تایرهای بدون هوا، نوآوری جدید در صنعت خودرو

تایرهای پنوماتیک که بیش از ۱۰۰ سال است در صنعت خودرو استفاده می‌شوند، امکان دارد به زودی جای خود را به تایرهای بدون هوا بدهند که دیگر نیازی به باد ندارند.

به گزارش تک‌ناک، امروزه ما وارد دوره‌ استفاده بیشتر از خودروهای برقی شده‌ایم، اما تایرهای پنوماتیک هنوز همان‌طور که بودند، باقی مانده‌اند. این تایرها اولین بار در سال ۱۸۸۸ توسط دانلوپ اختراع و از سال ۱۸۹۱ به بعد توسط شرکت میشلن در صنعت خودرو به طور گسترده استفاده شدند.

این تایرهای لاستیکی از آن زمان تغییرات زیادی کرده‌اند، اما اصل آنها بیش از یک قرن تغییر نکرده است. حالا، میشلن می‌گوید که ممکن است وقت آن رسیده باشد که نوع جدیدی از تایرها معرفی شود که دیگر نیازی به باد نداشته باشند.

اضافه کردن هوا به تایرهای خودرو، به احتمال زیاد یکی از دلایل اصلی برای موفقیت خودروهای مکانیکی بوده است. تعلیق و ضربه‌گیرها می‌توانند کیفیت رانندگی را تا حدی بهتر کنند، اما هوای داخل تایرها باعث می‌شود سواری نرم‌تر شود و ثبات خودرو حفظ گردد. همچنین این کار باعث کاهش صدای جاده داخل خودرو می‌شود.

با وجود بهبودهای تدریجی در طول سال‌ها، تایر پنوماتیک رادیال که میشلن در سال ۱۹۴۰ اختراع کرد و در سال ۱۹۷۲ وارد بازار شد، همچنان به عنوان فناوری اصلی استفاده می‌شود.

شرکت میشلن برای به‌روزرسانی این فناوری، در اجلاس Movin’On 2019 سیستم تایر بدون هوا (UPTIS) را معرفی کرد. اما ایده تایرهای بدون هوا قدیمی‌تر از اینها است.

بیش از ده سال پیش، شرکتی به نام Polaris یک موتور چهارچرخ ساخت که به تایرهای بدون هوا مجهز بود، چون این تایرها در برابر آسیب‌های جاده‌های ناهموار، مقاوم‌تر بودند.

تایرهای بدون هوای میشلن در فضا؟

تایرهای بدون هوا، مانند تایرهایی که میشلن برای پروژه آرتمیس ناسا ساخته است، در فضا و زمین مزایای زیادی دارند.

این تایرها در مقایسه با تایرهای معمولی که با باد پر می‌شوند، مشکلات کمتری دارند. یکی از بزرگ‌ترین مشکلات تایرهای معمولی، پنچری است؛ یعنی آسیب دیدن تایر به دلیل چاله‌ها یا سایش نامنظم که به دلیل فشار باد اشتباه در تایرها ایجاد می‌شود. به همین دلیل، بسیاری از تایرها قبل از پایان عمر مفید خود باید تعویض شوند. در واقع، ۲۰ درصد از تایرهای سراسر جهان پیش از رسیدن به عمر مفید خود تعویض می‌شوند.

این موضوع باعث تعویض ۱ تا ۱.۶ میلیارد تایر در سال می‌شود، که مشکلی عظیم برای محیط زیست است و با انتقال به خودروهای برقی بیشتر نیز تشدید شده است.

تایرهای بدون هوا به دلیل نداشتن هوا، دیگر فشار اشتباه ندارند و نمی‌توانند پنچر شوند. این ویژگی باعث می‌شود که تایرهای بدون هوا مقاوم‌تر باشند و آسیب‌های جدی به آنها وارد نشود.

به عنوان مثال، در تایرهای معمولی، آسیب به دیواره‌های جانبی ممکن است باعث پنچری نشود، اما این آسیب می‌تواند ساختار تایر را ضعیف کند و باعث تعویض آن گردد. اما تایرهای بدون هوا دیواره جانبی ندارند، بنابراین احتمال آسیب به آنها کمتر است و خطرات کمتری دارند.

در نتیجه، تایرهای بدون هوا می‌توانند هم در زمین و هم در فضا به کار آیند و مشکلاتی مانند پنچری و سایش غیرمنظم تایرها را حل کنند، که هم برای خودروهای برقی و هم برای محیط زیست مفید است.

روش روکش‌زدن تایرها (Retreading)، که بیش از ۱۰۰ سال است استفاده می‌شود، می‌تواند عمر تایرهای بدون هوا را افزایش دهد. این روش بیشتر برای کامیون‌ها و اتوبوس‌ها رایج است، اما برای خودروها استفاده نمی‌شود، چرا که تایرهای خودرو باید عملکرد بالایی داشته باشند و بتوانند سرعت‌های بالای ۱۰۰ مایل در ساعت را تحمل کنند.

همچنین برخی افراد فکر می‌کنند که روکش‌زدن تایرها ایمن نیست و این کار برای تایرهایی که عمر کمی دارند، اقتصادی نمی‌باشد.

با وجود این، تایرهای بدون هوا می‌توانند سه برابر بیشتر از تایرهای معمولی عمر کنند. این تایرها ممکن است بسته به شرایط رانندگی و نگهداری، بین ۵۰,۰۰۰ تا ۱۰۰,۰۰۰ مایل دوام بیاورند.

این ویژگی می‌تواند روکش‌زدن آنها را مقرون‌به‌صرفه‌تر از تایرهای معمولی کند. در مقایسه، تایرهای معمولی خودرو اغلب بین ۲۰,۰۰۰ تا ۶۰,۰۰۰ مایل عمر می‌کنند و ممکن است به دلیل آسیب‌ها زودتر تعویض شوند.

آیا آینده تایرهای میشلن بدون هوا خواهد بود؟

تایرهای بدون هوا به مواد و فناوری‌های جدیدتری نسبت به تایرهای معمولی نیاز دارند. قسمت خارجی این تایرها از لاستیک مشابه تایرهای سنتی ساخته می‌شود، اما ساختار داخلی آنها که جایگزین هوای فشرده است، از پلی‌یورتان تقویت‌شده با الیاف شیشه ساخته می‌شود.

رینگ یا حلقه تایر هم از آلومینیوم، فولاد یا آلیاژ ساخته می‌شود، اما ممکن است به شکلی طراحی شود که به طور یکپارچه با چرخ ترکیب گردد و جدا نشود.

برخلاف تایرهای معمولی که ممکن است فشار آنها را بسته به وزن بار تغییر دهند، تایرهای بدون هوا نمی‌توانند فشارشان را تنظیم کنند. این تایرها باید بر اساس حداکثر وزن مجاز خودرو تنظیم شوند و نمی‌توانند به صورت خودکار برای حمل بار سنگین‌تر، فشار بیشتری پیدا کنند.

شرکت میشلن، تایرهای UPTIS خود را با شرکت La Poste در فرانسه و DHM در سنگاپور آزمایش کرده است. گزارش شده که تسلا هم در حال مذاکره با میشلن برای استفاده از این تایرها در خودروهای خود است. با وجود این، میشلن اذعان می‌کند که هنوز استانداردهایی مشابه تایرهای معمولی برای تایرهای بدون هوا وجود ندارد.

علاوه بر تایر UPTIS میشلن، شرکت‌های دیگر هم در حال توسعه تایرهای بدون هوا هستند. به عنوان مثال، بریجستون تایر Air Free و Hankook تایر iFlex را معرفی کرده‌اند. Goodyear حتی یک گام جلوتر رفته و تایر کروی Eagle 360 Urban را برای خودروهای خودران معرفی کرده است. اما به طور کلی، اکثر تولیدکنندگان تایر هنوز تایرهای بدون هوا را در اولویت خود قرار نداده‌اند. 

از آنجایی که تایرهای بدون هوا مزایای زیادی دارند، به احتمال زیاد این تکنولوژی به زودی در حمل‌ونقل استفاده خواهد شد و به گزینه‌ای سازگار با محیط زیست تبدیل می‌شود.