Airless autobanden zijn al lang geïntroduceerd door Michelin in 2005. Het Tweel (afgeleid van band en wiel) airless radiaalbandconcept is een combinatie van band en wiel die de huidige band, wiel en ventiel kan vervangen. Het was een ware revolutionaire ontdekking om problemen met lekke banden, toenemende CO2-uitstoot en andere problemen met conventionele banden op te lossen.
Airless-banden zijn uitgevonden door Dr. Tim Rhyne, een senior research fellow bij Michelin Americas Research and Development Corporation, die naar behoren werd erkend voor zijn bijdrage aan deze revolutionaire bandenontwikkeling.
Het was eind jaren negentig, tijdens de lunch met Steve Cron, zijn collega-ingenieur bij Michelin en mede-uitvinder van de luchtloze radiaalband, dat ze op het idee kwamen van een uitdagende technologie voor luchtbanden.
Ze begonnen nieuwe en revolutionaire concepten te onderzoeken voor dit essentiële onderdeel van de mobiliteit van een radiaalband waarvoor geen lucht nodig is. Dr Rhyne beschreef het als een eureka-moment. De Michelin airless autobanden bestaan uit een stijve naaf die is verbonden met een afschuifband door flexibele en vervormbare polyurethaan spaken en een loopvlakband. Ze functioneren allemaal als één geheel. De Michelin X-TWEEL SSL werd vervolgens commercieel gelanceerd voor schrankladers in het jaar 2012, van oktober.
Michelin "Tweel" heeft schokabsorberende, lastdragende en handlingcapaciteiten die gunstig zijn in vergelijking met conventionele luchtbanden, maar ze beweren dat de band veel trillingen zal hebben wanneer er meer dan 80 km/u (50 mph) wordt gereden. Dus de luchtloze autobanden zijn alleen voor ATV's, golfkarretjes en schrankladers. Michelin en GM hebben echter aangekondigd dat ze ernaar streven om in 2024 een nieuwe luchtloze band voor personenauto's op de markt te brengen.
Het is waar dat de auto-engineeringgroep van de afdeling werktuigbouwkunde van Clemson's University, via het NIST ATP-project, momenteel samen met Michelin een luchtloze band met laag energieverlies ontwikkelt.
In 1938 vond J.V. Martin uit New York een veiligheidsband uit met hoepels van hickory omhuld met rubber en voorzien van kriskras gekruiste spaken van geribbeld rubber met het vermogen om meer dan 100 mm (4 inch) blokken te rijden wanneer getest in een veerloze testauto. Er werd gezegd dat het succesvolle testen had ondergaan, maar het zag nooit enig succes. Maar toch is het een duidelijke voorloper van de Tweel. Hun uitvoering is bijna op dezelfde manier gemaakt, maar met verschillende materiaaltechnologie.
Als je het eerst over de eerste keer hebt, was het allereerste gebruik van de niet-luchtband eigenlijk in de jaren 70 voor NASA, gedragen door het Apollo Lunar Roving Vehicle. De wielen waren gemaakt met een gesponnen aluminium naaf en revolutionaire airless banden bestonden uit geweven stalen strengen die gecoat zijn met zink.
Maar de tractie die nodig was op de maan was duidelijk groter gezien de atmosfeer en het terrein, dus het contactgebied was gedeeltelijk bedekt met titanium chevrons. Dit soort technologie is uiteraard onnodig en te duur (duurder dan het hele voertuig) voor aardgebonden toepassingen.
Crocodile Tyres, een in Queensland, Australië gevestigd bedrijf, richt zich op de ontwikkeling en commercialisering van airless Off The Road (OTR)-bandtechnologieën die speciaal zijn ontworpen voor zware industriële, landbouw-, bouw- en mijnbouwmachines.
Big Tyre, ook uit Australië, ontwikkelt ook niet-pneumatische en niet-massieve wielen met het doel lekvrij (airless) te zijn en zijn veilige wielen die geschikt zijn voor zware omgevingen zoals die in het leger en in de mijnbouw. Resilient Technologies met het Polymer Engineering Center van de University of Wisconsin-Madison creëren ook een niet-pneumatische band met een polymeer honingraatomhulsel en een dik, zwart loopvlak. Hun airless banden zijn getest en worden gebruikt door het Amerikaanse leger.
Bridgestone kondigde ook aan dat ze een "airless" of niet-pneumatische band voor de markt van personenauto's zullen ontwikkelen en dit wekte de interesse van veel chauffeurs. Bridgestone's airless bandentechnologie biedt een unieke spaakstructuur die is gemaakt om het gewicht van een voertuig te dragen, omdat het effectief de noodzaak elimineert om de banden periodiek met lucht te vullen.
Bridgestone onthulde in 2013 zijn tweede generatie luchtvrije concept niet-pneumatische band. Hij biedt verbeterde rijprestaties, draagvermogen en milieuvriendelijk ontwerp. Er zijn echter ontwikkelingen en verbeteringen die moeten worden doorgevoerd voordat de airless-banden beschikbaar kunnen worden gemaakt voor consumenten.
Ze moeten nog steeds een manier vinden om te voorkomen dat vuil vast komt te zitten in de spaken, en ook de beste manier ontwikkelen om het gewicht gelijkmatig te verdelen en de belastingen consistent over te brengen.
Een nadeel van airless autobanden zijn de kosten. Een Tweel loopt van $ 239 voor een zero-turn-maaier tot $ 750 voor een UTV. Voor $ 750 per tweel zullen de banden zeker niet goedkoop zijn. En tenzij je denkt dat dit een teken is van wat komen gaat voor je echte voertuig, hebben deze airless autowielen slechts een snelheid van 58 mph, en Michelin heeft nog geen plannen voor een model op ware grootte.
Airless autobanden:andere veelgestelde vragen
In theorie is een luchtloze band niet alleen een goed idee, maar ook een geweldig idee. Airless autobanden staan gelijk aan geen lekke banden, geen reservebanden nodig, besparingen voor de zware voertuigindustrie, verminderde CO2-uitstoot en gebruik van duurzame materialen.
Met airless autobanden hoeft u zich geen zorgen te maken over lekkende banden omdat er geen lucht zal lekken. Als je toevallig over een scherp voorwerp op de weg rijdt, hoef je je geen zorgen te maken dat je banden lek raken en lek raken, want massieve banden zonder lucht kunnen gewoon niet lek raken. U hoeft nooit een band te verwisselen, vooral niet op de snelweg, wat altijd vervelend is.
De luchtloze autobanden worden ook wel de "Uptis" genoemd, wat betekent Unique Puncture-proof Tyre System, dat Michelin test op Chevrolet Bolt EV's. Als luchtloze band heeft de Uptis geen regelmatig onderhoud nodig en dit soort banden, zoals Michelin beweerde, hoeven nooit te worden geroteerd.
Nogmaals, aangezien u een lekke band niet hoeft te vervangen of repareren, hoeft u ook geen reservewiel mee te nemen. Dat betekent ook meer besparingen en u kunt uw kofferruimte vrijmaken. Geen reservewiel om overal mee naartoe te nemen betekent ook dat u minder gewicht op uw voertuig hoeft te dragen en dat betekent ook een lager brandstofverbruik.
Naar verluidt wordt jaarlijks ongeveer 12 procent van de banden verspild als gevolg van problemen met de klapband, zoals Michelin meldde. Nog eens 8 procent gaat verloren als gevolg van inflatieproblemen die onregelmatige slijtage veroorzaken. De airless autobanden maken een reservewiel overbodig en ze wegen ongeveer hetzelfde als een gewone band.
De luchtloze autobandenindustrie werkt aan ontwerpen die de prestaties verbeteren en uiteindelijk de CO2-uitstoot verminderen. De ontwerpverbeteringen zijn ook gericht op banden met een lage rolweerstand die het brandstofverbruik en de emissies zullen verminderen. Zelfs een verbetering van de rolefficiëntie met slechts 10 procent kan het brandstofverbruik van de consument al met 1 tot 2 procent verminderen. De vermindering van de uitstoot met die verbetering staat al gelijk aan het per jaar 2 tot 4 miljoen auto's van de weg halen, zoals gerapporteerd door de Transportation Research Board, onderdeel van de National Academies' Division on Engineering and Physical Sciences.
Alleen al in de VS worden elk jaar 250 miljoen banden verspild, en deze banden gaan niet kapot op stortplaatsen. De luchtloze autobandenindustrie werkt nu aan innovaties om deze ecologische verwoestende problemen aan te pakken en tegelijkertijd een circulaire economie te bevorderen.
Dit zal worden gedaan door een duurzaam natuurlijk rubber te creëren om ontbossing tegen te gaan door technologieën te ontwikkelen die nuttige toepassingen voor verspilde banden hebben geopend. De weggegooide banden zullen worden gebruikt voor infrastructuur en bij het maken van nieuwe banden. De materialen die in de band worden gebruikt, zijn recyclebaar en dragen dus ook bij aan een efficiënt gebruik van hulpbronnen.
Bovendien zal er geen enkel onderdeel van een niet-luchtband verloren gaan. Bridgestone streeft naar een 'cradle-to-cradle'-systeem waarbij alle banden eerst worden gerecycled en vervolgens in de fabriek worden omgebouwd tot nieuwe banden. Airless autobanden zullen als een van de eersten op deze manier verwerkt worden. De luchtloze autobanden, die honderd procent duurzaam zijn, zitten op een aluminium wiel.
Airless autobanden zullen ook specifieke voordelen kunnen bieden voor vrachtwagens in landbouw-, mijnbouw- en bouwtoepassingen, aangezien bandenpech kan leiden tot productiviteits- en efficiëntieverlies. Banden die nooit lekken of lek raken, zouden een zeer welkome vooruitgang moeten zijn.
Ondanks deze lijst met voordelen heeft de luchtloze autobandenindustrie nog veel te verbeteren om deze voordelen in de praktijk om te zetten. Bridgestone heeft, zoals eerder vermeld, nog steeds problemen met puin dat vast komt te zitten in de spaken. Omdat modder, zand en sneeuw de spaken kunnen verstoppen, kan dit de balans van de band verstoren, en dat is als de spaak niet is beschadigd. Airless-banden kunnen ook heter worden dan conventionele banden en vormen een gevaar, aangezien dit tot klapbanden leidt.
Vroege rapporten merkten ook geluids- en trillingsproblemen op in door Michelin ontwikkelde Tweels bij hoge snelheden. Dat blijkt duidelijk uit het huidige beperkte gebruik ervan op schrankladers, golfkarretjes en zitmaaiers.
Zoals vermeld, hebben de wielen die Michelin verkoopt slechts een snelheid van 38 mph en worden ze nog niet verkocht voor een model op ware grootte. De Tweel is beschikbaar voor verschillende vierbouts centrale stalen naven die zijn uitgerust voor UTV's van verschillende fabrikanten zoals Kawasaki, Polaris, Honda, Kubota, John Deere, enz.
Bridgestone heeft ook hun eigen luchtloze bandenontwerpen geïntroduceerd, maar streeft er alleen naar om deze te leveren aan kleinere vormen van transport zoals fietsen. Het zal dus nog wel even duren voordat er airless autobanden beschikbaar zijn.
Een luchtloze band voor personenauto's, bekend als Uptis (voor Unique Puncture-Proof Tyre System), die is gemaakt door Michelin, is echter al tentoongesteld op de 3e China International Import Expo in Shanghai. Ze zullen naar verwachting in 2024 te koop zijn na de test op de weg.
De airless autobanden of andere airless banden gaan naar verwachting langer mee dan conventionele banden. Ze hebben ook weinig onderhoud nodig en niet alleen vanwege hun lekvrije technologie, maar ook vanwege de weerstand tegen slijtage veroorzaakt door te lage of te hoge inflatie. Omdat er geen lucht in de banden zit, hebben ze altijd de juiste spanning.
Deze duurzamere autobanden dan de traditionele banden zullen het aantal banden dat moet worden gesloopt voor het einde van hun geschatte levenscyclus aanzienlijk verminderen. En aangezien het het aantal grondstoffen, energie en emissies in verband met de bandenproductie zal verminderen, zijn de voordelen van duurzame banden meer voelbaar.
Als airless autobanden zo'n goed idee zijn, waarom zijn ze dan niet al in gebruik? Zoals gezegd staan de fabrikanten van airless autobanden voor grote hindernissen bij het uitvinden van levensvatbare airless autobanden. Als er voordelen zijn van een luchtloze band, zijn er ook enkele minpunten, waaronder.
Omdat banden met iets erin natuurlijk meer wegen dan lege banden met alleen lucht. Ze zullen ongetwijfeld ook voor minder vering zorgen, omdat het de lucht in banden is die de impact van traditionele banden absorbeert, de afwezigheid ervan zal die vering zeker wegnemen. Een slechte vering leidt tot een ruwere rit, zo niet tot ongelukken.
Airless autobanden zullen ook warmte vasthouden, aangezien alles dat tegen de stoep wrijft terwijl het met hoge snelheid rijdt, heet wordt. Het is de lucht in de band die ervoor zorgt dat de warmte kan worden afgevoerd om ervoor te zorgen dat uw band veilig blijft lopen, maar zonder lucht wordt uw band gloeiend heet. Er is gewoon geen manier waarop de hitte zich kan verspreiden, wat leidt tot klapbanden en ongelukken.
Ondanks alle hindernissen waarmee de fabrikanten van airless autobanden worden geconfronteerd, bewijst het feit dat de vraag naar de ontwikkeling van airless autobanden hoog is alleen maar dat airless banden een welkome stap voorwaarts zouden zijn, zowel voor consumenten als voor de auto-industrie. Naarmate de technologie snel vordert, kunnen we er zeker van zijn dat luchtloze autobanden levensvatbaar zijn. De belofte van Michelin om het in 2024 in de verkoop te krijgen, is een zeer opwindende nieuwe fase voor de auto-industrie en haar consumenten.
