Al meer dan 100 jaar rollen voertuigen voort op luchtkussens die zijn omhuld met 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 Tyre .
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 met een Tweel Airless Tyre 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 wielnaafassemblage gebruikt. Een solide innerlijke hub op de as gemonteerd. Dat is omgeven door polyurethaan spaken gerangschikt in een patroon van wiggen. Over de spaken is een afschuifband gespannen die de buitenrand van de band vormt (het deel dat in contact komt met de weg). De spanning van de afschuifband op de spaken en de sterkte van de spaken zelf vervangen de luchtdruk van een traditionele band. Het loopvlak wordt vervolgens vastgemaakt aan de afschuifband. De Tweel ziet eruit als een heel groot, futuristisch fietswiel.
Wanneer de Tweel op de weg wordt gezet, absorberen de spaken schokken op de weg op dezelfde manier als luchtdruk in luchtbanden. Het loopvlak en de afschuifbanden vervormen tijdelijk als de spaken buigen, en springen dan snel weer in vorm. Tweels kunnen worden gemaakt met verschillende spaakspanningen, waardoor verschillende rijeigenschappen mogelijk zijn.
Meer buigzame 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 nadat deze is vervaardigd. U moet een andere Tweel selecteren. Voor het testen heeft Michelin een Audi A4 uitgerust met Tweels gemaakt met vijf keer zoveel laterale stijfheid als een luchtband, wat resulteerde in een "zeer responsief weggedrag" [Bron:Michelin].
Michelin meldt dat "het Tweel-prototype ... binnen vijf procent van de rolweerstand en het massaniveau van de huidige luchtbanden ligt. Dat betekent binnen één procent van het brandstofverbruik” van de banden van uw eigen auto. Aangezien de Tweel nog erg vroeg in zijn ontwikkeling is, zou Michelin die cijfers naar verwachting kunnen verbeteren.
Een pneumatische , of met lucht gevulde , band is gemaakt van een luchtdichte binnenkern gevuld met perslucht. Een loopvlak, meestal versterkt met stalen gordels of andere materialen, bedekt deze binnenkern en zorgt voor het contactoppervlak met de weg. De luchtdruk in de band is hoger dan de atmosferische luchtdruk, dus de band blijft opgepompt, zelfs met het gewicht van een voertuig dat 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 wanneer 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, met name in high-performance of zeer gevaarlijke toepassingen. Het grootste probleem is natuurlijk dat een lekke band een totale mislukking tot gevolg heeft. Een uitbarsting bij hoge snelheden kan leiden tot een gevaarlijk auto-ongeluk. Militaire planners maken zich zorgen over banden die worden opgeblazen door geweerschoten of explosies. De ergste nachtmerrie van een voertuigbemanning is vast komen te zitten in een brandzone omdat hun banden allemaal leeg zijn. Het is duidelijk dat een luchtloze band niet kan worden uitgeschakeld door een enkele lekke band.
Een ander probleem met luchtbanden betreft variaties in luchtdruk en bandprestaties . Een lagere bandenspanning kan zorgen voor een betere tractie (en meer comfort), omdat de banden iets "platter" worden, waardoor meer profiel in contact komt met de weg. De druk in de band houdt echter niet alleen de "op en neer" stijfheid in stand, maar ook de laterale stijfheid van de band. Een verminderde luchtdruk zorgt ervoor dat de zijwanden van de band kunnen buigen, wat helaas resulteert in een slechte wegligging. 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 goed afstellen van hun bandenspanning, wat vaak resulteert in onveilige situaties. Luchtbanden zijn ook gevoelig voor temperatuurschommelingen, waardoor de interne bandenspanning kan veranderen.
De Tweel heeft wel een aantal gebreken (afgezien van de naam). Het ergste is trillingen. Boven 50 mph trilt de Tweel aanzienlijk. Op zich is dat misschien geen probleem, maar het veroorzaakt wel twee andere dingen:geluid en hitte. Een snel bewegende Tweel is onaangenaam luid [Bron:CBS News]. Lange afstanden rijden met hoge snelheden genereert meer warmte dan de Michelin-ingenieurs zouden willen.
Een ander probleem betreft de bandenindustrie. Het maken van Tweels 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 balanceren 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 op korte termijn naar consumenten uit te rollen. "De technologie van radiaalbanden zal nog lange tijd de standaard blijven", aldus het persbericht van Michelin waarin de ontwikkeling van Tweel wordt aangeprezen. Ze werken in eerste instantie aan het gebruik van Tweel in toepassingen met lage snelheden, zoals op bouwvoertuigen. De Tweel is perfect voor dergelijk gebruik, omdat de problemen met de trillingen bij hoge snelheid niet spelen en de robuustheid van het airless ontwerp een groot voordeel zal zijn op een bouwplaats. Michelin onderzoekt ook het militaire gebruik van de Tweel.
Bij een openbare demonstratie van de Tweel plaatste Michelin prototypes op de iBOT , een persoonlijk mobiliteitshulpmiddel voor mensen met een lichamelijke beperking, en de Segway Centaur , een vierwielig ATV-type voertuig dat gebruikmaakt van Segway's zelfbalancerende technologie.
Michelin is niet het enige bedrijf dat werkt aan een luchtloos bandenontwerp. Resilient Technologies ontwikkelt hun eigen luchtloze band, bekend als de NPT (niet-pneumatische band) . Dat bedrijf hanteert 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].
Bekijk de links op de volgende pagina voor meer informatie over de Tweel Airless Tyre en aanverwante onderwerpen.
