Pneu sem ar?

Há mais de 100 anos, veículos rodam sobre almofadas de ar recobertas por borracha. O pneu, cujo próprio nome indica ser inflado com ar, serve bem aos motoristas e passageiros na estrada e fora dela, mas um novo desenho, desenvolvido pela Michelin, pode mudar tudo isso, o Pneu sem ar Tweel.

Tweel
A Michelin anunciou pela primeira vez o Tweel em 2005. O nome é uma combinação das palavras inglesas 'tire' (pneu) e 'wheel' (roda), já que o Tweel não é como uma roda completa (roda e pneu) tradicional. Um centro sólido é montado no eixo. Este é circundado por raios de poliuretano, dispostos em um padrão de cunha. Uma banda de interrupção é estirada ao longo dos raios da roda, formando a borda externa do pneu, que é a parte que entra em contato com o solo. A tensão da banda de interrupção sobre os raios da roda e a resistência dos próprios raios substituem a pressão de ar de um pneu convencional. A banda de rodagem é, então, adicionada à banda de interrupção. O Tweel se parece com uma roda de bicicleta bem grande e futurista.

Quando o Tweel é colocado para rodar, os raios da roda absorvem os impactos da estrada do mesmo modo que a pressão de ar faz com os pneus. As bandas de interrupção e de rodagem se deformam temporariamente à medida que os raios dobram e depois voltam à forma inicial. Os Tweels podem ser feitos com tensões de raios diferentes, permitindo características de comportamento diferentes.
Raios mais flexíveis resultam em um rodar mais confortável e com melhor comportamento. A dureza lateral do Tweel também é ajustável. No entanto, você não pode ajustar um Tweel que já tenha sido fabricado. Você terá de escolher um Tweel diferente. Para testar, a Michelin equipou um Audi A4 com Tweels feitos com cinco vezes a dureza lateral de um pneu cheio de ar, resultando em uma resposta de direção muito boa [Fonte: Michelin].
A Michelin informa que o protótipo do Tweel está dentro dos 5% de resistência de rolamento e níveis de massa dos pneus atuais. Isso significa estar dentro de 1% da economia de combustível dos pneus do seu próprio carro. Como o Tweel ainda está no seu estágio inicial de desenvolvimento, a Michelin deverá melhorar esses números.

Os pneus tradicionais

O pneumático é feito com o núcleo interno à prova de vazamento e enchido com ar pressurizado. Uma banda de rodagem, geralmente reforçada com cintas de aço ou outros materiais, cobre o núcleo interno e propicia a área de contato com a estrada. A pressão do ar dentro do pneu é maior do que a pressão atmosférica do ar, portanto, o pneu permanece inflado mesmo com o peso do veículo em cima dele. A pressão do ar do pneu fornece resistência contra forças que tentam deformar o pneu, mas isso dá um certo grau de amortecimento à medida que o pneu vai passando pelas saliências do solo. Se você já teve a oportunidade de andar em uma carruagem antiga com rodas de madeira, sabe a diferença que faz um pneu. Os pneus tradicionais também apresentam defeitos, especialmente em aplicações de alto desempenho ou naquelas altamente perigosas. O principal problema, naturalmente, é que um furo no pneu pode deixá-lo inservível. Um estouro do pneu em altas velocidades pode levar a um sério acidente. Os planejadores dos Militares estão preocupados com pneus que estouram devido a tiros ou estilhaços de explosão. O pior pesadelo dos ocupantes de um veículo é ficarem presos em uma zona de tiroteio quando todos os seus pneus estão furados. Obviamente, um pneu sem ar não pode ser danificado por um simples furo.
Outro problema dos pneus tradicionais envolve variações na pressão do ar e no desempenho do pneu. A pressão mais baixa do pneu pode melhorar a tração (e aumentar o conforto), porque os pneus ficam ligeiramente murchos, colocando mais banda de rodagem em contato com o solo. No entanto, a pressão no interior do pneu não mantém apenas a dureza - ela também mantém a dureza lateral do pneu. A pressão baixa permite que as paredes laterais flexionem, o que, infelizmente, resulta em um pior comportamento. Em um pneu sem ar, a dureza do pneu nessas duas dimensões é independente.
Da mesma forma, a pressão do ar causa outros problemas. Realmente, os consumidores não são confiáveis quando se trata de ajustar corretamente a pressão dos pneus dos seus carros resultando, com freqüência, em situações inseguras. Os pneus comuns também são suscetíveis a mudanças de temperatura, o que pode alterar sua pressão de enchimento.

O futuro dos pneus sem ar
O Tweel tem algumas falhas e a pior delas é a vibração. Acima dos 80 km/h ele vibra consideravelmente. Isso pode não ser um problema, mas provoca duas outras coisas: barulho e aquecimento. O Tweel andando em alta velocidade faz um barulho alto e desagradável [Fonte: CBS News].Uma viagem longa em altas velocidades gera mais calor do que os engenheiros da Michelin gostariam.

Um outro problema envolve a indústria de pneus. A fabricação dos Tweels é um processo bastante diferente da fabricação dos pneus convencionais. A grande quantidade de mudanças que deveriam ser feitas em várias fábricas, sem mencionar os equipamentos de montagem de pneus e balanceamento de rodas em milhares de oficinas de automóveis, apresenta um significativo (apesar de não insuperável) obstáculo à ampla adoção dos pneus sem ar.
Devido a esses problemas, a Michelin não planeja lançar o Tweel para os consumidores tão cedo. De acordo com os representantes da Michelin, a tecnologia do pneu radial continuará sendo o padrão por muito tempo ainda. Inicialmente, eles estão trabalhando no uso do Tweel em aplicações de baixa velocidade, como os veículos para construção. O Tweel é perfeito para esse tipo de utilização porque os problemas de vibração em alta velocidade não aparecem e a robustez do desenho sem ar será uma vantagem adicional em uma área de construção. A Michelin também está explorando o uso militar do Tweel.

Em uma demonstração pública do Tweel, a Michelin colocou protótipos no iBOT, um dispositivo de mobilidade pessoal para pessoas com deficiência física, e no Segway Centaur, um veículo de quatro rodas do tipo ATV que utiliza a tecnologia de auto-equilíbrio do Segway.

A Michelin não é a única empresa trabalhando no projeto de pneus sem ar. A Resilient Technologies está desenvolvendo o seu próprio pneu sem ar, conhecido como NPT (pneu não pneumático) . Essa empresa está usando uma estratégia de desenvolvimento e marketing mais agressiva voltada para uso militar. O NPT se baseia em uma configuração diferente de raios de roda, mas a idéia geral é a mesma que a do Tweel .