Wie der Tweel Airless-Reifen funktioniert

Michelin Tweel ^TM Airless-Reifen.

Seit mehr als 100 Jahren rollen Fahrzeuge auf Luftkissen mit Gummi. Der Luftreifen hat Fahrern und Fahrgästen auf der Straße und im Gelände gute Dienste geleistet, aber ein neues Design von Michelin könnte all dies ändern - den Tweel Airless Reifen.

-In diesem Artikel werden wir uns ansehen, was der Tweel Airless-Reifen ist, warum Sie ihn anstelle herkömmlicher Reifen verwenden, welche Probleme bei einem Tweel Airless-Reifen auftreten können und wo Sie den Tweel Airless-Reifen möglicherweise sehen Zukunft.

Michelin kündigte den Tweel erstmals im Jahr 2005 an. Der Name ist eine Kombination der Wörter Reifen und Rad, da der Tweel keine herkömmliche Radnabenbaugruppe verwendet. Ein solides Inneres Nabe wird an der Achse montiert. Das ist umgeben von Polyurethan-Speichen in einem Muster von Keilen angeordnet. Ein Scherband wird über die Speichen gespannt und bildet die Außenkante des Reifens (den Teil, der mit der Straße in Kontakt kommt). Die Spannung des Scherbandes an den Speichen und die Stärke der Speichen selbst ersetzen den Luftdruck eines herkömmlichen Reifens. Das treten wird dann an dem Scherband befestigt. Der Tweel sieht aus wie ein sehr großes, futuristisches Fahrradrad.

Die Teile eines Tweel Airless-Reifens.

Wenn der Tweel auf die Straße gebracht wird, absorbieren die Speichen Straßenstöße genauso wie der Luftdruck in Luftreifen. Die Laufflächen- und Scherbänder verformen sich vorübergehend, wenn sich die Speichen biegen, und springen dann schnell wieder in Form. Tweels können mit unterschiedlichen Speichenspannungen hergestellt werden, was unterschiedliche Handhabungseigenschaften ermöglicht.

Geschmeidigere Speichen sorgen für ein komfortableres Fahrverhalten bei verbessertem Handling. Die Seitensteifigkeit des Tweels ist ebenfalls einstellbar. Sie können einen Tweel jedoch nach seiner Herstellung nicht mehr einstellen. Sie müssen einen anderen Tweel auswählen. Zum Testen rüstete Michelin einen Audi A4 mit Tweels aus, die fünfmal so steif sind wie ein Luftreifen, was zu einem „sehr reaktionsschnellen Handling“ führte [Quelle: Michelin]..

Michelin berichtet, dass „der Tweel-Prototyp… innerhalb von fünf Prozent des Rollwiderstands und der Masse der aktuellen Luftreifen liegt. Das bedeutet, dass die Reifen Ihres eigenen Autos weniger als ein Prozent des Kraftstoffverbrauchs betragen. Da sich der Tweel sehr früh in seiner Entwicklung befindet, ist zu erwarten, dass Michelin diese Zahlen verbessert.

Foto mit freundlicher Genehmigung des Los Alamos

EIN pneumatisch, oder luftgefüllt, Der Reifen besteht aus einem luftdichten Innenkern, der mit Druckluft gefüllt ist. Ein Profil, das normalerweise mit Stahlgurten oder anderen Materialien verstärkt ist, bedeckt diesen inneren Kern und bildet die Kontaktfläche zur Straße. Der Luftdruck im Reifen ist größer als der atmosphärische Luftdruck, sodass der Reifen auch bei dem Gewicht eines darauf ruhenden Fahrzeugs aufgepumpt bleibt. Der Luftdruck des Reifens bietet Widerstand gegen Kräfte, die versuchen, den Reifen zu verformen, aber bis zu einem gewissen Grad einen Dämpfungseffekt, wenn der Reifen auf Unebenheiten auf der Straße trifft. Wenn Sie jemals in einem altmodischen Wagen mit Holzrädern gefahren sind, wissen Sie, welchen Unterschied ein Luftreifen macht.

Luftreifen haben Nachteile, insbesondere bei Hochleistungs- oder hochgefährlichen Anwendungen. Das Hauptproblem ist natürlich, dass ein Reifenschaden zu einem Totalausfall führt. EIN auspusten bei hohen Geschwindigkeiten kann es zu einem gefährlichen Autounfall kommen. Militärplaner befürchten, dass Reifen durch Schüsse oder Explosionsschrapnelle durchgebrannt werden. Der schlimmste Albtraum einer Fahrzeugbesatzung besteht darin, in einer Feuerzone gefangen zu sein, weil ihre Reifen alle platt sind. Offensichtlich kann ein Airless-Reifen nicht durch einen einzigen Reifenschaden deaktiviert werden.

Ein platter Luftreifen

Ein weiteres Problem bei Luftreifen sind Abweichungen in Luftdruck und Reifenleistung. Ein niedrigerer Reifendruck kann zu einer verbesserten Traktion (und einem erhöhten Komfort) führen, da die Reifen leicht „platt werden“ und mehr Profil in Kontakt mit der Straße bringen. Der Druck im Reifen hält jedoch nicht nur die Steifigkeit nach oben und unten aufrecht, sondern auch die Seitensteifigkeit des Reifens. Durch den reduzierten Luftdruck können sich die Reifenseitenwände biegen, was leider zu einem schlechten Handling führt. Bei einem Airless-Reifen ist die Reifensteifigkeit in diesen beiden Dimensionen unabhängig.

Der Luftdruck verursacht auch andere Probleme. Verbraucher sind bekanntermaßen unzuverlässig, wenn es darum geht, ihren Reifendruck richtig einzustellen, was häufig zu unsicheren Situationen führt. Luftreifen sind auch anfällig für Temperaturänderungen, die den Innendruck des Reifens verändern können.

Tweel Airless Reifen auf der Straße.

Der Tweel hat einige Mängel (abgesehen vom Namen). Das Schlimmste ist Vibration. Oberhalb von 80 km / h vibriert der Tweel erheblich. Das an sich mag kein Problem sein, aber es verursacht zwei andere Dinge: Lärm und Hitze. Ein sich schnell bewegender Tweel ist unangenehm laut [Quelle: CBS News]. Langstreckenfahrten mit hohen Geschwindigkeiten erzeugen mehr Wärme, als die Michelin-Ingenieure gerne hätten.

Ein weiteres Problem betrifft die Reifenindustrie. Die Herstellung von Tweels ist ein ganz anderer Prozess als die Herstellung eines Luftreifens. Das Ausmaß der Änderungen, die an zahlreichen Fabriken vorgenommen werden müssten, ganz zu schweigen von Reifenauswucht- und Montageausrüstungen in Tausenden von Autowerkstätten, stellt ein erhebliches (wenn auch nicht unüberwindbares) Hindernis für die breite Akzeptanz von Airless-Reifen dar.

Aufgrund dieser Mängel plant Michelin nicht, den Tweel in Kürze für die Verbraucher bereitzustellen. "Die Radialreifentechnologie wird noch lange Standard sein", heißt es in der Pressemitteilung von Michelin, in der die Entwicklung von Tweel angepriesen wird. Sie arbeiten zunächst an der Verwendung von Tweel in langsamen Anwendungen, beispielsweise an Baufahrzeugen. Der Tweel ist perfekt für eine solche Verwendung geeignet, da die Hochgeschwindigkeitsvibrationsprobleme nicht ins Spiel kommen und die Robustheit des Airless-Designs auf einer Baustelle ein großer Vorteil ist. Michelin untersucht auch die militärische Nutzung des Tweels.

Baufahrzeug mit dem Tweel Airless Tire.

Bei einer öffentlichen Demonstration des Tweel platzierte Michelin Prototypen auf dem iBOT, ein persönliches Mobilitätsgerät für körperbehinderte Menschen und die Segway Zentaur, Ein vierrädriges ATV-Fahrzeug, das die selbstausgleichende Technologie von Segway verwendet.

Der iBOT und Segway Centaur

Michelin ist nicht das einzige Unternehmen, das an einem Airless-Reifendesign arbeitet. Resilient Technologies entwickelt einen eigenen Airless-Reifen, den so genannten NPT (nicht Luftreifen). Dieses Unternehmen verfolgt eine aggressivere Entwicklungs- und Marketingstrategie, die auf den militärischen Einsatz abzielt. Der NVV basiert auf einer anderen Konfiguration von Speichen, aber die allgemeine Idee ist dieselbe wie beim Tweel [Quelle: Fox News].

Weitere Informationen zum Tweel Airless Tire und verwandten Themen finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite.

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Quellen

• CBS News. „Airless-Reifen? Betrachten Sie den Tweel. " http://www.cbsnews.com/stories/2005/01/27/eveningnews/main669888.shtml
• Schnelle coole Autos. "Airless-Reifen, neu von Michelin." http://www.fastcoolcars.com/airless-tires.htm
• Fox News. "Militärunternehmer entwickeln Prototypen von Airless-Reifen." http://www.foxnews.com/story/0,2933,240737,00.html?sPage=fnc.technology/innovation
• Michelin. "Michelin lässt die Luft aus zukünftigen Reifeninnovationen." http://www.michelinman.com/difference/releases/pressrelease01102005a.html