PRZYSZŁOŚĆ MOTORYZACJI. OPONY BEZPOWIETRZNE.

Jak zbudowane jest koło bezpowietrzne nowej generacji?

Klasyczne koło składa się z osobnej felgi i napompowanej gumowej opony. W architekturze NPT koło staje się zintegrowanym modułem mechatronicznym składającym się z trzech współpracujących stref:

• Centralna piasta ze stopu aluminium: Wytrzymały rdzeń mocowany śrubami do piasty pojazdu, produkowany w technologii kucia lub zaawansowanego odlewu, zachowujący tradycyjne rozstawy śrub (np. popularny w autach europejskich rozstaw 5x112 czy spotykany w autach azjatyckich rozstaw 5x114.3).
• Elastyczne szprychy nośne (Spoke Blades): Ażurowa struktura wykonana z tworzywa wzmocnionego włóknem szklanym (GFRP) lub poliuretanu o wysokiej pamięci kształtu. Szprychy uginają się pod ciężarem auta na dole, a rozciągają na górze, pochłaniając drgania niczym tradycyjna poduszka powietrzna.
• Zewnętrzny pierścień opasania i bieżnik: Pierścień ścinający ze stali lub kompozytów, na który naniesiona jest warstwa bieżnika kauczukowego, z możliwością wielokrotnego odnawiania w technologii druku 3D bez wyrzucania szkieletu koła.

Wyzwania inżynieryjne: Dlaczego jeszcze nie jeździmy na nich na co dzień?

Choć opony bezpowietrzne z sukcesem sprawdzają się w pojazdach wojskowych, maszynach budowlanych i wózkach golfowych, ich adaptacja do samochodów poruszających się z prędkościami autostradowymi napotyka konkretne bariery fizyczne:

Głównym wyzwaniem jest hałas aerodynamiczny oraz dyssypacja ciepła przy prędkościach powyżej 120 km/h. Otwarta ażurowa konstrukcja generuje zawirowania powietrza, a ciągłe uginanie polimerów wytwarza ciepło histerezy. Ponadto zanieczyszczenia (błoto, śnieg, kamienie) dostające się między szprychy mogą powodować gwałtowne niewyważenie dynamiczne koła. Dlatego w zastosowaniach seryjnych producenci testują zamknięte ścianki boczne imitujące tradycyjną oponę.

Czy felgi aluminiowe stracą rację bytu?

Wprowadzenie kół bezpowietrznych nie oznacza końca felg aluminiowych – zmienia się jedynie ich konstrukcja. W technologii NPT centralny rotor z aluminium klasy lotniczej odpowiada za precyzyjne centrowanie koła na piaście oraz odprowadzanie ciepła z układu hamulcowego. Zanim jednak koła bezpowietrzne wejdą do masowej produkcji, standardem pozostają ultralekkie felgi kute Monoblock oraz felgi Flow Forming, które redukują masę nieresorowaną i zapewniają idealne spasowanie dzięki precyzyjnym obliczeniom w kalkulatorze ET.