自動車用タイヤの技術は、材料科学、電子機器で実行されています

初期のタイヤはかなり原始的でした—ただ固いゴムストリップでした。その後、チャールズグッドイヤーが加硫ゴムを発明したことで、ロバートトムソンは1846年に加硫ゴム空気入りタイヤの特許を取得することができました。これは、自動車が登場してジョンダンロップとの特許争いが失われる40年前のことです。ミシュラン兄弟のおかげで取り外し可能なタイヤがすぐに続き、1970年代までに、今日でもほとんどの車で使用されているトレッド付きの空気圧ラジアルタイヤが標準になりました。

途中でいくつかの珍しいタイヤの革新に加えて、今日の自動車メーカーは、安全性、耐久性、性能だけでなく、持続可能性も考慮に入れています。タイヤ技術の画期的な進歩の舞台を設定します。

今日のタイヤ技術

タイヤの騒音を例にとってみましょう。タイヤの騒音の主な原因は2つあります。そのうちの1つは、トレッドに閉じ込められた気泡の絶え間ない放出によって引き起こされる、人間の発話に匹敵する不便な高周波の音であるパターンノイズです。もう1つは、タイヤ内で空気が「跳ね返り」、ホイールに押し付けられることによって引き起こされるキャビティノイズです。当然のことながら、より繊細な電気モーターの発明により、より静かなタイヤの需要も高まりました。

2019年3月にリリースされたブリヂストンのQuietTrackタイヤには、タイヤのショルダーにつながる複数の短い斜めの溝があり、タイヤが回転するときに空気が圧縮されるのではなく逃げることができます（図1）。溝は3つの異なる幅にカットされており、互いのノイズを干渉し、人間の音声周波数でノイズを低減します。さらに、QuietTrackタイヤは、トラフにミリメートルの高さのセレーションを備えた細い縦方向のチャネルを備えており、高周波音を分解します。雪や濡れた路面でのトラクションを向上させるのに便利です。

図1.QuietTrackタイヤは、不快なノイズを減衰させます。これは、回転エンジンがないためにゴムの音がより目立つ電気自動車（EV）の重要な機能です。 （出典：ブリヂストン）

このタイヤには、トレッドの内側に粘性のあるシーラント層が塗布されたContisealが含まれています。これは、パンクの80％をシールするために漏れる可能性があります。直径5mmまでのパンクに適したこのテクノロジーは、パンクしたタイヤや路傍のタイヤ交換のリスクを軽減します。

明日のタイヤ技術

2017年に発表されたグッドイヤーのイーグル350アーバンは、車両があらゆる方向に移動できるようにする球形のコンセプトタイヤです。タイヤの外側にあるセンサーへの組み込みの人工知能（AI）リンクは、さまざまな路面と運転条件を検出し、アクチュエーターを使用してタイヤの形状とトレッドを調整します。 Eagle 350 Urbanは、ブレーキ、ハンドリング、効率を向上させるためにデータを送信するだけでなく、パンク時の修復プロセスを容易にします。

独自のオープン構造を備えた非空気圧式Oxygeneタイヤは、空気圧に支えられておらず、リサイクルされたタイヤのほこりから3Dプリントされ、サイドウォールに生きた苔を運びます。道路やCO ₂ から水を吸収します 空気からコケに餌を与え、光合成と酸素生成を刺激します。また、光に基づくモバイルワイヤレステクノロジーであるLi-Fiを使用して、車車間（V2V）および車車間（V2I）データ交換用のInternet of Things（IoT）インフラストラクチャに接続します。

現在、2020年に、非空気圧式reChargeタイヤは、トレッド再生に使用される生分解性液体コンパウンドを保持するカプセルを実装します。 AIにより、コンパウンドをドライバーのプロファイルに合わせてカスタマイズし、タイヤを道路状況に適応させることができます。

ピレリのサイバータイヤは、5Gネットワ​​ークを介して情報を実証的に送信し、車両、ドライバー、およびより広い道路インフラストラクチャとの通信を容易にする最初のインテリジェントタイヤです（図2）。

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図2.ピレリは、5Gネットワ​​ークとやり取りした最初のタイヤ会社であると主張しています。 （出典：ピレリ）

次に、ミシュランのUptisタイヤは、早くも2024年に発売される可能性があります。その「組み立てられたエアレスホイール構造技術」により、パンク、パンク、パンクのリスクが排除されます。 Uptisタイヤは、原材料の使用、タイヤの廃棄、スペアタイヤの必要性を減らすことで、資源の使用と無駄を最小限に抑えます。

より具体的な例に興味がある人のために、テスラ用のグッドイヤーのタイヤには、静寂を楽しむ場合に専用のノイズリダクションフォームが取り付けられています。一方、シトロエンの自律型19_19コンセプトEVのタイヤは、乾燥状態で硬化し、湿気にさらされると柔らかくなるように設計されています。

先の接続道路

先進運転支援システム（ADAS）と自動運転車の両方の分野で安全性とパフォーマンスを向上させるためにタイヤから情報を送信するために5GとIoTが使用されるため、接続性は非常に大きくなります。好例：グッドイヤーのAndGoプラットフォームは、予測ソフトウェアを使用してフリートをサービスネットワークに接続します。

タイヤの3D印刷、リサイクルされた環境に優しい材料の使用、タイヤの摩耗とスクラップの削減はすべて、タイヤメーカーの持続可能性への取り組みの重要な要素です。より耐久性のある非空気圧タイヤと2-in-1タイヤとホイールのテクノロジーも、安全性の向上とメンテナンスの削減を約束します。特に自動運転車にとって不可欠です。

何十年にもわたるタイヤの現状を経て、すべてが変化するように設定されているようです。

>>この記事はもともと姉妹サイトのEDN。