에어리스 자동차 타이어는 2005년 미쉐린에 의해 오랫동안 소개되었습니다. Tweel(타이어와 휠에서 파생됨) 에어리스 레이디얼 타이어 개념은 타이어와 휠의 조합으로 현재의 타이어, 휠 및 밸브 어셈블리를 대체할 수 있습니다. 이는 펑크난 타이어, CO2 배출량 증가 및 기존 타이어의 기타 문제를 해결하기 위한 진정한 혁명적인 발견이었습니다.
에어리스 타이어는 Michelin Americas Research and Development Corporation의 선임 연구원인 Dr. Tim Rhyne이 발명했으며, 그는 이 혁신적인 타이어 개발에 대한 공로를 인정받았습니다.
1990년대 후반, 동료 미쉐린 엔지니어이자 에어리스 레이디얼 타이어의 공동 발명가인 스티브 크론과 점심을 먹으며 도전적인 공기압 타이어 기술에 대한 아이디어를 내놓았습니다.
그들은 공기가 필요하지 않은 래디얼 타이어의 이동성의 필수 구성 요소에 대한 새롭고 혁신적인 개념을 탐구하기 시작했습니다. Rhyne 박사는 그것을 유레카 순간으로 묘사했습니다. 미쉐린 에어리스 자동차 타이어는 유연하고 변형 가능한 폴리우레탄 스포크와 트레드 밴드로 전단 밴드에 연결된 단단한 허브로 구성됩니다. 그들은 모두 단일 장치로 작동합니다. Michelin X-TWEEL SSL은 2012년 10월에 스키드 스티어용으로 상용화되었습니다.
미쉐린 "Tweel"은 충격 흡수, 하중 전달 및 핸들링 능력이 기존의 공기압 타이어에 비해 우수하지만 80km/h(50mph) 이상으로 주행할 때 타이어가 많은 진동을 받는다고 주장합니다. 따라서 에어리스 자동차 타이어는 ATV, 골프 카트 및 스키드 스티어 차량 전용입니다. 그러나 미쉐린과 GM은 2024년에 승용차용 에어리스 타이어를 출시하는 것을 목표로 하고 있다고 발표했습니다.
사실, NIST ATP 프로젝트를 통해 클렘슨 대학의 기계 공학부 자동차 공학 그룹은 현재 미쉐린과 함께 저에너지 손실 에어리스 타이어를 개발하고 있습니다.
1938년 뉴욕의 J. V. Martin은 고무로 싸인 히코리 후프가 있는 안전 타이어를 발명했으며 스프링이 없는 테스트 자동차에서 테스트했을 때 100mm(4인치) 이상의 블록을 주행할 수 있는 골이 있는 고무의 십자형 스포크가 장착되었습니다. 그것은 성공적인 테스트를 거쳤지만 어떤 성공도 보지 못했다고 합니다. 그러나 여전히 Tweel의 확실한 전임자입니다. 그들의 실행은 거의 같은 방식으로 이루어지지만 재료 기술이 다릅니다.
먼저 비공압 타이어를 처음 사용한 것은 사실 1970년대 NASA에서 Apollo Lunar Roving Vehicle이 자랑했던 것입니다. 바퀴는 방적 알루미늄 허브로 만들어졌고 혁신적인 에어리스 타이어는 아연으로 코팅된 직조 강철 가닥으로 구성되었습니다.
그러나 달에 필요한 견인력은 대기와 지형을 고려할 때 분명히 더 컸으므로 접촉 영역은 부분적으로 티타늄 갈매기 모양으로 코팅되었습니다. 이러한 종류의 기술은 분명히 필요하지 않으며 지상 애플리케이션에 너무 비쌉니다(전체 차량보다 비쌉니다).
호주 퀸즐랜드에 본사를 둔 Crocodile Tyres는 중장비 산업, 농업, 건설 및 광산 기계를 위해 특별히 설계된 에어리스 오프로드(OTR) 타이어 기술의 개발 및 상용화에 중점을 두고 있습니다.
역시 호주의 Big Tyre는 펑크 방지(에어리스)를 목표로 하는 비공압 및 비고체 휠을 개발 중이며 군대 및 광산과 같은 거친 환경에 적합한 안전한 휠입니다. University of Wisconsin–Madison의 폴리머 엔지니어링 센터와 함께 Resilient Technologies는 또한 두꺼운 검은색 트레드가 있는 폴리머 벌집으로 포장된 비공압 타이어를 만들고 있습니다. 에어리스 타이어는 테스트를 거쳐 미 육군에서 사용됩니다.
Bridgestone은 또한 승용차 시장을 위해 "에어리스" 또는 비공압 타이어를 개발할 것이라고 발표했으며 많은 운전자들의 관심을 불러일으켰습니다. 브리지스톤의 에어리스 타이어 기술은 주기적으로 타이어에 공기를 보충할 필요가 없기 때문에 차량의 무게를 지탱할 수 있는 독특한 스포크 구조를 제공합니다.
브리지스톤은 2013년 2세대 에어프리 컨셉의 공기압 타이어를 공개했습니다. 향상된 주행 성능, 하중 지지 능력 및 환경 디자인이 특징입니다. 그러나 에어리스 타이어가 소비자에게 제공되기 전에 이루어져야 할 개발 및 개선 사항이 있습니다.
그들은 여전히 스포크 안에 잔해가 끼지 않도록 하는 방법을 찾고 무게를 고르게 분산하고 하중을 일관되게 전달할 수 있는 최상의 방법을 개발해야 합니다.
에어리스 자동차 타이어의 단점은 비용입니다. Tweel은 제로 턴 모어의 경우 $239에서 UTV의 경우 최대 $750입니다. 트윌당 $750의 타이어는 확실히 저렴하지 않을 것입니다. 그리고 이것이 실제 차량에 올 징조라고 생각하지 않는 한 이 에어리스 자동차 바퀴는 38mph로 평가되며 미쉐린은 아직 풀 사이즈 모델에 대한 계획이 없습니다.
에어리스 자동차 타이어:기타 자주 묻는 질문
이론적으로 에어리스 타이어는 좋은 아이디어일 뿐만 아니라 훌륭한 아이디어입니다. 에어리스 자동차 타이어는 타이어 펑크가 없고, 스페어 타이어가 필요 없으며, 대형 차량 산업을 위한 절약, CO2 배출량 감소, 지속 가능한 재료 사용과 동일합니다.
에어리스 자동차 타이어를 사용하면 공기가 누출되지 않으므로 타이어 누출에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 도로에서 날카로운 물체를 우연히 만났을 때 공기가 필요하지 않은 단단한 타이어는 단순히 펑크가 날 수 없기 때문에 타이어에 펑크가 나거나 펑크가 나는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 항상 귀찮은 고속도로에서 특히 타이어를 교체할 필요가 없습니다.
에어리스 자동차 타이어는 미쉐린이 쉐보레 볼트 EV에 테스트 중인 독특한 펑크 방지 타이어 시스템을 의미하는 "업티스"라고도 합니다. 에어리스 타이어인 Uptis는 정기적인 유지 관리가 필요하지 않으며 Michelin이 주장한 것처럼 이러한 유형의 타이어는 교체할 필요가 없습니다.
다시 말하지만 펑크난 타이어를 교체하거나 수리할 필요가 없기 때문에 스페어 타이어도 휴대할 필요가 없습니다. 이는 또한 더 많은 비용 절감과 함께 트렁크 공간을 확보할 수 있음을 의미합니다. 어디에서나 스페어 타이어를 휴대할 필요가 없다는 것은 차량에 싣는 무게가 줄어들고 연비도 좋아진다는 것을 의미합니다.
미쉐린이 보고한 바와 같이 타이어의 약 12%가 펑크 문제로 인해 매년 폐기되는 것으로 보고됩니다. 또 다른 8%는 불규칙한 마모를 유발하는 인플레이션 문제로 인해 손실됩니다. 에어리스 자동차 타이어는 스페어 타이어가 필요하지 않으며 무게도 일반 타이어와 거의 같습니다.
에어리스 자동차 타이어 산업은 성능을 향상시키고 궁극적으로 CO2 배출량을 줄이는 디자인을 연구하고 있습니다. 설계 향상은 또한 연료 소비와 배기 가스를 줄이는 낮은 구름 저항 타이어를 목표로 합니다. 회전 효율이 10%만 향상되어도 이미 소비자 연료 지출을 1~2% 줄일 수 있습니다. 이러한 개선을 통한 배출량 감소는 미국 국립 공학 및 물리학과 산하 교통 연구 위원회(Transportation Research Board)에서 보고한 바와 같이 이미 연간 200만~400만 대의 자동차를 도로에서 줄이는 것과 같습니다.
미국에서만 매년 2억 5천만 개의 타이어가 폐기되며 이러한 타이어는 매립지에서 분해되지 않습니다. 에어리스 자동차 타이어 산업은 현재 이러한 환경 파괴적인 문제를 해결하는 동시에 순환 경제를 발전시키기 위한 혁신에 힘쓰고 있습니다.
이것은 폐타이어에 유익한 용도를 제공하는 기술을 개발하여 삼림 벌채를 근절하기 위해 지속 가능한 천연 고무를 생성함으로써 수행될 것입니다. 버려진 타이어는 기반 시설과 새 타이어를 만드는 데 사용됩니다. 타이어에 사용되는 재료는 재활용이 가능하여 자원의 효율적인 사용에도 기여할 것입니다.
또한 공기압이 아닌 타이어의 일부가 낭비되는 부분이 없습니다. Bridgestone은 모든 타이어를 먼저 재활용한 다음 공장에서 새 타이어로 개조하는 "요람에서 요람까지" 시스템을 만드는 것을 목표로 합니다. 에어리스 자동차 타이어는 이러한 방식으로 가장 먼저 처리될 것입니다. 100% 지속 가능한 에어리스 자동차 타이어는 알루미늄 휠에 장착됩니다.
에어리스 자동차 타이어는 또한 타이어 고장이 생산성과 효율성 손실을 유발할 수 있기 때문에 농업, 광업 및 건설 분야에서 트럭에 특정한 이점을 제공할 수 있습니다. 새거나 펑크가 나지 않는 타이어는 매우 환영할만한 발전입니다.
이러한 장점 목록에도 불구하고 에어리스 자동차 타이어 산업은 이러한 장점을 현실로 전환하기 위해 여전히 개선해야 할 사항이 많습니다. 앞서 언급한 브리지스톤은 여전히 스포크에 잔해가 끼는 문제가 있습니다. 진흙, 모래 및 눈이 스포크를 막을 수 있으므로 타이어의 균형이 무너질 수 있습니다. 즉, 스포크가 손상되지 않은 경우입니다. 에어리스 타이어는 기존 타이어보다 뜨거워져 파열로 이어질 위험이 있습니다.
초기 보고서에서는 Michelin이 개발한 Tweels의 고속에서 소음 및 진동 문제도 언급했습니다. 이는 현재 스키드 스티어, 골프 카트 및 잔디 깎는 기계에 제한적으로 사용된다는 점에서 분명합니다.
언급했듯이 미쉐린이 판매하는 휠은 시속 38마일로 평가되며 아직 풀 사이즈 모델용으로 판매되지는 않습니다. Tweel은 Kawasaki, Polaris, Honda, Kubota, John Deere 등과 같은 여러 제조업체의 UTV에 맞는 다양한 4볼트 중앙 강철 허브에 사용할 수 있습니다.
Bridgestone은 또한 자체 에어리스 타이어 디자인을 도입했지만 자전거와 같은 더 작은 형태의 운송 수단에만 공급하는 것을 목표로 하고 있습니다. 따라서 에어리스 자동차 타이어가 출시되기까지는 아직 시간이 걸릴 것입니다.
그러나 미쉐린에서 만든 Uptis(Unique Puncture-Proof Tire System)로 알려진 에어리스 승용차용 타이어는 이미 상하이에서 열린 제3회 중국 국제 수입 박람회에서 전시되었습니다. 도로 테스트를 거쳐 빠르면 2024년에 판매될 예정입니다.
에어리스 자동차 타이어 또는 에어리스 타이어는 기존 타이어보다 오래 갈 것으로 예상됩니다. 또한 구멍이 뚫리지 않는 기술 때문에 낮은 유지 보수가 필요합니다. 뿐만 아니라 과소 인플레이션으로 인한 마모에 대한 저항력도 있습니다. 타이어와 관련된 공기가 없기 때문에 항상 정확한 공기압을 유지합니다.
기존 타이어보다 더 지속 가능한 자동차 타이어는 예상 수명 주기가 끝나기 전에 폐기해야 하는 타이어의 수를 크게 줄입니다. 그리고 타이어 생산과 관련된 원자재, 에너지 및 배기 가스의 수를 줄여주기 때문에 오래 지속되는 타이어의 이점이 더 많이 느껴집니다.
에어리스 자동차 타이어가 그렇게 좋은 아이디어라면 왜 이미 사용되지 않습니까? 언급한 바와 같이 에어리스 자동차 타이어 제조업체는 실행 가능한 에어리스 자동차 타이어를 발명하는 데 있어 주요 장애물에 직면해 있습니다. 에어리스 타이어의 장점이 있다면 몇 가지 부정적인 요소도 있으며 여기에는 다음이 포함됩니다.
무언가가 들어 있는 타이어는 공기만 있는 빈 타이어보다 분명히 더 무겁습니다. 그들은 또한 전통적인 타이어의 충격을 흡수하는 타이어의 공기이기 때문에 의심의 여지 없이 서스펜션을 덜 제공할 것입니다. 이것이 없으면 서스펜션이 확실히 제거됩니다. 잘못된 서스펜션은 사고가 아닌 경우 더 거친 승차로 이어집니다.
에어리스 자동차 타이어는 또한 고속으로 주행하는 동안 포장 도로에 마찰되는 모든 것이 뜨거워지기 때문에 열을 가두게 됩니다. 타이어를 안전하게 작동시키기 위해 열을 발산시키는 것은 타이어의 공기이지만 공기가 없으면 타이어가 뜨거워질 것입니다. 열이 분산되어 폭발과 사고로 이어질 수 있는 방법이 없습니다.
에어리스 자동차 타이어 제조업체가 직면한 모든 장애물에도 불구하고 에어리스 자동차 타이어의 발전에 대한 수요가 높다는 사실은 에어리스 타이어가 소비자와 자동차 산업 모두에게 환영할만한 한 걸음이 될 것임을 증명합니다. 기술이 빠르게 발전함에 따라 에어리스 자동차 타이어가 실행 가능하다는 것을 확신할 수 있습니다. 2024년에 판매될 것이라는 미쉐린의 약속은 자동차 산업과 소비자들에게 매우 흥미로운 새로운 국면입니다.
