Apakah ban pneumatik sudah usang?

Penangguhan adaptif dengan tingkat penyesuaian pada urutan milidetik akan menjadi arus utama pada kendaraan konsumen. Suspensi udara sudah umum pada truk komersial dan beberapa SUV untuk beberapa waktu.

Mengapa ban pneumatik diperlukan atau membantu kendaraan yang dilengkapi dengan suspensi seperti itu?

Saya mengerti mengapa ban yang bisa dipakai diperlukan: lapisan gesekan pada roda perlu diganti. Beberapa tahun terakhir ini telah terlihat banyak ban yang sangat low profile untuk kendaraan darat, tetapi setahu saya mereka masih pneumatik. Mengapa? Kelemahan dari ban karet adalah bahwa ban itu berkinerja buruk ketika tidak dipompa dengan benar dan dapat mengalami kegagalan, termasuk dekompresi yang dahsyat. Apa kelebihan mereka? Misalnya, apakah mereka memberikan respons redaman yang tidak dapat direplikasi dengan suspensi udara atau adaptif?

Ban pneumatik menyediakan "decoupling" mekanis dari variasi terkecil di permukaan jalan (freqeuncies tertinggi), yang melibatkan "massa tak terurai" kecil (karet tapak) dan pegas (tekanan udara) bekerja melawan "sprung" massa "roda dan gandar.

Suspensi kendaraan (pegas, peredam kejut, dll.), Bekerja di antara gandar dan rangka kendaraan, memisahkan variasi yang lebih besar, lebih lambat (frekuensi lebih rendah) di permukaan jalan. Dalam hal ini, seluruh rakitan ban + roda + gandar dianggap sebagai "massa yang tidak terlepas".

Meskipun ada desain ban lain yang memiliki kualitas serupa, mereka umumnya lebih berat dan jauh lebih kompleks untuk diproduksi. Setidaknya untuk saat ini, ban pneumatik tetap merupakan cara yang paling hemat biaya untuk mendapatkan kinerja keseluruhan yang diinginkan. (Belum lagi fakta bahwa seluruh infrastruktur layanan kendaraan saat ini diatur untuk menangani ban pneumatik.)

Meskipun saya tidak melihat mereka menjadi usang dalam waktu dekat, Anda membuat beberapa poin hebat yang benar-benar membuat saya berpikir. Saya memikirkan beberapa sisi buruk dari ban pneumatik yang mengatasi beberapa penutup tepi, tetapi sebenarnya semuanya bermuara pada hal yang sama:

Tonjolan apa pun akan menyebabkan titik fokus untuk berat yang biasanya tersebar di seluruh permukaan kontak ban.

Ban pneumatik akan mendistorsi sekitar tonjolan tersebut hingga titik tertentu. Jika seluruh berat yang biasanya ditopang oleh ban difokuskan ke area kecil, ini dapat menyebabkan kerusakan pada permukaan jalan atau ban. Berikut ini beberapa contohnya:

• Batuan kecil di jalan: Batuan itu dapat dengan aman dihancurkan; atau mungkin ping dengan kecepatan tinggi; atau bisa tertanam di ban yang menyebabkan kerusakan pada ban dan permukaan jalan di beberapa titik lebih jauh di jalan; atau bisa merusak permukaan jalan dan menanamkan dirinya sendiri di mana air bisa masuk dan membeku menyebabkan lebih banyak kerusakan.
• Pengerjaan logam yang terpapar: Suspensi dapat memastikan bahwa dampak dinamis tidak terlalu parah, tetapi bobot yang terfokus pada sudut tajam tunggal dapat secara signifikan memotong atau mengikis ban keras.
• Mengendarai trotoar: Mengendarai trotoar berulang kali akan memakai sudut trotoar jauh lebih cepat daripada ban pneumatik, yang akan mendistorsi dan mulai menambah berat pada bagian tinggi trotoar sebelum berat sepenuhnya dikeluarkan dari bagian bawah sisi.
• Kecelakaan: Kaki manusia (misalnya) secara harfiah ditabrak oleh ban pneumatik, meskipun tidak menyenangkan sama sekali, akan menderita kerusakan jauh lebih sedikit daripada ban keras. Ban yang keras mungkin akan menghancurkan / menghancurkan tulang menjadi potongan-potongan yang sangat kecil dan benar-benar menghancurkan otot dan pembuluh darah dengan meratakannya ke dalam fragmen tulang.

Ada satu sisi positif lain yang dapat saya pikirkan yang tidak sesuai dengan kategori di atas:

• Ban pneumatik dapat disesuaikan: Anda dapat menurunkan tekanan udara untuk mendapatkan lebih banyak permukaan kontak (dan karenanya cengkeraman) dalam kondisi yang licin dan menaikkan tekanan untuk mendapatkan gesekan yang lebih rendah jika cengkeraman tidak menjadi masalah.

Sebagian dari jawabannya adalah bahwa dinamika ban pneumatik dipahami dengan baik. Dalam desain geometri suspensi dasar, sudut kastor dan gembong Anda berkontribusi pada pembuatan jejak pneumatik, yang memberikan gaya kembali ke pusat saat menikung.

Deformasi patch kontak ban yang sama ketika dihadirkan dengan input kemudi yang agresif, atau akselerasi atau pengereman, memungkinkan ban untuk menggenggam lebih daripada jika padat, dan meningkatkan waktu respons seluruh kendaraan terhadap input tertentu. Ada sweet spot di sana, karena ban kempes tidak memberikan respons, tetapi ban yang kaku akan mematahkan traksi dengan mudah.

Ini bukan untuk mengatakan bahwa hal-hal ini tidak dapat diatasi dengan penskorsan aktif, tetapi penangguhan tersebut perlu untuk secara aktif mengubah arah ke arah yang saat ini tidak dipertimbangkan. Komputer yang dikontrol suspensi sangat cepat mengubah profil respon peredam kejut, tetapi mereka tidak secara aktif menyesuaikan sudut kemudi atau camber dari roda.

jhabbott mencantumkan beberapa alasan hebat untuk terus menggunakan ban pneumatik, berikut adalah beberapa alasan tambahan:

1. Ban pneumatik murah untuk diproduksi
2. Ban pneumatik menyelesaikan pekerjaan dengan sedikit perawatan.
3. Kegagalan ban pneumatik mudah diperbaiki di lapangan.
4. Ban serupa dapat digunakan di berbagai jenis kendaraan dan bahkan jenis kendaraan.

Sebaliknya, ketika suspensi aktif gagal mereka mahal, tidak dapat diperbaiki lapangan, dan membutuhkan bagian-bagian khusus.

Untuk menambah jawaban lain, ban pneumatik menyerap sebagian besar dampak minor yang menghaluskan variasi beban pada stud, control arm, dan bearing. Setelah dipasangi ban yang keras, Anda harus mendesain ulang suspensi untuk mengatasi tekanan yang jauh lebih cepat dari gundukan kecil.

Juga, ketika bepergian melalui kerikil, ban pneumatik memiliki patch kontak paling banyak karena penyerapan bintik-bintik tinggi (kerikil).