Nadal często można spotkać samochody utykające na-przebitych oponach lub zmieniające koła na poboczu drogi.
To samo dotyczy kosztów wymiany przedwcześnie zużytych opon, co może wynikać z tego, że kierowcy nie sprawdzają ciśnienia tak regularnie, jak powinni.
Czasami trudno nie odnieść wrażenia, że opony są słabym ogniwem samochodu. Ale czy to się zmieni?
Czy to koniec czarnych gumowych nadmuchiwanych pączków, które po raz pierwszy zastosowano w pojazdach w latach 90. XIX wieku? Ten produkt został zaprojektowany tak, aby był niezniszczalny i dlatego niełatwy do recyklingu?
Na torze testowym w Luksemburgu Tesla Model 3 wykonuje ostre zakręty, gwałtownie przyspiesza i zatrzymuje się awaryjnie. Standardowe rzeczy. Warto jednak zaznaczyć, że samochód wyposażony jest w cztery opony bezpowietrzne - amerykańskiego producenta Goodyear.
Specjalne plastikowe szprychy, które wspierają cienki wzmocniony gumowy bieżnik. Gdy samochód się porusza, szprychy wyginają się i skręcają.
Starszy menedżer programu Goodyear Non-Pneumatic Tyres (NPT), Michael Rachita, wyjaśnia ograniczenia: „Będzie hałas i pewne wibracje. Wciąż uczymy się, jak złagodzić jazdę. Uważamy jednak, że będziecie zaskoczeni osiągami. „On się nie myli.
Pojazdy elektryczne i autonomiczne zmieniają popyt na opony. Firmy dostawcze i firmy transportowe potrzebują produktów, które-nie wymagają konserwacji, są odporne na przebicie-, nadają się do recyklingu i są wyposażone w czujniki mapujące warunki na drodze.
W miastach pojawiają się-usługi wspólnego korzystania z samochodu i transportu-, a nie własność. Samochód z przebitą oponą to samochód nieopłacalny.
Pan Rachita powiedział: „Chociaż opony pneumatyczne zawsze będą na miejscu, potrzebnych jest wiele rozwiązań. W miarę jak wkraczamy w świat, w którym pojazdy autonomiczne stają się coraz bardziej powszechne, a wiele miast oferuje transport-jako-strategie-usługi, posiadanie-ogumienia bezobsługowego jest bardzo ważne. To ważne”.
W laboratorium Goodyear opony są testowane przez 24 godziny przy różnym obciążeniu i prędkości. To tysiąc mil. Niektóre szprychy odkształciły się, a inne złamały, ale konstrukcja nadal działała bezpiecznie, powiedział Rachita. „To uczenie się przez testowanie, uczenie się przez testowanie” – powiedział. „Ale jesteśmy na etapie, który daje nam dużo pewności. To jest prawdziwa okazja”.
Rywal Goodyear, firma Michelin, współpracuje z General Motors (GM) nad oponami bezpowietrznymi od 2019 r. W lutym w mediach pojawiły się doniesienia, że opracowany przez Michelin unikalny{1}}odporny na przebicie system opon (Uptis) może zadebiutować w nowym samochodzie elektrycznym Chevrolet Bolt planowanym przez GM prawdopodobnie już w 2024 r.
Opony Uptis są wykonane z-żywicy o wysokiej wytrzymałości z dodatkiem włókna szklanego i gumy kompozytowej (na którą firma Michelin zgłosiła 50 patentów), tworząc strukturę siatkową otaczającą aluminiowe koło.
Cyrille Roget, ekspert ds. nauki i innowacji francuskiego producenta opon, nie potwierdzi doniesień Bolta, ale mówi BBC, że Michelin będzie miał więcej do powiedzenia jeszcze w tym roku.
Michelin jest liderem na rynku kół airless. Jej Tweel (koło-opony) istnieje na rynku od 2005 roku i jest używane w wolno-pojazdach, takich jak sprzęt rolniczy.
Optymalizacja technologii pojazdów drogowych jest jednak zupełnie innym wyzwaniem, mówi Roget: „Mamy 130 lat doświadczenia i wiedzy w udoskonalaniu konstrukcji nadmuchiwanych, takich jak opony pneumatyczne. Technologia Airless jest bardzo nowa”.
Uptis to jednak tylko krok do czegoś większego. Firma, która dała nam-napompowane logo Michelin Man, ma-wieloletni plan stworzenia opony pozbawionej powietrza, połączonej, wydrukowanej-3D i wykonanej w całości z materiałów, które można stopić i-ponownie wykorzystać.
Według Michelin, poza okazjonalnym-ponownym bieżnikowaniem, nie wymaga-obsługi.
Duża waga akumulatora oznacza, że konstrukcje bezpowietrzne są szczególnie odpowiednie dla pojazdów elektrycznych. „Możesz przewieźć większy ładunek, zachowując większą elastyczność niż w przypadku opony pneumatycznej” – mówi Rachita.
Z drugiej strony opony bezpowietrzne mają większą powierzchnię styku z drogą, co zwiększa opór. Ten opór toczenia zużywa więcej energii do napędzania opon do przodu -, co ma wpływ na żywotność akumulatora i zasięg.
A potem słychać hałas - szum gumy-na-drodze.
„Po usunięciu dźwięku silnika w samochodzie elektrycznym dominującym źródłem hałasu stają się opony” – mówi Matt Ross,-redaktor-naczelny Tyre Technology International.
Ponadto sztywność plastikowych szprych przenosi więcej wibracji przez zawieszenie. Jego zdaniem kierowcy od dawna przyzwyczajeni do reakcji i osiągów opon pneumatycznych mogą wymagać pewnego przekonania.
Ważniejsza od percepcji konsumentów jest jednak decyzja organów regulacyjnych.
Rządy będą żądać rygorystycznych testów bezpieczeństwa i standaryzacji przepisów. Producenci opon będą musieli dużo inwestować w nowe zakłady produkcyjne i rozwijać łańcuchy dostaw. To zajmie lata.
Producenci opon mają nadzieję, że pierwsi użytkownicy w niszowych obszarach pomogą w rozwoju technologii. „Opony niepneumatyczne (NPT) cieszą się szczególnym zainteresowaniem w sektorach takich jak wojsko, reagowanie na katastrofy, pojazdy bezpieczeństwa i maszyny specjalistyczne” – mówi BBC News Klaus Kraus, szef europejskiego działu badań i rozwoju w firmie Hankook.
W styczniu południowokoreańska firma zaprezentowała najnowszą wersję swojego i-Flex NPT. Mniejsza od konwencjonalnej opony, struktura plastra miodu składająca się z zazębiających się szprych poliuretanowych stanowi przełom w radzeniu sobie z naprężeniami bocznymi i poziomymi, twierdzi firma.
To ilustracja tego, w jakim kierunku technologia poprowadzi oponę przyszłości, mówi Sosia Causeret Josten, analityk w dziale Sightline Tyre Intelligence firmy Goodyear. Opony, jako jedyny styk drogi z pojazdem, oferują ogromny potencjał.
Być może dzięki przetwarzaniu w chmurze i algorytmom połączone pojazdy mogłyby dostarczać informacje o tym, gdzie władze rządowe muszą naprawić drogi lub usypać żwir podczas mroźnej pogody.
Weźmy inny przykład: automatyczne układy hamulcowe. „Jeśli układ zapobiegający blokowaniu się hamulców (ABS) wykryje, że pojazd jedzie na w połowie-zużytych oponach letnich, może zareagować szybciej. Ta zaleta może odegrać ważną rolę w autonomicznej przyszłości, w której pojazd musi sam reagować” – mówi.
Oczywiście nie wszystkie te technologie muszą dotyczyć wyłącznie opon bezpowietrznych. Nie wszyscy producenci są przekonani, że NPT są przyszłością. „Do dziś wierzymy, że opony pneumatyczne to najlepszy wybór dla większości pojazdów” – mówi Denise Sperl, dyrektor ds. badań i rozwoju opon samochodowych w niemieckiej firmie Continental.
Opony zawsze będą musiały „jednocześnie spełniać wiele wymagań w zakresie bezpieczeństwa, komfortu, wydajności i zrównoważonego rozwoju”, a guma wypełniona powietrzem- pozostaje najlepszym kompromisem, twierdzi.
Continental opracowuje system-samopompowania, w którym pompy i czujniki w kole utrzymują ciśnienie na optymalnym poziomie.
Podobnie jak wszyscy producenci, firma poszukuje „bardziej ekologicznych” produktów. Wkrótce w oponach premium będzie stosowany poliester z plastikowych butelek pochodzących z recyklingu, a zarówno Continental, jak i Goodyear prowadzą badania nad kwiatem mniszka lekarskiego, który wytwarza lateks podobny do drzew kauczukowych.
Jednak zrównoważone alternatywy dla konwencjonalnych materiałów są dostępne jedynie „w ograniczonym zakresie” – dodaje pani Sperl. Opony pneumatyczne są dostępne na rynku nie bez powodu, - spisują się najlepiej. „Jesteśmy o tym przekonani” – mówi.