6 Minuty
NASA's rover tires could end flats for drivers
Inženýři v NASA spolu s privátní společností SMART Tire upravují superelastické pneumatiky, které používá rover Curiosity, aby byly použitelné v běžných osobních vozech. Na rozdíl od konvenčních pneumatických pneumatik tyto superelastické konstrukce nepoužívají vzduch, ale tvarově paměťové slitiny, což je činí prakticky imunními vůči propíchnutí — potenciální průlom pro motoristy i průmysl pneumatik. Tento přístup může změnit koncept bezdušových pneumatik, odolných proti propíchnutí, a otevřít cestu k novým standardům bezpečnosti a provozních nákladů na silnicích.
What is Superelastic technology?
Superelastické pneumatiky jsou vytvořeny z pokročilých kovových slitin s tvarovou pamětí (anglicky shape-memory alloys, SMA), které se při ohybu či natažení flexibilně deformují a následně se díky své elastické paměti vracejí do původního tvaru. To znamená, že neobsahují vnitřní vzduchovou komoru ani klasickou konstrukci náchylnou k defektu. NASA využívá varianty této technologie v kosmických aplikacích desítky let, protože nabízí kombinaci odolnosti proti extrémním podmínkám a dlouhodobé tvarové stability. V současnosti testují společnosti jako Hyundai, Kia a SMART Tire upravené verze pro silniční použití, kde je třeba vyřešit otázky jízdního komfortu, kompatibility s koly a provozní životnosti.
Hlavní koncepty superelastické technologie z hlediska pneumatik zahrnují vícero aspektů: mechanickou návratnost po deformaci, odolnost vůči propíchnutí a trhlinám, tepelnou stabilitu materiálu v běžném rozmezí provozních teplot a možnost přizpůsobení tuhosti podle konstrukčního návrhu. Pro automobilový průmysl to znamená nejen eliminaci defektů, ale i novou rovinu integrace pneumatik s palubní elektronikou a systémem řízení podvozku.
Hlavní body:
- Návrh odolný proti propíchnutí — eliminuje tradiční defekty pneumatik
- Žádná správa tlaku vzduchu ani rezerva není nutná — snižuje provozní nároky
- Použití tvarově paměťových slitin (SMA) pro elastickou obnovu a dlouhou životnost
„Představte si, že přejedete přes hřebík nebo ostrý odpad a nemusíte zastavovat,“ říká jeden z průmyslových inženýrů seznámený s projektem. Pro řidiče by to znamenalo méně silničních poruch, nižší stres z údržby a potenciálně i nižší celkové náklady na vlastnictví vozidla. Navíc absencí vzduchové komory se otevírá i prostor pro jiné formy monitorování stavu pneumatik, protože běžné systémy TPMS (systémy monitorování tlaku v pneumatikách) by nebylo třeba, nebo by se transformovaly na systémy sledující strukturální integritu průřezů z materiálů s tvarovou pamětí.
Market context and pricing
Dnešní průměrná osobní pneumatika stojí přibližně 100 USD, zatímco výkonné pneumatiky se mohou blížit až 1 000 USD za kus. Počáteční série superelastických slitinových pneumatik pravděpodobně ponesou prémiovou cenu, když se dostanou na spotřebitelský trh, protože zavádějí nový materiál a výrobní postupy do běžné automobilové výroby. Nicméně pro kupující, kteří oceňují komfort, bezpečnost a nulovou pravděpodobnost defektu, může vyšší počáteční investice vykompenzovat delší životnost pneumatik, méně nákladů na opravy a méně výjezdů asistenčních služeb. Dále je třeba zvažovat provozní úspory: bez nutnosti rezervních kol se může snížit hmotnost vozidla a optimalizovat prostor v zavazadlovém prostoru, což je obzvlášť relevantní pro elektromobily, kde hmotnost a prostor hrají klíčovou roli pro dojezd.
Výzvy přetrvávají: rozšíření výroby na průmyslovou škálu, ověření dlouhodobého opotřebení na běžných dálnicích a v městském provozu, doladění jízdního komfortu a hlučnosti, a také integrace s existujícími koly a systémy zavěšení. Z technického hlediska je nutné řešit problémy s rozptylem tepla, únavou materiálu při stovkách tisíc cyklů ohybu a recyklovatelností použitých slitin. Automobilky jako Hyundai a Kia spolupracují na vývoji a testování, což by mohlo urychlit proces validace, schvalování pro provoz na veřejných komunikacích a přijetí u regulačních orgánů.
Kromě toho musí výrobci pneumatik a dodavatelé materiálů přebudovat dodavatelské řetězce, aby zajistili dostupnost tvarově paměťových slitin v objemech vyhovujících automobilové výrobě. To zahrnuje investice do nových hutních a tvářecích technologií, přesnější kontroly mikrostruktury materiálu a testovacích protokolů zaměřených na únavu, korozi a chování při různých teplotách. Náklady spojené s těmito změnami mohou být v počáteční fázi vysoké, ale úspory z eliminace defektů a snížení servisních zásahů mohou ekonomiku dlouhodobě vyrovnat ve prospěch nového typu pneumatik.
Why car enthusiasts should pay attention
Nad rámec čistě praktických přínosů mohou superelastické pneumatiky změnit způsob, jakým výrobci uvažují o „balení" vozidel — méně prostoru pro rezervní kolo, nové strategie tlumení, a jiná kompromisní hlediska u sportovních i elektrických vozidel. Výrobci aut by mohli zredukovat výchozí hmotnost nebo přesměrovat uložený prostor pro baterie, nářadí nebo jiné systémy. To otevírá pole pro redesign interiéru a podvozku s důrazem na aerodynamiku, energetickou efektivitu a modularitu součástí. U sportovních vozů by mohly superelastické pneumatiky nabídnout jiné poměry mezi tuhostí, přilnavostí a trvanlivostí, což by vedlo k novým kompromisům v oblasti zrychlení, brzdění a jízdní dynamiky.
Pro automobilový průmysl to představuje nejen bezpečnostní zlepšení, ale i strategickou příležitost předefinovat design pneumatik: od materiálů přes výrobní procesy až po servisní vnímání. Přijetí této technologie bude záviset na několika klíčových faktorech — nákladech, životnosti, akceptaci spotřebitele a schopnosti začlenit nové pneumatiky do stávající infrastruktury servisu a recyklace. Nicméně vyhlídka skutečně odolných pneumatik proti propíchnutí je blíž, než si mnozí řidiči uvědomují, a představuje významnou inovaci v oblasti bezpečnosti na silnicích a provozních nákladů.
Technicky orientovaní čtenáři a nadšenci pro automobily by měli sledovat vývoj parametrů, jako je koeficient přilnavosti, odolnost proti aquaplaningu, teplotní stabilita a hlučnost při různých rychlostech. Také bude důležité sledovat zpětnou vazbu z dlouhodobých testů v reálném provozu, kde se odhalují reálné scénáře opotřebení a scénáře, které se v laboratorních podmínkách obtížně simulují. Konečné rozhodnutí trhu bude ovlivněno i legislativou (homologace), ekologickými požadavky na recyklaci a energetickou náročností výroby.
Zdroj: smarti
Zanechte komentář