Så fungerar Tweel Airless Däck

  • Phillip Hopkins
  • 0
  • 1623
  • 81
Michelin Tweel TM Luftfritt däck.

I mer än 100 år har fordon rullat med på luftkuddar som är inneslutna i gummi. Det pneumatiska däcket har tjänat förare och passagerare väl på väg och utanför, men en ny design av Michelin kan förändra allt detta - Tweel Airless Däck.

-I den här artikeln ska vi titta på vad Tweel Airless Däck är, varför du skulle använda det i stället för traditionella däck, några av de problem som kan uppstå med ett Tweel Airless Däck och där du kan se Tweel Airless Däck i framtida.

Michelin tillkännagav Tweel först 2005. Namnet är en kombination av orden däck och hjul eftersom Tweelen inte använder en traditionell hjulnav. En solid inre nav monteras på axeln. Det är omgiven av polyuretan ekrar anordnade i ett mönster av kilar. Ett skjuvband sträckes över ekrarna och bildar den yttre kanten på däcket (den del som kommer i kontakt med vägen). Skjuvbandets spänning på ekrarna och styrkorna hos själva ekarna ersätter lufttrycket i ett traditionellt däck. De trampa är sedan fäst vid skjuvbandet. Tweelen ser ut som ett mycket stort, futuristiskt cykelhjul.

Delarna av ett Tweel Airless Däck.

När Tweelen läggs på vägen, absorberar ekrarna vägpåverkan på samma sätt som lufttrycket gör i pneumatiska däck. Slitbanan och skjuvbanden deformeras tillfälligt när ekrarna böjs och springer sedan snabbt tillbaka i form. Tweeller kan göras med olika ekspänningar, vilket möjliggör olika hanteringsegenskaper.

Mer rika ekrar resulterar i en mer bekväm åktur med förbättrad hantering. Tweelens laterala styvhet är också justerbar. Du kan dock inte justera en tweel när den har tillverkats. Du måste välja en annan tweel. För testning utrustade Michelin en Audi A4 med Tweels tillverkade med fem gånger så mycket sidostyvhet som ett pneumatiskt däck, vilket resulterade i "mycket lyhörd hantering" [Källa: Michelin].

Michelin rapporterar att "Tweel-prototypen ... ligger inom fem procent av rullmotståndet och massnivåerna för nuvarande pneumatiska däck. Det betyder att det betyder inom en procent av bränsleekonomin ”för däcken på din egen bil. Eftersom Tweel är mycket tidigt i sin utveckling, kunde Michelin förväntas förbättra dessa siffror.

Foto med tillstånd av Los Alamos

EN pneumatisk, eller luftfylld, däcket är tillverkat av en lufttätt innerkärna fylld med tryckluft. En slitbana, vanligtvis förstärkt med stålbälten eller andra material, täcker denna inre kärna och ger kontaktområdet med vägen. Lufttrycket inuti däcket är större än lufttrycket, så däcket förblir uppblåst även med vikten av ett fordon som vilar på det. Däckets lufttryck ger motstånd mot krafter som försöker deformera däcket, men det ger i viss grad en dämpande effekt när däcket träffar bulor i vägen. Om du någonsin har tagit en tur i en gammaldags vagn med trähjul, vet du vilken skillnad ett pneumatiskt däck gör.

Pneumatiska däck har nackdelar, särskilt i högpresterande eller mycket farliga applikationer. Det huvudsakliga problemet är naturligtvis att en punktering av däcket resulterar i totalt fel. EN blås ut vid höga hastigheter kan leda till en farlig bilolycka. Militärplanerare handlar om att däck sprängs av skott eller explosion. En fordons besättnings värsta mardröm fastnar i en brandzon eftersom deras däck alla är plana. Uppenbarligen kan ett luftfritt däck inte inaktiveras med en enda punktering.

Ett plant pneumatiskt däck

Ett annat problem med pneumatiska däck innebär variationer i lufttryck och däckprestanda. Lägre däcktryck kan skapa förbättrad dragkraft (och ökad komfort), eftersom däcken "plattar" något, vilket sätter mer slitbanan i kontakt med vägen. Trycket inuti däcket upprätthåller emellertid inte bara "upp och ner" -styvheten - det upprätthåller också däckets sidostyvhet. Sänkt lufttryck gör att däckens sidoväggar kan böjas, vilket tyvärr resulterar i dålig hantering. I ett luftfritt däck är däckstyvheten i dessa två dimensioner oberoende.

Lufttrycket orsakar också andra problem. Konsumenterna är notoriskt opålitliga när det gäller att ställa in däcktrycket på rätt sätt, vilket ofta resulterar i osäkra situationer. Pneumatiska däck är också mottagliga för temperaturförändringar, vilket kan förändra däckets inre tryck.

Tweel Airless Däck på vägen.

Tweelen har flera brister (bortsett från namnet). Det värsta är vibrationer. Över 50 km / h vibrerar Tweel avsevärt. Det i sig själv kanske inte är ett problem, men det orsakar två andra saker: buller och värme. En snabbt rörande tweel är obehagligt högt [Källa: CBS News]. Långdistansskörning i höga hastigheter genererar mer värme än Michelin-ingenjörerna skulle vilja.

Ett annat problem är däckbranschen. Att göra Tweels är en helt annan process än att göra ett pneumatiskt däck. Den stora omfattningen av de förändringar som skulle behöva göras på många fabriker, för att inte tala om däckbalanserings- och monteringsutrustning i tusentals bilverkstäder, utgör ett betydande (men inte oöverstigligt) hinder för det breda antagandet av luftlösa däck.

På grund av dessa brister planerar Michelin inte att lansera Tweelen till konsumenterna snart. "Radiell däckteknologi kommer att fortsätta som standarden under lång tid framöver", säger Michelins pressmeddelande som berättar om Tweel-utvecklingen. De arbetar inledningsvis med Tweel-användning i låghastighetsapplikationer, till exempel på konstruktionsfordon. Tweel är perfekt för sådan användning eftersom vibrationsproblemen med hög hastighet inte kommer att spelas in, och den robusta konstruktionen kommer att vara en stor fördel på en byggarbetsplats. Michelin undersöker också militär användning av Tweel.

Konstruktionsfordon med Tweel Airless Däck.

Vid en offentlig demonstration av Tweel placerade Michelin prototyper på iBOT, en personlig rörlighet för fysiskt funktionshindrade och Segway Centaur, ett fyrhjuligt fordon av ATV-typ som använder Segways självbalanseringsteknik.

IBOT och Segway Centaur

Michelin är inte det enda företaget som arbetar med en design utan luft. Resilient Technologies utvecklar sitt eget luftlösa däck, känt som NPT (icke-pneumatiskt däck). Det företaget använder en mer aggressiv utvecklings- och marknadsföringsstrategi för militär användning. NPT är baserat på en annan konfiguration av ekrar, men den allmänna idén är densamma som Tweel [Källa: Fox News].

För mer information om Tweel Airless Tire och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.

Relaterade artiklar

  • Hur däck fungerar
  • Hur självuppblåsande däck fungerar 
  • Tips om däckköp
  • Hur däcktrycksmätare fungerar 
  • Hur bilar fungerar 
  • Hur cyklar fungerar 
  • Hur motorcyklar fungerar 
  • Hur Harley-Davidson fungerar 
  • Hur Caterpillar grävlastare fungerar 
  • Hur hydrauliska maskiner fungerar 

Fler bra länkar

  • Michelin
  • Ministeriet för teknik 
  • Autoblog 
  • Snabba, coola bilar 
  • Populär vetenskap 

källor

  • CBS News. “Lufta däck? Tänk på Tweelen. ” http://www.cbsnews.com/stories/2005/01/27/eveningnews/main669888.shtml
  • Snabba coola bilar. "Airless Däck, nya från Michelin." http://www.fastcoolcars.com/airless-tires.htm
  • Fox news. "Militära entreprenörer utvecklar prototyp av luftfritt däck." http://www.foxnews.com/story/0,2933,240737,00.html?sPage=fnc.technology/innovation
  • Michelin. "Michelin släpper luften från framtida däckinnovation." http://www.michelinman.com/difference/releases/pressrelease01102005a.html



Ingen har kommenterat den här artikeln än.

De mest intressanta artiklarna om hemligheter och upptäckter. Massor av användbar information om allt
Artiklar om vetenskap, rymd, teknik, hälsa, miljö, kultur och historia. Förklara tusentals ämnen så att du vet hur allt fungerar