Como os pneus curvados funcionam

Enquanto a lenda diz, os filósofos gregos Archimedes descobriram o princípio do deslocamento da água enquanto entrava na banheira. Ele passou a correr nu pelas ruas de Syracuse gritando “Eureka!”

O que, é claro, parece muito louco até você perceber que “Eureka!”É realmente um grego antigo para“ ajuda! Minha água do banho está muito quente!”

John Scott, o inventor de Cambertires, teve um daqueles momentos por excelência de Eureka um dia; Esse flash de brilho que de repente olha para o mundo de lado e gera uma ideia tão simples e tão profunda que ninguém jamais havia pensado nisso antes. “E se os pneus tivessem a curvatura construída?”Sua visão ainda pode mudar o mundo dos pneus de uma maneira profundamente fundamental.

É fácil escrever algo assim, mas talvez não seja tão fácil explicar:

Como muitos leitores podem saber e, assim como muitos, Camber é um cenário de alinhamento que determina como os pneus ficam em relação ao eixo para cima/para baixo. Se o pneu estiver reto para cima e para baixo em relação ao carro, ele tem zero curvatura. Se você definir o alinhamento para que o topo do pneu se incline em direção ao carro, isso é chamado de curvatura negativa. Se o topo do pneu se inclinar para longe do carro, isso é uma curvatura positiva.

A curvatura é usada para quase todas as aplicações de veículos, mas a grande curvatura negativa é usada com mais frequência para aplicações de desempenho, onde pode ter efeitos positivos em coisas como transferência de peso, rolagem corporal e posicionamento de patches de contato durante a distorção dos pneus. Os motoristas de carros de corrida usam a curvatura em trilhas ovais, onde podem definir a curvatura de um lado como positiva e o outro lado como negativo para tornar o carro mais rápido em uma direção, obtendo um patch de contato máximo quando está em carga. Definir a curvatura negativa de ambos os lados é eficaz para trilhas nas quais o carro gira tanto para a esquerda quanto para a direita. O problema com o uso da curvatura é incorporado aos pneus. Se você discar em alguma curvatura, seus pneus agora estão inclinados e a superfície do piso não é mais plana no chão quando o carro está reto. Isso levará a grandes quantidades de desgaste irregular no interior do pneu e alguma perda de patch de contato sob aceleração e frenagem. É aqui que John Scott entra.

Senhor. Scott chama os pneus atuais de "quadrado", referindo -se ao perfil da carcaça do pneu, um ângulo efetivo de 90 graus entre a parede lateral e o piso. Coloque um pneu "quadrado" em seu piso e ele fica reto e plano no chão. Senhor. As camareiras de Scott, por outro lado, têm um diâmetro constantemente variável de dentro para a parede lateral externa. Isso é o que sua patente diz. O diâmetro do pneu é maior na borda externa do que no interior, para que a superfície da banda esteja em uma diagonal. Coloque esses pneus no chão e eles se sentam para fora do centro. Estes são pneus com curvatura “incorporados.”Então, se você montar uma camareira de 4 graus em um carro com zero curvatura, para cima e para baixo, o pneu estaria andando na borda externa, com uma lacuna entre o restante do pneu e o chão. Mas disque 4 graus de curvatura negativa, e o pneu é inclinado levemente em direção ao carro, mas descansando no chão.

Segundo Scott, o Cambertire fornece maior aderência lateral, melhor frenagem, melhor sensação de direção, mais desgaste, melhor qualidade de condução e maior eficiência de combustível. Parece louco, eu sei. Eu tive alguma dificuldade de envolver minha cabeça em torno de tudo. Mas certamente parece funcionar.

A revista de automóveis olhou de perto o conceito há vários anos e emergiu pronto para colocar o Sr. O nome de Scott em um nível com os pioneiros da borracha Charles Goodyear e John Dunlop. O artigo observou: “Os engenheiros de pneus matariam por qualquer ganho de um por cento. Cortar a distância de frenagem em seis por cento, enquanto aumenta a aderência das curvas em quatro por cento constitui um grande avanço.”

Matt Farah, do Fumante Tire, também expressou alguma surpresa durante o teste de teste: “Eu não queria acreditar nesse cara ... por outro lado, esses pneus são muito, muito bons.”

Então, o que faz com que os pneus curvados funcionem melhor? Coloque desta maneira: se você colocar um pneu quadrado no chão e empurrá -lo, ele quer rolar em uma linha reta. Para fazer isso, requer alguma força. Para fazê-lo girar em velocidade, requer força suficiente para superar sua própria tendência de rolar reto e a inércia linear do carro. Mas coloque um pneu curvado no chão e empurre-o e ele quer rolar em um círculo em direção à borda do diâmetro inferior.

Agora traduza isso para quando os pneus estão em um carro ficando duro para a direita. Os pneus do lado direito são curvados ligeiramente à esquerda e vice-versa, enquanto todos os quatro pneus são planos no chão. Durante a curva, as transferências de peso para o lado esquerdo e o pneu dianteiro esquerdo está fazendo a maior parte do trabalho. Esse pneu não está apenas recebendo todos os efeitos da suspensão da curvatura, não apenas plana no chão com todo o patch de contato segurando a calçada, mas quer se voltar para a direita. Quanto mais compactação é colocada, mais ela quer virar.

O pneu do lado direito, por outro lado, tem muito menos peso e pressão nele, e é inclinado em direção ao seu diâmetro maior na borda externa. O patch de contato muito mais estreito faz com que ele age como um pneu de bicicleta ou motocicleta, oferecendo muito menos resistência à curva do que um pneu quadrado descarregado faria. A Scott's Company agora também vende alguns de seus pneus com "roqueiros" que estendem a parede lateral externa e agem algo como os estabilizadores em um veleiro para uma estabilidade ainda maior nesta condição.

Agora, se você imaginar um triângulo certo, um pouco de geometria euclidiana provará que o lado angular é sempre mais longo que o lado reto mais longo. Por causa de todo esse material de geometria, o patch de contato angular em um pneu curvado também será uma superfície mais ampla do que em um pneu "quadrado" do mesmo tamanho.

Quando os pneus estão rolando retos, os efeitos da curvatura parecem neutralizar um ao outro, quase como uma forma natural de "dedo do pé", onde os pneus de cada lado estão alinhados para rolar levemente um para o outro. Com pneus quadrados, é necessária uma certa quantidade de dedo. Mas camabertiras, Sr. Scott me informa, não precisa de "delas". Essa falta de dedo-in é menos esfoliante de pneus, temperaturas mais frias, menos resistência ao rolamento e melhor palhaçam.

O interessante padrão de piso em espiral cortado nos pneus também pode contribuir para a estabilidade linear e a resistência ao hidrelamento. O único vazio que espiral ao redor do piso liso é mais largo por dentro para evacuação da água e mais estreito em direção ao exterior para estabilidade do piso. Scott chama a tecnologia Assimétrica de piso helicoidal e design de vazios.

Isso também pode ter algo a ver com outro efeito de cair o queixo, sr. Scott reivindica seus pneus curvados. Mesmo com quase nenhum padrão de piso e sem padrões de sabão, ele sustenta que eles têm um aperto incrivelmente bom na neve. Essa é uma reivindicação ousada e totalmente anedótica, e que inicialmente parece meio insana. De qualquer outra pessoa, eu posso tomá -lo como puro boosterismo. Mas ... muitos de Sr. As reivindicações de Scott parecem um pouco malucas no começo, e a maioria delas enfrentou o escrutínio de vários céticos especialistas que posteriormente se tornaram crentes. Eu certamente adoraria ver o que poderia acontecer com um composto de inverno e um padrão de piso nos pneus curvados.

Então, por um lado, essa é uma ideia tão simples que é uma maravilha que ninguém jamais pensou nisso antes e, por outro em pneus reais. E, no entanto, ainda se move. Eureka!