Являются ли безвоздушные шины резиной будущего

Наука

(Фото: Мишлен Медиа) (Фото: Мишлен Медиа) (Фото: Мишлен Медиа)

Безвоздушные шины появятся в 2024 году, и к тому времени они будут коммерчески доступны для легковых автомобилей, которые будут продаваться в дилерских центрах (в зависимости от их сделок и партнерских отношений) и на рынке. Мир уже кишит инновациями, и безвоздушные шины выводят на рынок новинки, поскольку они обеспечивают беззаботный опыт.

В наши дни автомобильная промышленность становится все более и более популярной, и в основном это связано с растущей известностью электромобилей во главе с лидером отрасли Tesla. Многие технологии, используемые в электромобилях, также являются одним из краеугольных камней автомобильной промышленности мира, поскольку с каждым днем ​​она становится все более продвинутой.

Являются ли безвоздушные шины резиной будущего?

Ранее на этой неделе компания Hankook Tire объявила, что успешно завершила испытания своей последней непневматической шины (NPT) как на ходовые качества, так и на управляемость, без происшествий.Эта футуристическая шина Run-Flex, получившая название Hankook iFlex, изготовлена ​​из экологически чистых материалов и потенциально может стать одним из самых больших изменений в правилах игры с момента появления бескамерных шин.

Компания Hankook, объявленная новейшей технологией прокатки, надеется, что это последнее достижение приблизит водителей на один шаг к миру, свободному от проколов и разрывов. Всегда стремясь раздвинуть границы того, что можно сделать за рулем, Hankook довольно увлечен этим проектом, поскольку стремится балансировать между производительностью, надежностью, устойчивостью и стоимостью.

Hankook Tire работает над устранением необходимости давления воздуха в уравнении с 2011 года, и, хотя предыдущие прототипы доказали свою эффективность на определенных уровнях, южнокорейская компания впервые представила модель, которая превосходит все ожидания. каждый уровень. В течение многих лет Hankook заявляет, что работает над разработкой NPT, которые «достигают всех практических преимуществ обычных шин с пневматическим давлением, одновременно улучшая их характеристики для высоких скоростей». что тяжелая работа окупается. Эта последняя версия является пятой концептуальной шиной NPT, разработанной Hankook Tire, но корейской компании еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем она сможет начать продавать этот продукт населению.

Хотя это захватывающе, это ни в коем случае не является первым в отрасли, поскольку такие компании, как Bridgestone, также работают над технологией безвоздушных шин с 2011 года, а Michelin уже продает свое изобретение Tweel в формате, предназначенном для косилок, погрузчиков с бортовым поворотом. погрузчики и другие виды легкой техники. Однако, если этот дизайн iFlex от Hankook появится на рынке раньше, чем позже, он будет считаться первым в отрасли, поскольку никому еще не удалось успешно создать товарную автомобильную безвоздушную шину, которая может делать все то же, что и традиционная конструкция на дорогах.

Источник: TouTube/официальная страница Hankook Tire Global.

Конструкция iFlex сосредоточена вокруг типа мономатериала, который был разработан для уменьшения воздействия компании на окружающую среду. Что касается производства, материалы, используемые при строительстве, предназначены для значительного повышения энергоэффективности, чтобы конечный продукт можно было легко переработать. Hankook также внедрила новые технологии изготовления шин, которые упрощают производственный процесс, тем самым сокращая производство с восьми этапов до четырех, что значительно снижает углеродный след компании, экономя при этом драгоценное время, деньги и энергию.

На трассе серия тестов довела прототип до предела: в игру вступили прочность, твердость, устойчивость, слалом и скорость. В тесте на скорость, который долгое время был ахиллесовой пятой прототипа, электромобиль Hankook, оснащенный iFlex, разогнался до 80 миль в час без происшествий и получил высокие оценки во всех остальных категориях. Эти результаты дали компании основания для продолжения поиска серийных шин NPT для мирового рынка, с конечной целью, чтобы когда-нибудь они смогли сравниться с характеристиками, которые можно найти в обычных шинах.

Именно к таким результатам всегда стремилась Hankook, искренне пытаясь укрепить свое место на рынке в качестве «глобальной шинной компании высшего уровня». В недавнем выпуске новостей дальновидная компания заявила, что такой прогресс, как мы надеемся, «придаст новый импульс ее перспективным возможностям в области исследований и разработок», и с тем типом талантов, которые они привлекают, это не должно быть проблемой ни в малейшей степени.

У Hankook есть множество проектов, направленных на разработку шин будущего, и с новым мышлением приходит новое поколение редукторов.Кампании брендов, направленные на то, чтобы дать талантливым дизайнерам и инженерам возможность испытать свои самые смелые футуристические мечты во имя инноваций, оказались огромным успехом для Hankook, поскольку компания по-прежнему известна тем, что нанимает одни из самых свежих умов в отрасли. Каждые два года они организуют совместные мероприятия с несколькими всемирно известными дизайнерскими школами и проводят проект «Инновации в дизайне», который позволяет студентам изучать и предлагать концепции будущих шин, чтобы сделать резину, на которую мы полагаемся, гораздо более надежной и продвинутой, чем все, что мир видел на сегодняшний день.

Но то, что эти гениальные шины блестяще проходят тесты, не означает, что водители смогут приобрести комплект в ближайшее время. Такая разработка может заслуживать освещения в печати, но для того, чтобы вывести их на рынок, этим шинам придется пройти гораздо больше обучения. Однако, если то, что говорит Hankook, действительно окажется правдой, эволюция шины может мгновенно перескочить на несколько поколений вперед. Будем надеяться, что они скроют все эти открытые каналы по бокам шины, потому что это выглядит как настоящая заноза в заднице, которую нужно чистить.

Является ли будущее шин безвоздушным?

Написано Гэри Л. Волленхауптом 22 сентября 2022 г. Опубликовано в Технология.

• Может ли технология Vehicle-to-Grid помочь плавному переходу на полностью электрическую технику?
• Что нового в внедорожниках повышенной проходимости
• 5 тенденций в области автомобильных технологий, на которые стоит обратить внимание в 2023 году
• Эффективные стратегии удержания лучших технических специалистов
• Составление телематического запроса предложений
• Является ли будущее шин безвоздушным?
• Передовой опыт профилактического обслуживания
• Когда не следует нажимать «Отправить»

Как и в случае со многими другими технологиями, за последние 15 лет безвоздушные шины появились через два-три года. С 1999 года основные производители шин разрабатывают шины, которые не накачиваются воздухом. По крайней мере, одна из этих шин, Michelin Tweel, была представлена ​​на рынке для некоторых видов внедорожной и строительной техники.

В конечном счете, цель безвоздушной шины — исключить вероятность прокола шины. Распространенным решением в настоящее время является сборка шина-колесо, в которой используются гибкие спицы, изготовленные из резины и армированной полиэфирной смолы, для переноса нагрузки транспортного средства на ступицу. Внешнее кольцо покрыто резиновым протектором, который можно заменить. Вся шина может быть переработана в конце срока службы. Безвоздушная шина заменяет традиционную пневматическую шину и колесо в сборе и может крепиться болтами к существующим ступицам.

До сих пор основная трудность заключалась в разработке шины, которая могла бы выдерживать нагрузку коммерческого автомобиля и обеспечивать сцепление и долговечность на скоростях шоссе. Вот почему первые коммерческие предложения предназначались для низкоскоростного внедорожного использования.

Michelin выпустила на рынок свой Tweel размером от 10 до 24 дюймов для коммерческих газонокосилок, легкой строительной техники, такой как мини-погрузчики, и другого внедорожного оборудования. Протектор Tweel прослужит в три раза дольше, чем пневматическая шина, и его можно многократно восстанавливать.

Армия США испытала Tweel на легких тактических вездеходах во время лагеря в тропических лесах Амазонки. Армейские инженеры ценили устойчивость к проколам, потому что безвоздушные шины могут проехать потенциально сотни миль при повреждении. Кроме того, подразделениям не придется носить с собой запасные шины, что облегчит нагрузку на оборудование.

Michelin также объявила о программе с General Motors по предложению Uptis, обновленного дизайна Tweel, для легковых автомобилей GM в 2024 году. Безвоздушные шины проходят испытания на электромобилях, таких как MINI и Chevrolet Bolt.

«Автомобили и автопарки завтрашнего дня — будь то автономные, полностью электрические, совместно используемые или другие приложения — потребуют почти нулевого обслуживания шин, чтобы максимизировать их эксплуатационные возможности», — сказал Эрик Винесс, исполнительный вице-президент Michelin по исследованиям и разработкам. при объявлении о партнерстве с GM.

Планы на будущее
По словам Джона Кимпела, вице-президента по расширенным решениям для мобильности, Bridgestone планирует коммерциализировать свою усовершенствованную безвоздушную концептуальную шину для коммерческих грузовых автомобилей в течение следующих пяти лет. Компания тестирует прототипы на протяжении сотен тысяч миль с конкретными клиентами, чтобы проверить инженерный дизайн и долговечность концепции.

«Несмотря на то, что безвоздушные шины для легковых автомобилей в конечном итоге появятся на рынке, мы видим более непосредственную ценность в том, чтобы внедрить это решение в коммерческие автопарки, стремящиеся к увеличению времени безотказной работы, устойчивости и безопасности водителя», — сказал он.

По словам Кимпела, среда коммунальных и профессиональных автопарков особенно требовательна. «Любое применение, которое требует высокого расхода шин из-за сложных дорожных условий и более высоких эксплуатационных расходов из-за проколов и низкого давления в шинах, может значительно выиграть от повышенной долговечности и возможности восстановления безвоздушных шин», — сказал он.

Компания Goodyear протестировала свои безвоздушные шины на Tesla Model 3 и дала положительные результаты. И есть пилотные испытания безвоздушных шин на беспилотных роботах для доставки продуктов.

Плюсы и минусы
Производители ожидают, что безвоздушные шины прослужат дольше, чем обычные шины, накачанные воздухом под высоким давлением. Не нужно будет ремонтировать спущенные шины или следить за шиной с медленной протечкой. Безвоздушные шины предназначены для восстановления протектора, что делает их более экологичным решением. Более длительный срок службы и возможность вторичной переработки дополняют преимущества экологичности по сравнению с резиновыми шинами.

Однако безвоздушные шины, скорее всего, будут стоить дороже и тяжелее стандартных шин. Компромиссы могут быть оправданы для автопарков, измеряющих общую стоимость владения; можно получить значительную экономию за счет меньшего обслуживания и времени простоя, а также возможность многократного восстановления протектора.

Регуляторные барьеры могут быть такими же сложными, как и инженерные. Например, действующие правила требуют от производителей указывать рекомендуемое давление воздуха на боковине шины.С безвоздушными шинами это спорный вопрос. Коммерческий запуск безвоздушных шин для шоссейных дорог, возможно, придется подождать, пока нормативная среда не догонит технологию.

об авторе: Гэри Л. Волленхаупт — независимый писатель из Феникса, освещающий вопросы транспорта, энергетики и технологий для различных изданий и компаний.

Обзор 2020 года: безвоздушное будущее

В 2020 году Грэм Хипс пересмотрел ряд шинных технологий из прошлого. В этом выпуске он спрашивает, пришло ли наконец время безвоздушных шин.

Существует не так много футуристических шинных технологий, которые старше самой пневматической шины, но безвоздушная шина — одна из них. Естественно, мы не предвидим будущее, в котором автономные капсулы будут сталкиваться с улицами на твердых полимерных пончиках, но если недавние концепции, ориентированные на производство, действительно дойдут до массового производства, то, возможно, через несколько лет, по крайней мере, некоторые из нас больше не будут летать по воздуху.

Уже в майском издании 1938 г. Популярная наукаСообщалось, что некий Дж. В. Мартин из Гарден-Сити, штат Нью-Йорк, использовал спицы из ребристой резины, заключенные в кольца из покрытой резиной древесины гикори, чтобы сформировать «безопасную шину». Его безвоздушная конструкция имеет замечательное сходство с Tweel от Michelin, который сам был разработан в результате исследований Uniroyal-Goodrich в 1980-х годах, имитируя встроенный комфорт пневматического тороида, но без риска проколов или разрывов.

Даже с учетом значительных разработок маловероятно, что гениальная концепция Мартина соответствовала способности пневматической шины развиваться в соответствии с постоянно растущими характеристиками автомобиля в последующие десятилетия — если предположить, что Мартин мог бы сравняться с выигрышной комбинацией сцепления и долговечности пневматической шины. с.

Но, возможно, столь же важным для судьбы дизайна Мартина и почти всех последующих концепций левого поля было то, что любая попытка бросить вызов существующему положению вещей традиционно приводила к врожденному консерватизму автомобильной промышленности. До тех пор, пока пневматическая шина могла так хорошо работать по такой низкой цене, было мало стимулов рисковать при ее замене.

ДЕЛО об усыновлении

Перенесемся в 2020 год, и производители шин серьезно рассматривают идею непневматических шин. Как было сказано на конференции Tire Technology Conference 2020, Michelin разрабатывает Uptis, а General Motors участвует в качестве партнера по разработке с целью установки на будущий Bolt AV. На выставке Consumer Electronics Show (CES) компания Bridgestone представила «безвоздушную концептуальную шину для грузовых автомобилей для прицепов» с переработанным термопластичным полотном в основе. Другие производители, включая Goodyear и Hankook, также изучают эту концепцию. Итак, что изменилось?

Мы все еще далеки от массового производства для использования на дорогах, но безопасность и сокращение затрат на техническое обслуживание являются главными факторами, благодаря которым безвоздушные шины сейчас пользуются большим доверием, чем когда-либо.

Во-первых, есть веские аргументы в пользу того, что для обеспечения постоянной безопасности пассажиров всем CASE-транспортным средствам (подключенным, автономным, общим и электрическим) потребуется либо постоянный мониторинг состояния их шин с помощью усовершенствованной системы TPMS (см. Оглядываясь назад, чтобы идти вперед, июль 2020 г., стр. 22-24) или полностью отказаться от технического обслуживания.

Этот второй вариант, наконец, может быть реализован с использованием современных материалов и технологий разработки шин для преодоления проблем с производительностью прошлого. Компания Мишлен, например, потратила 10 лет на разработку армирующего стекловолокна, залитого смолой, для Uptis (см. Michelin Uptis, ТТИ июль 2019 г.), а также связанные с ним промышленные технологические решения, чтобы создать более прочную и легкую структуру, чем та, что используется в Tweel.

Даже если все проблемы с производительностью удастся решить, цена, вероятно, останется препятствием для внедрения безвоздушных шин в частные автомобили в течение некоторого времени, а возможно, и навсегда. Но разрекламированный рост парка городских автономных транспортных средств и совершенно новые модели владения и обслуживания, которые они повлекут за собой, по крайней мере, открывают дверь для цены компонентов, основанной на совокупной стоимости владения (TCO), а не в первую очередь на стоимость покупки.

Прототип Michelin Uptis проходит испытания на электромобиле Chevrolet Bolt в среду, 29 мая 2019 года, на полигоне General Motors Milford Proving Ground в Милфорде, штат Мичиган. GM намеревается разработать эту безвоздушную колесную сборку совместно с Michelin и планирует представить ее на легковых автомобилях уже в 2024 году. (Фото Стива Фехта для General Motors)

Восстановить и переработать

Модель совокупной стоимости владения хорошо зарекомендовала себя в отрасли коммерческих грузоперевозок, ориентированной на безотказную работу, и именно на нее Bridgestone нацеливает свои исследования безвоздушного транспорта.

«Коммерческие автопарки все чаще ищут способы максимизировать время безотказной работы и сократить количество аварийных ситуаций на дорогах», — комментирует Джон Кимпел, исполнительный директор по разработке новых мобильных решений Bridgestone Americas, в заявлении, в котором также цитируется исследование, показывающее, что шины прицепов составляют 40% всех поломки грузовых шин. «Когда шины не нужно наполнять воздухом, это существенно сокращает время простоя, связанное со спущенной шиной, повышает безопасность и делает мобильность более эффективной».

Разрабатывая безвоздушную шину с учетом высокой способности к восстановлению, Bridgestone также уделяет особое внимание экологическим аспектам. Uptis также предназначен для восстановления протектора, в то время как безвоздушная концепция Vision 2017 года показала, что Michelin в долгосрочной перспективе работает над протектором, который можно было бы «перезарядить» с помощью 3D-печати.

Материаловедение, вероятно, является ключом к тому, станут ли безвоздушные конструкции более чем нишевым игроком на рынке шин будущего — и, в частности, можно ли будет удовлетворить ожидаемые характеристики и начать массовое производство по приемлемой цене.Но Michelin редко публично заявляет сроки производства — в данном случае 2024 год — если только не выполнила свою домашнюю работу. Компания также имеет послужной список инноваций, меняющих отрасль. Будет ли Уптис следующим?

Безвоздушные шины: почему вам нужна эта революционная технология

Это не просто обещание больше не спускать шины. Безвоздушные шины решат еще больше проблем.

Редактор на свободе

Брайан Кули является главным редактором CNET и работает с брендом с 1995 года. В настоящее время он занимается электрификацией транспорта в качестве ведущего серии CNET Electrified, но также следит за основными тенденциями в области умного дома, цифрового здравоохранения, будущего продуктов питания и дополненных и виртуальные реальности. Кули пользуется спросом у брендов и их агентств, когда они хотят понять, как потребители реагируют на новые технологии. Он родился и вырос в Силиконовой долине, когда в кампусе Apple в основном выращивали абрикосы.

На дворе почти 2022 год, и у нас есть телефоны, которые не боятся воды, складные цифровые экраны и многое другое. Тем не менее, резиновые шины, наполненные воздухом, остаются лучшим способом помочь автомобилю катиться. Так было десятилетиями, но скоро это изменится. Когда наступит 2024 год, мы, возможно, наконец-то увидим революцию в шинных технологиях благодаря безвоздушным шинам.

Michelin — один из нескольких производителей шин, разрабатывающих безвоздушные шины, но казалось, что их воплощение в жизнь так же маловероятно, как и раннее видение GM беспилотных автомобилей. Однако теперь обе компании планируют вывести на рынок безвоздушные шины к 2024 году.

Первое, что вы заметите в безвоздушном Michelin Uptis, или UНике пнепроницаемый Тире ССистема шин заключается в том, что вы можете видеть сквозь них. Пластмассовые лопасти, армированные стекловолокном, поддерживают протектор, а не давление воздуха.

В этих безвоздушных шинах используются гибкие пластиковые лопасти, обеспечивающие их совместимость с различными дорожными покрытиями и динамикой движения.

Отсюда вытекают преимущества: гвозди становятся незначительными неприятностями, а порезы на боковинах, которые обычно делают шину непригодной для ремонта, больше невозможны. Не было бы необходимости проверять накачку шин (вы, вероятно, и так проигнорировали мои увещевания сделать это), и мы бы попрощались с запасными шинами, домкратами и комплектами для накачивания, которые большинство водителей все равно считают загадочными предметами. Выбросы, вызывающие тысячи аварий в год, были бы невозможны.

Большое дело. Гвозди в безвоздушной шине практически бессмысленны.

У шин Uptis также есть зеленый угол: обещание ежегодно утилизировать на 200 миллионов шин по всему миру за счет устранения порезов боковин и ускоренного износа из-за неправильной накачки. Это экологическое преимущество будет накапливаться независимо от того, какие компании взломают код для безвоздушных шин.

Аспекты, на которые я буду обращать внимание на пути к безвоздушным шинам, включают:

• Что эти взвешивать? Мир электромобилей уже достаточно богат.
• Как они водить машину? Любители вождения разорвут свои одежды, как они это сделали с автоматической коробкой передач и электроусилителем руля, но остальные готовы к лучшему качеству езды.
• Они тихо? Контакт с шинами является основной причиной шума, который исходит от автострад и вдохновляет все эти уродливые звуковые стены.
• Будут ли они полностью совместимый с сегодняшними колесами или лучше всего подходят новые, разработанные для Uptis?
• Может ли существующий авто системы безопасности как АБС и контроль устойчивости работают правильно с шинами Uptis?
• Насколько хорошо они будут сбрасывать снег, особенно если он забивается в лопасти и становится льдом?
• Что они будут Стоимость?

Безвоздушные шины станут запоздалым шагом вперед. Сегодняшние пневматические двигатели восходят к автомобилям с двигателями внутреннего сгорания, и мы знаем, в каком направлении они движутся.

Каковы недостатки безвоздушных шин?

Безвоздушные шины шумные

Одним из недостатков безвоздушных шин является то, что в настоящее время они намного более шумные, чем обычные, наполненные воздухом.Безвоздушные шины также передают через транспортное средство больше вибрации, чем традиционные шины, хотя технология совершенствуется, чтобы улучшить это. Однако на данный момент водителям, привыкшим к отклику и ощущению обычных шин, может быть трудно привыкнуть к безвоздушным шинам.

Безвоздушные шины дорого купить

По крайней мере, на данный момент безвоздушные шины стоят дорого. Michelin Tweel стоит до 750 долларов за колесо (около 630 фунтов стерлингов в Великобритании) в зависимости от размера и типа, но это касается комбинации шин и колес. Они также ограничены максимальной скоростью всего 38 миль в час и доступны только для использования на небольших коммерческих автомобилях в стиле UTV.

Если и когда большие безвоздушные шины станут доступны на повседневных легковых автомобилях, они также, вероятно, будут относительно дорогими на начальном этапе. Однако, если они приживутся и получат более широкое распространение, высокие затраты могут в конечном итоге снизиться.

Не все безвоздушные шины снижают выбросы CO2

Хотя Bridgestone утверждает, что автомобили, оснащенные их безвоздушными шинами, могут производить меньше выбросов CO2 по сравнению с автомобилями, оснащенными обычными шинами, не все с этим согласны. Некоторые утверждают, что большинство безвоздушных шин на самом деле имеют большее пятно контакта (площадь шины, которая соприкасается с поверхностью дороги) и, следовательно, имеют более высокое сопротивление качению. Это может сделать двигатель автомобиля менее эффективным, поскольку он должен использовать больше энергии и топлива, чтобы заставить колеса двигаться, что также увеличивает выбросы CO2. Для электромобилей это означает, что срок службы батареи и запас хода могут негативно сказаться.

Очевидно, что конструкция каждого отдельного типа безвоздушной шины оказывает значительное влияние на ее сопротивление качению, поэтому производители будут стремиться разрабатывать безвоздушные шины, которые обеспечивают преимущества с точки зрения экономии топлива и выбросов.

Хотя безвоздушные шины пока недоступны, ознакомьтесь с нашим списком лучшие шины купить сейчас…