de Tweel aanzienlijk. Dat is op zich misschien geen probleem, maar het veroorzaakt twee andere dingen: geluid en hitte. Een snel bewegende Tweel is onaangenaam luid [Bron: CBS News]. Langeafstandsritten met hoge snelheden wekken meer warmte op dan de ingenieurs van Michelin zouden willen.

Een ander probleem betreft de bandenindustrie. Tweels maken is een heel ander proces dan het maken van een luchtband. De enorme omvang van de veranderingen die in tal van fabrieken zouden moeten worden aangebracht, om nog maar te zwijgen van het uitbalanceren en monteren van banden in duizenden autoreparatiewerkplaatsen, vormt een aanzienlijk (maar niet onoverkomelijk) obstakel voor de brede acceptatie van luchtloze banden..

Vanwege deze tekortkomingen is Michelin niet van plan om de Tweel binnenkort bij de consument uit te rollen. "Radiaalbandentechnologie zal nog lang de standaard blijven", aldus Michelin's persbericht over de ontwikkeling van Tweel. Ze werken in eerste instantie aan Tweel-gebruik in toepassingen met lage snelheid, zoals op bouwvoertuigen. De Tweel is perfect voor dergelijk gebruik omdat de vibratieproblemen bij hoge snelheid niet zullen meespelen, en de robuustheid van het luchtloze ontwerp zal een groot voordeel zijn op een bouwplaats. Michelin onderzoekt ook het militaire gebruik van de Tweel.

Bouwvoertuig met de Tweel Airless Tire.

Bij een openbare demonstratie van de Tweel plaatste Michelin prototypes op de iBOT, een persoonlijk mobiliteitshulpmiddel voor lichamelijk gehandicapte mensen, en de Segway Centaur, een vierwielig voertuig van het ATV-type dat gebruikmaakt van de zelfbalancerende technologie van Segway.

De iBOT en Segway Centaur

Michelin is niet het enige bedrijf dat werkt aan een ontwerp van luchtloze banden. Resilient Technologies ontwikkelt hun eigen luchtloze band, bekend als de NPT (niet-luchtband). Dat bedrijf gebruikt een agressievere ontwikkelings- en marketingstrategie gericht op militair gebruik. De NPT is gebaseerd op een andere configuratie van spaken, maar het algemene idee is hetzelfde als de Tweel [Bron: Fox News].

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over de Tweel Airless Tire en aanverwante onderwerpen.

Gerelateerde artikelen

• Hoe banden werken
• Hoe zelfopblazende banden werken 
• Tips voor het kopen van banden
• Hoe bandenspanningsmeters werken 
• Hoe auto's werken 
• Hoe fietsen werken 
• Hoe motorfietsen werken 
• Hoe Harley-Davidson werkt 
• Hoe Caterpillar graaflaadmachines werken 
• Hoe hydraulische machines werken 

Meer geweldige links

• Michelin
• Ministerie van Technologie 
• Autoblog 
• Snelle, coole auto's 
• Populaire wetenschap 

Bronnen

• CBS Nieuws. “Airless banden? Overweeg The Tweel. " http://www.cbsnews.com/stories/2005/01/27/eveningnews/main669888.shtml
• Snelle coole auto's. "Airless banden, nieuw van Michelin." http://www.fastcoolcars.com/airless-tires.htm
• Fox nieuws. "Militaire aannemers ontwikkelen prototype van luchtloze banden." http://www.foxnews.com/story/0,2933,240737,00.html?sPage=fnc.technology/innovation
• Michelin. "Michelin laat de lucht uit toekomstige bandeninnovatie." http://www.michelinman.com/difference/releases/pressrelease01102005a.html