Motoryzacja stale się zmienia. Obecnie większość ludzi i mediów skupia się na ewolucji napędów samochodowych. Coraz śmielej mówi się o samochodach autonomicznych. Ale ewolucja dotyczy także opon. Najwięksi producenci opracowują cały szereg nowatorskich rozwiązań, dotyczących nowoczesnego ogumienia. Jakie to rozwiązania?
Jedno jest pewne. Bez względu na to, czy samochody będą dalej napędzane przez silniki spalinowe czy przez silniki elektryczne (zasilane z baterii litowo – jonowych, albo z ogniw wodorowych), bez względu na to, czy auto będzie dalej kontrolowane przez kierowcę czy przez systemy autonomiczne, samochód dalej będzie potrzebował dobrych opon.
Przyszłość ma przed nami mnóstwo tajemnic. Już dziś możemy zadawać sobie pytania: Jak będzie wyglądało serwisowanie opon przyszłości? Jak będziemy diagnozować opony wyposażone w cały szereg czujników? Ile nowych urządzeń pojawi się w serwisie oponiarskim? W jaki sposób będziemy “rozmawiać” w warsztacie z samochodem, który trafi do nas w celu wymiany przebitej opony?
Ewolucja ogumienia – opony podłączone do Internetu
Opony ewoluują. Inżynierowie dopracowują skład mieszanek i kształt bieżnika, chcąc zapewnić jak najlepszą przyczepność, jak najlepsze przenoszenie siły napędowej, jak najkrótszą drogę hamowania i jak najniższe opory toczenia. Ale pojawiają się też zupełnie nowe, niekiedy zaskakujące technologie.
Japoński producent opon samochodowych, firma Yokohama, prowadzi razem z partnerami technologicznymi (Alps Alpine Co. Ltd i Zenrin Co. Ltd) pilotażowe testy, w trakcie których opony samochodowe są podłączone do Internetu. W specjalnym samochodzie testowym zamontowano oponę z czujnikiem SensorTire. Zadaniem czujnika jest zbieranie danych o nawierzchni dróg. To część większego projektu, który ma na celu zbieranie szeregu danych z czujników w oponach. Poza zbieraniem danych o nawierzchni, po której porusza się auto, czujniki mają również zbierać dane o ciśnieniu w oponach (co jest już standardem) oraz mają mierzyć zużycie bieżnika.
W trakcje testów, pojazd z oponą wyposażoną w czujnik SensorTire, przejechał przez 1741 miast, miasteczek oraz wsi. Dane dynamiczne, zebrane w trakcie testu, powiązano z danymi kartograficznymi i zebrano je w chmurze. Po co to wszystko? Jest kilka powodów:
- W przyszłości czujnik zamontowany w oponie będzie przekazywać dane do chmury o tym, że bieżnik jest już poważnie zużyty. W takiej sytuacji nawigacja GPS (łącząca się także z Internetem i wykorzystująca także dane z chmury) będzie mogła tak planować trasy, aby omijać drogi o dużym nachyleniu i z ostrymi zakrętami.
- Czujniki ciśnienia powietrza w oponach, zamontowane w pojeździe autonomicznym, również będą przesyłać dane do chmury, ostrzegając np. o zbyt niskim ciśnieniu powietrza. Aby zminimalizować możliwość spowodowania wypadku, nawigacja będzie prowadzić komputer, sterujący pojazdem autonomicznym tak, aby uniknąć niebezpiecznych zakrętów i dróg o dużym nachyleniu.
- Czujniki zamontowane w kołach mają również przesyłać do chmury zebrane dane o nawierzchni drogi. Dane te będą udostępniane dla innych użytkowników. Dzięki temu nawigacje GPS będą mogły na bieżąco ostrzegać wszystkich kierowców, jadących daną drogą, że np. w danym miejscu na drodze są wyboje.
Podobne, ale prostsze rozwiązanie, jest opracowywane przez firmę Goodyear. Opony przyszłości Eagle F1 Asymetric3 także mają być wyposażone w czujniki. Ich zadaniem będzie przekazywanie danych do chmury, z wykorzystaniem specjalnych algorytmów. Czujniki będą miały za zadanie zbieranie danych o zużyciu bieżnika, ciśnieniu w oponach i temperaturze powietrza w oponach. Rozwiązanie to jest opracowywane głównie z myślą o flotach samochodowych. Osoby zarządzające flotą będą miały dzięki temu stały dostęp do informacji o stanie ogumienia i o stopniu jego zużycia we wszystkich pojazdach. Będą mogły na przykład monitorować, że w niektórych autach ogumienie zużywa się szybciej, niż w innych. Może to być powodowane przez stan techniczny danego pojazdu albo sposób eksploatacji auta przez kierowcę. Poza tym specjaliści od zarządzania flotami będą wiedzieć, w którym momencie należy zamówić nowe opony.
“Zielone opony”, które redukują emisję CO2
Ekolodzy na całym świecie żądają redukcji emisji CO2. Jest to cały czas realizowane, na przykład, poprzez stosowanie bardziej oszczędnych spalinowych jednostek napędowych, napędów hybrydowych (spalinowo – elektrycznych) i elektrycznych. Producenci opon starają się także obniżać opory toczenia.
Inżynierowie Goodyear pracują nad bardziej innowacyjnym rozwiązaniem. Opony Goodyear Oxygene mają mieć ścianki boczne, które będą pokryte mchem. W jakim celu? W trakcie jazdy mech będzie wychwytywać wilgoć z nawierzchni i będzie wchłaniać CO2 z powietrza. W trakcie procesu fotosyntezy, mech będzie uwalniał do powietrza tlen. Jak będą wyglądały takie opony? Czy będą miały zielone ścianki? Tak, jak na razie zupełnie nie przypominają opon, z jakimi codziennie pracujemy w warsztatach.
To nie wszystko. Procesy fotosyntezy w oponach Goodyera Oxygene będą też wykorzystywane do pozyskiwania energii. Będzie ona kierowana do zasilania czujników w oponie, procesora sztucznej inteligencji i specjalnego, świetlnego paska na ścianie bocznej opony. To kolejne rozwiązanie przyszłości. Pasek ten ma zmieniać kolor, aby między innymi, ostrzegać innych kierowców o zmianie pasa i o tym że auto zaczęło hamować.
Opony, których nie można przebić, bo nie ma w nich powietrza
Jeśli takie opony powstaną i wejdą do masowej produkcji, będzie to bardzo zła wiadomość dla serwisów oponiarskich. Klienci nie będą przyjeżdżać na naprawy opon po przebiciu, bo opony te w ogóle nie będą wykorzystywały powietrza jako wewnętrznego wypełniacza.
Inżynierowie Bridgestone pracują nad oponami, które będą wykonane z wykorzystaniem specjalnych, elastycznych materiałów termoplastycznych. To technologia Airless. Elementy z tworzywa termoplastycznego, we wnętrzu opony, przypominają gęsto ułożone szprychy o specjalnie wyprofilowanej krzywiźnie, poprzeplatane ze sobą. Cechują się one bardzo dużą nośnością. Zgodnie z założeniami konstruktorów, będą mogły utrzymać ciężar dużego auta. Mają być także wykorzystywane w motocyklach i innych pojazdach. Opony Bridgestone Airless mają też charakteryzować się bardzo niskimi oporami toczenia.
Opona bez powietrza, na wzór koralowców
Opony przyszłości Michelin Vision również nie będą potrzebowały powietrza w środku. W ich przypadku struktura materiału, z jakiego będą produkowane (jeśli oczywiście, wejdą do produkcji) nie będzie dziełem inżynierów, tylko ma być wzorowana na naturalnych organizmach. W szczególności ma być ona wzorowana na koralowcach, które można znaleźć na rafach koralowych. Zastosowane materiały mają zapewnić oponom ogromną wytrzymałość. Co ważne, materiały do produkcji opon Michelin Vision, mają być całkowicie biodegradowalne.
Poza oponami zmieniają się także felgi…
Nic w tym dziwnego, one również mają wpływ na masę koła. Już dziś produkuje się felgi z bardzo wytrzymałego i równocześnie lekkiego, włókna węglowego. Na razie przede wszystkim do luksusowych aut sportowych i pojazdów klasy premium, ze względu na bardzo wysoką cenę. Ale w przyszłości mogą pojawić się nowe tworzywa, znacznie tańsze od karbonu, jednak cechujące się podobnymi właściwościami: dużą wytrzymałością i niską masą. Niewykluczone, że w przyszłości koło pojazdu będzie traktowane kompleksowo, jako jeden element…
Firma Continental zaprojektowała kompleksowy system technologiczny, zastępujący tradycyjną felgę i oponę. Rozwiązanie Conti C.A.R.E. (z ang. Connected. Autonomous. Reliable. Electrified. – Połączony. Autonomiczny. Niezawodny. Zelektryfikowany.) stanowi odpowiednio zestrojony system łączący technologie obręczy i opon, który daje możliwość zarządzania pożądanymi parametrami podczas jazdy. Dane z systemu są dostosowane do wymagań elektrycznego i bezzałogowego (zautomatyzowanego) kierowania pojazdem, zarówno w indywidualnych, jak i współdzielonych środkach transportu. W połączeniu z internetową aplikacją ContiConnect Live, Conti C.A.R.E. tworzy ekosystem, który umożliwia zarządzanie stanem opon.
Conti C.A.R.E. posiada czujniki ContiSense wbudowane w konstrukcję opony. Czujniki te generują i stale analizują dane dotyczące nie tylko temperatury i ciśnienia w oponie, ale także głębokości bieżnika oraz ewentualnych uszkodzeń. Nie mniej innowacyjny jest pomysł aktywnej regulacji ciśnienia w oponach, za pomocą pomp odśrodkowych wbudowanych w koła. Gdy pojazd przyspiesza, siła odśrodkowa w obręczy działa na pompę, wytwarzając sprężone powietrze. Ta technologia, nazwana PressureProof, stale utrzymuje ciśnienie w oponach w odpowiednim zakresie i pomaga osiągnąć spadek emisji CO2 w przypadku aut spalinowych, lub wydłużyć czas pomiędzy ładowaniem w pojazdach elektrycznych. Nadmiar sprężonego powietrza jest magazynowany w zintegrowanym zbiorniku. Technologia PressureBoost wykorzystuje następnie to powietrze do szybkiego dostosowania ciśnienia w oponach do różnych sytuacji podczas jazdy.
W ramach koncepcji SilentWheel Continental opracował zmodyfikowaną obręcz koła, która samoczynnie redukuje wibracje wytwarzane podczas jazdy, co przekłada się na komfort jazdy.
Komentarze