O motorista médio tem muito o que controlar nos dias de hoje. Quer seja quanto combustível resta no tanque, quanta carga resta na bateria, ou se o policial atrás os notou checando o celular. Uma coisa em que eles não estão pensando são pneus, deles ou de qualquer outra pessoa. É uma prova do estado da tecnologia de pneus, eles simplesmente funcionam e por um longo tempo antes que as substituições sejam necessárias.

Não houve uma grande mudança na tecnologia subjacente por cerca de cinquenta anos. Mas os tempos estão mudando, e afirma-se que uma nova tecnologia de pneus está chegando. Várias empresas estão questionando se o pneu pneumático é o princípio e o fim de tudo, e protótipos de aparência futurística foram vistos em feiras de negócios em todo o mundo

A longa jornada do pneu pneumático

Os pneus pneumáticos (com ar) surgiram no século 19 e foram instalados pela primeira vez em um automóvel por Andre Michelin em 1895, com resultados mistos. Nas décadas seguintes, a tecnologia amadureceu rapidamente, com os avanços chegando em grande escala e rápido.

Mais de 100 anos depois, os pneus pneumáticos continuam a dominar. A última grande mudança tecnológica radical foi a mudança da construção diagonal para a radial, com a grande maioria das montadoras abandonando a primeira na década de 1970.

Nesse momento, houve melhorias constantes e contínuas nos compostos dos pneus e no design da banda de rodagem, mas poucas coisas que o consumidor médio notaria no dia a dia.

A única tarefa de serviço restante para o pneu pneumático é garantir que ele tenha ar dentro. Não fazer isso causa desgaste prematuro no pneu e pode levar a estouros. Para evitar complicações para proprietários de automóveis negligentes, vários fabricantes têm desenvolvido projetos de pneus que não usam ar.

O retorno aos raios

Os primeiros projetos tinham problemas com ruído e vibração em alta velocidade, que os relatórios do fabricante foram resolvidos em protótipos posteriores.

A grande maioria dos designs sem ar segue um tema semelhante. Um anel externo é equipado com uma banda de rodagem de borracha, que se conecta ao cubo com uma série de raios de polímero.

O peso do veículo está pendurado no topo do ringue, colocando os raios em tensão. A Bridgestone e a Sumitomo exibiram designs de protótipos, mas é a Michelin que tem feito o maior esforço público para a tecnologia.

A Michelin anunciou recentemente seu novo design Uptis, que tem uma forma de chevron nos raios. A empresa planeja lançar o produto em parceria com a GM já em 2024. Foi um longo caminho para chegar a este ponto, com a Michelin tornando-se pública pela primeira vez com seu protótipo Tweel em 2005. Os protótipos iniciais sofreram com ruídos e vibrações, mas foram promissores o suficiente para fazer o desenvolvimento rolar.

Os pneus sem ar têm sido de grande interesse para aplicações militares.

Houve outros jogadores obscuros também. Resilient Technologies estreou uma configuração sem ar para aplicações militares na SEMA em 2009, embora pouco tenha sido ouvido desde então. Voltando ainda mais longe, no entanto, está o pneu Martin Elastic, desenvolvido na década de 1930 e testado nos jipes da época.

Até agora, nenhum desses conceitos chegou ao mercado automotivo. Para entender o porquê, devemos primeiro examinar por que alguém iria querer desenvolver pneus sem ar em primeiro lugar.

Um conceito que promete

Os benefícios do pneu sem ar foram elogiados amplamente pelos fabricantes. Há uma série de frutos abundantes que a tecnologia tem a oferecer.

O mais óbvio é que furos se tornarão coisas do passado. Isso não apenas tem o benefício direto de reduzir os inconvenientes, mas também significa que o espaço para bagagem é liberado porque não será mais necessário carregar um pneu sobressalente e um aumento na quilometragem conforme o peso morto é eliminado.

Os sistemas de monitoramento da pressão dos pneus também não serão mais uma necessidade. Um grande número de pneus é jogado fora todos os anos devido a esse motivo, muito antes que a banda de rodagem ou outros componentes se desgastem. Livrar-se desse problema promete melhorar significativamente a longevidade do pneu.

Um dos principais benefícios é a estabilidade lateral. Em pneus radiais padrão, não é possível melhorar a rigidez lateral sem afetar outras propriedades do pneu. Enrijecer o pneu desta forma pode fazer com que o pneu ofereça uma direção difícil, especialmente em superfícies esburacadas.

No entanto, devido à construção dos designs sem ar, o pneu pode ser feito para ser tolerante no eixo vertical, embora seja rígido de um lado para o outro. Isso tem a vantagem de tornar o manuseio muito mais preciso, o que é de interesse particular para aplicações esportivas e de alto desempenho.

O remendo de contato de um pneu sem ar é outro ponto de interesse. Ao contrário dos pneus com ar, que necessariamente se projetam nas laterais com a pressão do ar, a área de contato de um pneu sem ar pode ser muito mais consistente e plana. Por não ter ar, ele não repousa mais sobre os ombros do motorista para garantir que seus pneus estejam apoiados na pressão correta para manter a área de contato adequada.

Outra vantagem da tecnologia é o desgaste. Apesar dos monitores de pressão dos pneus agora serem amplamente difundidos e dos fabricantes tentarem educar os motoristas sobre as práticas adequadas de rotação dos pneus, poucos consumidores cuidam bem de seus pneus. Ficar abaixo ou inflado demais pode desgastar prematuramente um conjunto de pneus, mas com um design sem ar, isso não é um problema.

Além disso, os fabricantes afirmam que deve ser possível substituir a banda de rodagem com facilidade e segurança em tais projetos, com pouca ou nenhuma degradação no desempenho. Isso teria enormes ramificações de sustentabilidade; as estimativas atuais são de que 1,5 bilhão de pneus são descartados a cada ano. Quaisquer melhorias na reciclabilidade dos componentes do pneu podem ter um grande impacto.

Existem possibilidades mais fantásticas também. Ter um design sem ar traz a possibilidade de perfurar o pneu para criar canais para o escoamento da água. Por não exigir que a água seja empurrada para fora do pneu. Desenvolvimentos nesta área podem reduzir significativamente a chance de aquaplanagem ao dirigir em águas paradas. Uma vez que a aquaplanagem pode levar à perda total de controle de um veículo, quaisquer melhorias neste espaço têm o potencial de economizar dinheiro e vidas.

Claro, até que a borracha literalmente caia na estrada, tudo isso é um boato. Embora a Michelin já despache produtos Tweel há vários anos, eles estão limitados a aplicações robustas de baixa velocidade, como carregadeiras de direção deslizante e cortadores de grama. Preparar pneus sem ar para a rodovia ainda vai demorar.

Qual o grande problema?

Apesar do conceito ter chegado à notícia pela primeira vez em 2005, e os testes bem sucedidos no Hot Rod Power Tour em 2013, ainda não vimos esses produtos chegarem aos carros de passageiros em massa ainda. Existem vários problemas de engenharia a serem resolvidos antes que os projetos airless estejam prontos para o público.

Um dos principais problemas que fica imediatamente aparente à primeira vista é o potencial de entulho se alojar nos raios. Para funcionar corretamente, os raios devem ser capazes de se flexionar livremente. Objetos rígidos podem danificar rapidamente os raios se ficarem presos por dentro, areia, lama ou neve podem entupi-los, fazendo com que as rodas fiquem desequilibradas.

O novo design do Uptis da Michelin está programado para chegar às ruas em 2024. A pesquisa e o desenvolvimento levaram a diferenças significativas em seu design em comparação com o projeto anterior do Tweel.

A velocidade tem sido um ponto particular de impasse para os designs da Michelin, com a maioria de seus produtos Tweel atuais sendo limitados à operação em baixa velocidade.

Seus próximos designs de Uptis estão divergindo significativamente de seus protótipos Tweel anteriores em uma tentativa de atender melhor às necessidades de veículos de passageiros, que são mais pesados ​​e viajam muito mais rápido do que UTVs e cortadores de grama. Qualquer projeto viável terá que ser capaz de resistir a horas de condução em alta velocidade em rodovias sem superaquecimento, delaminação ou de outra forma falhar – e as empresas de pneus têm tido problemas para acertar, mesmo com projetos convencionais.

Embora um pneu sem ar, por definição, não possa furar ou esvaziar, ele tem seu próprio conjunto de problemas. Os raios podem ser cortados, rasgados, rasgados ou danificados de outra forma, reduzindo a vida útil do pneu. Atualmente, existem muito poucos dados sobre essas falhas devido à natureza do protótipo da tecnologia.

Existe também a possibilidade de delaminação da banda de rodagem e anel externo, além de outras falhas relacionadas à construção exclusiva dos pneus. É importante resolver esses problemas antes que os pneus sejam colocados em serviço para o público em geral. Fazer isso requer uma grande quantidade de testes, o que necessariamente leva muito tempo.

A opinião do consumidor provavelmente levará algum tempo para entender a ideia, os pneus pneumáticos têm sido de rigor por mais de um século e os designs sem ar são uma mudança radical em relação ao que veio antes. Provavelmente, será necessário um esforço significativo por parte dos fabricantes para ajudar os clientes a se acostumarem com as peculiaridades da nova tecnologia. Haverá limitações inerentes e imprevistas, e os projetos podem não ser adequados para caber nos veículos existentes.

É improvável que esses problemas sejam insolúveis. No entanto, para superar esses problemas e levar um novo design a um ponto em que esteja pronto para enfrentar o selvagem mundo exterior, é necessário um grande esforço de engenharia. A Michelin parece liderar o campo e tem trabalhado lentamente no projeto desde o final dos anos 1990.