A tecnologia de pneus automotivos é baseada na ciência dos materiais, eletrônica

Os primeiros pneus eram bastante primitivos - apenas tiras sólidas de borracha. Então, a invenção da borracha vulcanizada de Charles Goodyear permitiu que Robert Thomson patenteasse o pneu pneumático de borracha vulcanizada em 1846, quatro décadas antes do advento dos veículos motorizados e de sua batalha perdida de patentes com John Dunlop. Os pneus destacáveis ​​rapidamente se seguiram, graças aos irmãos Michelin, e na década de 1970, o pneu radial pneumático com banda de rodagem - ainda usado na maioria dos carros hoje - tornou-se padrão.

Além de algumas inovações incomuns em pneus ao longo do caminho, os fabricantes automotivos de hoje levam em consideração não apenas a segurança, durabilidade e desempenho, mas também a sustentabilidade. Ele prepara o terreno para um progresso inovador em tecnologias de pneus.

Tecnologias de pneus de hoje

Veja o ruído dos pneus, por exemplo. Existem duas causas principais para o ruído dos pneus. Um deles é o ruído padrão, um som de frequências inconvenientemente altas comparáveis ​​à fala humana, causado pela liberação constante de bolhas de ar presas na banda de rodagem. O outro é o ruído da cavidade, causado pelo ar "saltando" dentro do pneu e se comprimindo contra a roda. Naturalmente, com a invenção de motores elétricos mais sutis, a demanda por pneus mais silenciosos também aumentou.

Lançado em março de 2019, o pneu QuietTrack da Bridgestone tem várias ranhuras diagonais curtas que conduzem ao ombro do pneu, permitindo que o ar escape em vez de comprimir conforme o pneu gira (Figura 1). Os sulcos são cortados em três larguras diferentes para interferir no ruído um do outro, reduzindo-o nas frequências da fala humana. Além disso, os pneus QuietTrack têm canais longitudinais finos com serrilhados com milímetros de altura na calha para interromper os sons de alta frequência. É eficaz para melhorar a tração na neve e em superfícies molhadas.

Figura 1. Os pneus QuietTrack amortecem o ruído irritante, uma característica fundamental para veículos elétricos (EVs), cuja falta de rotação dos motores torna o som da borracha mais perceptível. (Fonte:Bridgestone)

Este pneu contém Contiseal, uma camada de vedação viscosa aplicada na parte interna da banda de rodagem, que pode vazar para vedar até 80% de um furo. Adequada para furos de até 5 mm de diâmetro, a tecnologia reduz o risco de furo no pneu e troca de pneu na estrada.

Tecnologias de pneus de amanhã

Introduzido em 2017, o Goodyear’s Eagle 350 Urban é um pneu conceito esférico que permite que um veículo se mova em qualquer direção. Os links de inteligência artificial (IA) incorporados aos sensores no exterior do pneu detectam diferentes superfícies da estrada e condições de direção para adaptar a forma do pneu e a banda de rodagem usando atuadores. Além de transmitir dados para melhorar a frenagem, o manuseio e a eficiência, o Eagle 350 Urban facilita o processo de reparo após a perfuração.

Com uma estrutura aberta exclusiva, o pneu não pneumático Oxygene - não suportado por pressão de ar - é impresso em 3D a partir de poeira reciclada de pneu e carrega musgo vivo em sua parede lateral. Ele absorve água da estrada e CO ₂ do ar para alimentar o musgo, estimulando a fotossíntese e a produção de oxigênio. Ele também usa Li-Fi, uma tecnologia sem fio móvel baseada em luz, para se conectar à infraestrutura da Internet das Coisas (IoT) para troca de dados de veículo a veículo (V2V) e veículo a infraestrutura (V2I).

Agora, em 2020, o pneu não pneumático reCharge implementa cápsulas que contêm um composto líquido biodegradável usado para a regeneração do piso. AI permite que o composto seja personalizado de acordo com o perfil do motorista e o pneu se adapte às condições da estrada.

O pneu Cyber ​​da Pirelli é o primeiro pneu inteligente a transmitir informações comprovadamente através da rede 5G, facilitando a comunicação com o veículo, o motorista e a infraestrutura rodoviária mais ampla (Figura 2).

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Figura 2. A Pirelli afirma ser a primeira empresa de pneus a interagir com a rede 5G. (Fonte:Pirelli)

Em seguida, os pneus Uptis da Michelin podem estar disponíveis já em 2024. Sua "tecnologia de estrutura de roda sem ar montada" elimina o risco de furos, estouros e pneus furados. Ao reduzir o uso de matérias-primas, desperdício de pneus e a necessidade de pneus sobressalentes, os pneus Uptis minimizarão o uso de recursos e também o desperdício.

Para aqueles interessados ​​em exemplos mais concretos, os pneus da Goodyear para Tesla são equipados com espuma de redução de ruído especializada - se você gosta do silêncio - enquanto os pneus para o autônomo 19_19 conceito EV da Citroen são projetados para endurecer em condições secas e amolecer quando expostos à umidade.

A estrada conectada adiante

A conectividade será enorme, com 5G e IoT usados ​​para transmitir informações dos pneus para aumentar a segurança e o desempenho em sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) e em arenas de veículos autônomos. Caso em questão:a plataforma AndGo da Goodyear usará software preditivo para conectar frotas com sua rede de serviço.

A impressão 3D de pneus, o uso de materiais reciclados e ecológicos e a redução do desgaste e do desperdício de pneus serão todos componentes essenciais nos esforços de sustentabilidade dos fabricantes de pneus. Os pneus não pneumáticos mais duráveis ​​e as tecnologias de pneus e rodas 2 em 1 também prometem maior segurança e manutenção reduzida, particularmente vital para carros sem motorista.

Depois de décadas de status quo dos pneus, parece que tudo está prestes a mudar.

>> Este artigo foi publicado originalmente em nosso site irmão, EDN.