Rotile viitorului

2

Anvelopele fara aer, Bridgestone

Sectorul de transport (automobile, anvelope, etc) are un impact

semnificativ asupra mediului, in special in ceea ce priveste consumul de

resurse si emisiile de CO2.

Dezvoltarea noului tip de anvelopa este rezultatul eforturilor de

colaborare cu o serie de resurse, inclusiv din mediul universitar. Pentru

a atinge nivelul de “100% materiale durabile”, Bridgestone isi extinde

cercetarile in regiunile in care se produce cauciuc natural si de

asemenea isi extinde gama de fibre vegetale intarite pe care le

foloseste. In plus, componentele pe baza de resurse fosile (cum ar fi

cauciuc sintetic, negru de fum si agenti de intarire a cauciucului din

anvelopa) au fost sintetizate din biomasa.

Bridgestone Corp a dezvoltat o noua tehnologie de anvelope care

nu se bazeaza pe presiunea aerului ca si in cazul anvelopelor clasice.

Spitele formate din rasina (situate pe partea laterala a anvelopei) sunt

capabile sa sustina o sarcina. Spitele nu sunt dispuse de la circumferinta

interioara (janta) la circumferinta exterioara (profil) intr-un model

radial. In schimb, atunci cand este vazut din centrul rotii, unghiul

fiecarei spite pe circumferinta interioara este de aproximativ 45°, diferit

de cel de pe circumferinta exterioara.

3

4

Nu este nevoie ca roata sa fie umpluta cu aer, eliminand

necesitatea de a ne face griji cu privire la o punctie, astfel ne permite

costuri de intretinere cat mai mici. De asemenea, spitele anvelopei,

inclusiv suprafata de rulare, sunt 100% reciclabile deoarece se utilizeaza

o rasina termoplastica reciclabila ca si material.

Anvelopele TWEEL produse de Michelin

Pentru mai mult de 100 de ani, vehiculele au rulat pe pneuri din

cauciuc cu camera cu aer. Anvelopa pneumatica, utilizata atat pe asfalt

cat si pe teren accidentat, a fost apreciata atat de soferi si pasageri, dar

un nou design al firmei Michelin ar putea schimba toate astea - Tweel

Airless Tire.

5

Michelin a anuntat primul Tweel in 2005. Numele este o

combinatie a cuvintelor anvelopa si roata (tire si wheel), deoarece

Tweel nu utilizeaza constructia clasica a rotilor actuale. Un butuc

interior solid se monteaza la axul planetarei, care este inconjurat de

spite de poliuretan aranjate intr-un model complex. O banda de uzura

este intinsa pe spitele formand marginea exterioara a anvelopei (partea

care vine in contact cu drumul). Tensiunea benzii de rulare de pe spite

dar si rigiditatea spitelor inlocuiesc rigiditatea oferita de camera de aer

dintr-o anvelopa conventionala. Peste banda de rulare se aseaza

6

profilul propriu-zis al rotii, astfel incat Tweel arata ca o roata de

bicicleta futuristica.

Tweel au mai multe defecte. Cel mai rau este vibratia. Peste 50

km/h, Tweel vibreaza considerabil. Asta in sine nu ar putea fi o

problema, dar ea cauzeaza alte doua lucruri: zgomot si caldura. Un

Tweel in miscare rapida este neplacut de tare. Conducere pe distante

lungi la viteze mari genereaza mai multa caldura decat ar dori inginerii

Michelin.

O alta problema implica industria anvelopelor. Efectuarea rotilor

Tweels este un proces destul de diferit fata de producerea unei

anvelope clasice. Scara mare de schimbari care ar trebui facute la

numeroasele fabrici existente, pe langa problemele de echilibrare a

anvelopelor si echipamentele de montare in mii de ateliere de reparatii

auto, prezinta un obstacol semnificativ pentru adoptarea larga a

acestor anvelope fara camera cu aer.

Din cauza acestor defecte, Michelin nu intentioneaza sa introduca

Tweel pe piata consumatorilor prea curand. Initial lucreaza la un Tweel

utilizat in aplicatii de viteza redusa, cum ar fi vehicule destinate

santierelor de constructii. Tweel este perfect pentru o astfel de

utilizare, deoarece vibratiile la viteza mare nu vor fi o problema iar

robustetea designului va fi un avantaj major pe un santier de

7

constructii. De asemenea, Michelin exploreaza utilizarea rotilor Tweel

in cadrul aplicatiilor militare.

8

Hankook, anvelope performante pentru viitor

9

Anvelopele de inalta performanta sunt in continua evolutie in

ceea ce priveste imbunatatirea cu cele mai recente si avansate

materiale din cauciuc si tehnologii de fabricare a anvelopelor. Este

posibil ca anvelopele de inalta performanta de maine sa fie drastic

diferite de cele actuale.

Compania Hankook a provocat un grup de studenti de la

specializarea design industrial sa creeze modele avansate de

automobile pentru anvelopele de viitor. Lucrarea caștigatoare de la

Universitatea din Cincinnati a fost a studentului Ben Zavala cu

materialul de anvelope pentru mașina lui “Tiltread”, cu rulare in colturi,

la un unghi similar cu cele ale anvelopelor pentru motociclete.

Ideea inovatoare a lui Zavala a fost de a imparti anvelopa in trei

sectiuni inelare paralele, fiecare montata pe o sectiune speciala a rotii.

Cind roata se intoarce și se sprijina, cele trei sectiuni de cauciuc sunt

ridicate sau coborate, permitandu-le sa mentina tractiune cu suprafata

drumului individual. Roti Tiltread sunt hubless și contin un motor

electric care variaza in putere pentru fiecare sectiune de anvelope, care

permite sectiunile sa se roteasca la rate diferite in timpul virajelor.

10

11

12

Anvelopele Hankook au fost prezentate in cadrul expozitiei

internationale de autoturisme, intitulata “Inovarea – o viata mai buna”,

din 20 aprilie 2013 din Shanghai (denumit in continuare Shanghai Auto

Show). Hankook a adus anvelopele fara gonflare, adica anvelope NPT

(Non Pressure Tire); au fost trei concepte de viitor pentru anvelope

care au fost sponsorizate de Universitatea din Cincinnati.

13

Hankook Tire in 2012 a dezvoltat primul concept de anvelope

gonflabile fara aer sub presiune (NPT- Non Pressure Tire) care satisfac

siguranta și protectia mediului prin folosirea materialelor inovatoare

care permit ca intreaga greutate a vehiculului sa fie suportata de

presiunea aerului.

Conceptul NPT ar rezolva nu numai pe proprietarii care au nevoie

de a confirma/verifica presiunea din anvelope, in orice moment, dar,

de asemenea, pentru a evita procesul de mișcare din cauza presiunii

insuficiente a pneurilor in cazul unor accidente de circulatie, astfel ca

siguranta este mult imbunatatita. Mai mult decat atat, conceptual TNP

pentru a simplifica procesul de fabricatie, ajuta atat la economisirea

energiei cat și reducerea emisiilor de substante nocive, sunt mai

ecologice.

14

Golurile din material și reducerea greutatii anvelopei pot reduce

in mod eficient rezistenta la rulare, in conformitate cu testul real, astfel

incat TNP va avea o rezistenta la rulare mai redusa cu mai mult de 5% .

Conceptul anvelopelor Hankook este sprijinit nu numai BMW,

Audi și alte branduri auto; de asemenea, au lansat o varietate de ultra-

inalta performanta de anvelope ecologice (numite: Hankook 000

passers-Shi Ventus S1 EVO2 (K117), Kinergy EX (H308), DTM events tire

F200/Z207) prin intermediul tehnologiei inovatoare de a aduce

consumatorilor o mai buna calitate a vietii cind sunt in mașina.

Anvelope Hankook

Compania Hankook Tire a prezentat mai multe concepte de

design pentru viitoarele tipuri de anvelope de la SEMA show. Acestea

sunt extrem de interesante.

15

Anvelope Tiltread Dynamic

Proiectat de Ben Zavala, Tiltread este o anvelopa elastica, non-

pneumatica conceputa pentru a putea preveni eventualele probleme ce

pot aparea in cazul rotilor pneumatice. Raportul de contact este

maximizat iar dispersarea tensiunii superficiale in sistemul conceput

este capabila sa produca viraje dinamice, cu unghiuri stabile de

inclinare. Ca si inovatie a anvelopei sportive, Tiltread este proiectat

pentru a oferi o capacitate mai dinamica in viraje prin utilizarea

tehnologiei non-pneumatice, inclinarea anvelopei si prin evitarea inutila

a uzurii benzii de rulare.

16

Anvelopele Motiv Off Road

Proiectate de Mark Hearn, anvelopele Motiv off road ofera

numeroase blocuri de variabile de banda de rulare care se mișca și se

adapteaza in functie de suprafata de rulare cu care au contact, pentru a

oferi o aventura palpitanta. Banda de rulare cu profil variabil si

tehnologia non-pneumatica ofera un design special pentru anvelopa,

care are tendinta de a se adapta la conditii extreme, fara riscul de

explozie ca la anvelopele clasice.

17

eMembrane pentru frecare optionala pe o

18

suprafata de rulare variabila

eMembrane de Scott Lenkowsky ar putea fi cea mai inteligenta

anvelopa hibrid din lume. A fost proiectata pentru a oferi o eficienta

energetica sporita, dar si o aderenta excelenta pentru performanta la

viteze mari. Acesta anvelopa se prezinta in doua moduri: Full Grip si

Fuel Efficiency.

19

In varianta Full Grip, eMembrane este proiectat pentru a crește

dimensiunea de contact de patch-uri pentru a oferi o aderenta

excelenta și capacitatea de a realiza viraje. In varianta Fuel Efficiency

(de eficienta consumului de combustibil), anvelopa reduce dimensiunea

20

totala de zonei de contact, imbunatatind astfel rezistenta la rulare și

realizind o reducere a consumului de combustibil.

Anvelope Mag-Trac

Richard Byrne lui Mag-Trac dispune de un ansamblu independent

roata / hub conceput pentru a oferi un confort excellent in timpul

plimbarii.

Spatiu gol generat prin utilizarea tehnologiei de camp magnetic

separa roata și hub vehiculului, pentru a permite o calatorie mai

confortabila și liniștita. Aceasta anvelopa inteligenta a viitorului pare a

face conducerea posibila pe aer.

21

22

Anvelopa Tessela

Anvelopa Tessela eco-friendly proiectata de Miranda Steinhauser

are componente ale benzii de rulare ușor detașabile, care sunt

concepute pentru a permite consumatorilor sa inlocuiasca benzile de

rulare a unui vehicul in mod frecvent, pentru a permite performante

imbunatatite și o solutie mai eco-conștienta.

23

Anvelope DAWS

Un concept interesant este si cel numit “Dynamically Augmenting

Wheel System” (abreviere DAWS).

Cind o masina ia un viraj la viteza ridicata, roata pastreaza centrul

de greutate acolo unde este fara sa modifice centrul de greutate din

24

cauza inertiei; acest fapt este datorat modului de proiectare: roata in

sine este proiectata in opt segmente cu telescop lateral.

Acest mod de construie permite rotii sa schimbe intregul vehicul

in mod proportional și sa reziste efectelor de inertie tragand

cauciucurile de pe drum.

Noul design de roata ofera tractiune maxima in viraje. Acest

design inovator permite unui vehicul cu patru roti sa schimbe centrul de

greutate, fara sa piarda tractiunea atunci cind vehiculul ia un viraj

strins.

Ca si rotile rotunde ale motocicletelor, care ofera tractiune in

curbe, pe laturile lor rotunjite, anvelopele DAWS (Dynamically

Augmenting Wheel System) sunt proiectate pentru a se conforma in așa

fel incat sa furnizeze intreaga suprafata a anvelopei pe sol atunci cand

vehiculul ia o curba.

25

Prin impartirea rotii in opt segmente care se pot rasuci in mod

independent, noul design poate pune toate cauciucurile pe drum chiar

și atunci cand vehiculul este inclinat intr-un viraj. Rezultatul ar oferi nu

numai o tractiune mai buna, dar si franare mai buna in timpul virajelor.

26

27

28

29

Bibliografie

1. http://www.prnmag.com/blogs-opinion/shaun-keenan/1225- hankook-tires-of-the-future

2. http://www.newshome.us/news-4359298-Photo:-Hankook-Tire- Shanghai-Auto-Show-to-showcase-the-future-of-tire-technology.html

3. http://www.ideaconnection.com/new-inventions/new-wheel- design-provides-full-traction-in-turns-02229.html

4. http://www.coolest-gadgets.com/20090310/new-tirewheel- design-is-long-on-concept-but-do-the-numbers-support-it/