So funktionieren gewölbte Reifen

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Der Legende nach entdeckte der griechische Philosoph Archimedes das Prinzip der Wasserverdrängung beim Einsteigen in seine Badewanne. Er rannte nackt durch die Straßen von Syrakus und rief "Heureka!"

Was natürlich ziemlich verrückt klingt, bis man merkt, dass „Heureka!“ ist eigentlich altgriechisch für „Hilfe! Mein Badewasser ist zu heiß!“

John Scott, der Erfinder von Cambertires, hatte eines Tages einen dieser typischen Heureka-Momente; dieser Blitz der Brillanz, der die Welt plötzlich von der Seite betrachtet und eine Idee erzeugt, die so einfach und doch so tief ist, dass noch nie jemand daran gedacht hatte. „Was wäre, wenn Reifen Sturz eingebaut hätten?“ Seine Vision könnte die Welt der Reifen noch grundlegend verändern.

So etwas zu schreiben ist ganz einfach, aber vielleicht nicht ganz so einfach zu erklären:

Wie viele Leser vielleicht wissen und ebenso viele nicht, ist der Sturz eine Ausrichtungseinstellung, die bestimmt, wie die Reifen in Bezug auf ihre Auf-/Ab-Achse sitzen. Wenn der Reifen im Verhältnis zum Auto gerade auf und ab steht, hat er null Sturz. Stellt man die Ausrichtung so ein, dass sich die Reifenoberseite zum Auto neigt, spricht man von negativem Sturz. Wenn sich die Oberseite des Reifens vom Auto weg neigt, ist dies ein positiver Sturz.

Der Sturz wird für fast alle Fahrzeuganwendungen verwendet, aber der größere negative Sturz wird am häufigsten für Leistungsanwendungen verwendet. wo es positive Auswirkungen auf Dinge wie Gewichtsverlagerung, Karosserierollen und die Platzierung der Aufstandsfläche während des Reifens haben kann Verzerrung. Rennfahrer verwenden Sturz auf Ovalstrecken, wo sie den Sturz der einen Seite positiv und die andere Seite einstellen können Seite als negativ, um das Auto schneller in eine Richtung drehen zu lassen, indem die maximale Aufstandsfläche erreicht wird, wenn unter Belastung. Das Einstellen des negativen Sturzes auf beiden Seiten ist effektiv für Straßenspuren, auf denen das Auto sowohl nach links als auch nach rechts abbiegt. Das Problem mit der Verwendung von Sturz ist in die Reifen eingebaut. Wenn Sie etwas Sturz einstellen, sind Ihre Reifen jetzt geneigt und die Lauffläche liegt nicht mehr flach auf dem Boden, wenn das Auto gerade steht. Dies führt zu großen Mengen an unregelmäßiger Verschleiß auf der Innenseite des Reifens und ein gewisser Verlust der Kontaktfläche beim Beschleunigen und Bremsen. Hier kommt John Scott ins Spiel.

Herr Scott nennt aktuelle Reifen „quadratisch“ und bezieht sich dabei auf die Karkassenprofil des Reifens, ein effektiver 90-Grad-Winkel zwischen Seitenwand und Lauffläche. Platzieren Sie einen „quadratischen“ Reifen auf seiner Lauffläche und er steht gerade und flach auf dem Boden. Mr. Scotts Cambertires, andererseits von der Innen- zur Außenseitenwand einen konstant veränderlichen Durchmesser aufweisen. So steht es in seinem Patent. Der Durchmesser des Reifens ist an der Außenkante größer als an der Innenseite, so dass die Lauffläche diagonal verläuft. Legen Sie diese Reifen auf den Boden, und sie sitzen außermittig geneigt. Dies sind Reifen mit „eingebautem Sturz“. Wenn Sie also einen 4-Grad-Cambertire an einem Auto ohne Sturz aufstellen, gerade nach oben und unten, der Reifen würde auf seiner Außenkante fahren, mit einer Lücke zwischen dem Rest des Reifens und dem Boden. Aber wähle 4 Grad negativen Sturz, und der Reifen ist leicht zum Auto geneigt, liegt aber flach auf dem Boden.

Laut Scott bietet der Cambertire erhöhten seitlichen Grip, verbessertes Bremsen, besseres Lenkgefühl, gleichmäßigeren Verschleiß, bessere Fahrqualität und höhere Kraftstoffeffizienz. Es klingt verrückt, ich weiß. Ich hatte einige Schwierigkeiten, meinen Kopf um alles zu wickeln. Aber es scheint auf jeden Fall zu funktionieren.

Automagazin hat sich das Konzept vor einigen Jahren ziemlich genau angeschaut und war bereit, Mr. Scotts Namen mit den Gummipionieren Charles Goodyear und John Dunlop gleichzusetzen. In dem Artikel heißt es: „Reifeningenieure würden für jeden einprozentigen Gewinn töten. Die Verkürzung des Bremswegs um sechs Prozent bei gleichzeitiger Erhöhung der Kurvenhaftung um vier Prozent ist ein großer Durchbruch.“

Auch Matt Farah von The Smoking Tire zeigte sich überrascht bei seiner Probefahrt: „Ich wollte diesem Kerl nicht glauben... Andererseits sind diese Reifen sehr, sehr gut.“

Was macht also gewölbte Reifen besser? Sagen Sie es so: Wenn Sie einen quadratischen Reifen auf den Boden legen und ihn schieben, möchte er in einer geraden Linie rollen. Um es zu drehen, ist etwas Kraft erforderlich. Um es mit hoher Geschwindigkeit drehen zu lassen, braucht es genug Kraft, um seine eigene Tendenz, geradeaus zu rollen, plus die geradlinige Trägheit des Autos zu überwinden. Aber legt man einen gewölbten Reifen auf den Boden und drückt ihn und er will im Kreis in Richtung der unteren Durchmesserkante rollen.

Übersetzen Sie das nun so, dass die Reifen eines Autos stark nach rechts abbiegen. Die rechten Reifen sind leicht nach links gewölbt und umgekehrt, während alle vier Reifen flach auf dem Boden liegen. Während der Kurve verlagert sich das Gewicht auf die linke Seite und der linke Vorderreifen verrichtet die meiste Arbeit. Dieser Reifen bekommt nicht nur alle Federungseffekte des Sturzes, nicht nur flach auf den Boden, wobei die gesamte Aufstandsfläche den Bürgersteig greift, sondern er will auch nach rechts abbiegen. Je mehr Kompression darauf ausgeübt wird, desto mehr will es sich drehen.

Der rechte Reifen hingegen hat viel weniger Gewicht und Druck und ist zu seiner Außenkante mit größerem Durchmesser geneigt. Durch die viel schmalere Aufstandsfläche verhält er sich wie ein Fahrrad- oder Motorradreifen und bietet viel weniger Widerstand beim Wenden als ein unbelasteter Vierkantreifen. Scotts Unternehmen verkauft jetzt auch einige seiner Reifen mit „Rockern“, die die äußere Seitenwand verlängern und so etwas wie die Ausleger auf einem Segelboot für noch mehr Stabilität in diesem Zustand fungieren.

Wenn Sie sich nun ein rechtwinkliges Dreieck vorstellen, beweist ein wenig euklidische Geometrie, dass die abgewinkelte Seite immer länger ist als die längste gerade Seite. Aufgrund all dieser Geometrie-Sachen wird die abgewinkelte Aufstandsfläche eines gewölbten Reifens auch eine breitere Oberfläche als bei einem „quadratischen“ Reifen der gleichen Größe.

Wenn die Reifen gerade abrollen, scheinen sich die Sturzeffekte gegenseitig auszugleichen, fast wie ein natürliche Form der „Vorspur“, bei der die Reifen auf jeder Seite so ausgerichtet sind, dass sie leicht aufeinander zurollen Sonstiges. Bei eckigen Reifen ist eine gewisse Vorspur erforderlich. Aber Cambertires, so teilt mir Mr. Scott mit, braucht überhaupt keine "Zehe". Dieser Mangel an Vorspur sorgt für weniger Reifenabrieb, kühlere Lauftemperaturen, weniger Rollwiderstand und bessere Laufleistung.

Das interessante spiralförmige Profil, das in die Reifen eingeschnitten ist, kann auch zur Stabilität beim Geradeauslauf und zur Aquaplaning-Beständigkeit beitragen. Der einzelne Hohlraum, der sich spiralförmig um das Slick-Profil windet, ist innen breiter, um Wasser abzuleiten, und nach außen hin schmaler, um die Profilstabilität zu gewährleisten. Scott nennt die Technologie Asymmetrisches Helical Tread und Void Design.

Das kann auch mit einem anderen atemberaubenden Effekt zu tun haben, den Mr. Scott für seine gewölbten Reifen behauptet. Auch bei fast keinem Profil und kein Siping-Muster Überhaupt behauptet er, dass sie einen erstaunlich guten Grip im Schnee haben. Das ist eine kühne und völlig anekdotische Behauptung, und eine, die zunächst irgendwie verrückt klingt. Von jedem anderen könnte ich es als reinen Boosterismus betrachten. Aber... einige der Behauptungen von Mr. Scott klingen zunächst ein wenig verrückt, und die meisten von ihnen haben der Prüfung mehrerer Experten-Skeptiker standgehalten, die später zu Gläubigen geworden sind. Ich würde sicherlich gerne sehen, was mit einer Wintermischung und einem Profilmuster auf gewölbten Reifen passieren könnte.

Das ist einerseits eine so einfache Idee, dass es ein Wunder ist, dass noch nie jemand daran gedacht hat, und andererseits Es ist eine Idee, die so kontraintuitiv ist, dass es ein Wunder ist, dass irgendjemand daran denken würde, geschweige denn, es auf echten Reifen auszuprobieren. Und doch bewegt es sich immer noch. Heureka!

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