Lốp không hơi bắt đầu lăn bánh

Xe hơi đang thay đổi chóng mặt. Xe bay đang được thử nghiệm và chuẩn bị ra mắt trong vài năm tới. Xe tự lái trở thành cuộc chạy đua của tất cả những hãng ôtô lớn nhất. Giữa những biến chuyển gấp gáp đó, ít ai để ý rằng công nghiệp sản xuất lốp xe đang có sự thay đổi lớn nhất kể từ khi John Dunlop phát minh ra loại lốp có hơi dành cho xe đạp.

 

Cuộc đua gay gắt

 

Michelin là hãng đầu tiên đưa ra khái niệm về lốp không hơi với sản phẩm Tweel từ năm 2005. Tweel là cách gọi kết hợp giữa các từ tire - lốp và wheel - vành, một cách chơi chữ hàm ý trong đó không hề sử dụng khí nén như các loại lốp từ trước đến nay. Thay vào đó, Tweel gồm một lớp bề mặt cao su theo kiểu thông thường, và một bộ vành liền được nối với mặt lốp bằng các nan hoa, sử dụng chất liệu nhựa tổng hợp có thể đàn hồi để hấp thụ lực như với lốp dùng hơi truyền thống. Do đó, chỉ cần thay đổi kích thước lốp hay độ dày lớp bề mặt, nhà sản xuất Michelin sẽ tạo ra rất nhiều loại lốp cho các dòng xe khác nhau.

 

Lốp không hơi đương nhiên loại bỏ mối lo lớn nhất của người sử dụng là xe bị thủng lốp, xì hơi khi đang đi trên đường, cũng như mối lo ngại về việc nổ lốp, chẳng hạn trong các tai nạn, có thể gây ra những hậu quả kinh khủng. Ngoài ra lốp không hơi được quảng cáo là khi sản xuất đại trà sẽ có giá rẻ hơn rất nhiều, giảm tiêu thụ nhiên liệu và rất bền.

 

Năm 2013, Michelin cũng là hãng đầu tiên đưa lốp không hơi vào sử dụng với bản nâng cấp X-Tweel SSL. Tuy nhiên, do độ rung lớn và vì vậy gây ồn, hãng mới chỉ ứng dụng trên các xe xúc lật, có tốc độ chậm và sử dụng trong môi trường bằng phẳng là các bến cảng, nhà kho.

 

Xe ATV của Polaris với lốp có nan hoa dạng tổ ong.

 

Cùng năm, hãng Polaris đã trình làng một mẫu xe ATV (xe máy 4 bánh) sử dụng loại lốp do chính họ làm ra với nguyên lý tương tự. Lốp Polaris khác Tweel ở chỗ thay cho các nan hoa thẳng là một cấu trúc có dạng tổ ong. Xét về mặt lý thuyết, cấu trúc này giúp nâng cao độ cứng vững của lốp, cũng như khả năng chịu tải, thoát nước nhanh, và chịu sự biến dạng cũng linh hoạt hơn hẳn, trong khi vẫn đảm bảo trọng lượng nhẹ cho lốp. Tuy nhiên, lốp này mới chỉ ứng dụng cho xe địa hình Sportsman WV850 H.O, trong khi lốp của Michelin đã thể hiện rất tốt trong các hoạt động chịu lực tác động của khối lượng lớn.

 

Spring Tỉre của Goodyear dùng cho xe thám hiểm không gian.

 

Riêng với Goodyear, lốp không hơi ban đầu được làm cho… xe tự hành, trong các chuyến thám hiểm không gian. Sản phẩm hợp tác với NASA này cũng không cần đến cả hơi lẫn cao su mà được chế tạo từ dây piano với gai làm bằng vấu titan. Có tên gọi Spring Tire, lốp sử dụng 800 lò xo chịu tải, gộp lại thành một khối và đặt lên trục kim loại 6 chấu. So với các đối thủ, Spring Tire có thể thích ứng với nhiều loại địa hình khác nhau và quan trọng hơn là vận hành ổn định.

 

Tại Frankfurt Auto Show 2013, nhà sản xuất Hàn Quốc Hankook cũng tiết lộ thông tin về một loại lốp không hơi “tất cả trong một” có tên i-Flex. Lốp này lại được làm khá “kín”, với phần lõi được thiết kế theo cấu trúc dạng lưới, đem lại cảm giác êm ái như lốp có hơi nhưng lại bền hơn, theo Hankook.

 

Lốp Air Free của Bridgestone

 

Trong Tokyo Motor Show 2011, Bridgestone đã giới thiệu lốp không hơi bản concpet và đến kỳ triển lãm tháng 11/2013, lốp này đã được trang bị cho một vài mẫu xe. Dù vẫn còn ở dạng trưng bày nhưng thời gian để đưa sản phẩm ra thị trường hoàn toàn phụ thuộc vào hãng lốp của Nhật Bản.

 

Lốp xe Air Free của Bridgestone.

 

Tại gian hàng của Bridgestone, một chiếc xe máy 4 bánh được trưng bày cùng với một chiếc ôtô loại nhỏ. Cả 2 xe được trang bị lốp không hơi, xe máy dùng lốp có màu xanh lá,  và một màu xanh dương, là loại mới được cải tiến. Lốp được cấu tạo với 3 phần, trong cùng là lớp lõi, tức một bộ vành cứng bằng kim loại kích thước 9 inch, tiếp đến là các nan hoa bằng nhựa tổng hợp xếp lớp theo dạng cong, và ngoài cùng là bề mặt lốp.

 

Các nan hoa thực tế lại chia thành hai phần, với các lớp xếp ngược chiều nhau, chiếu lên mặt mặt sẽ đan xen tạo nên vô số ô nhỏ. Cách sắp xếp như thế giúp cấu trúc của lốp ổn định và không bị quá biến dạng dù lực tác động từ hướng nào, đồng thời độ bền cũng tăng lên. Với các cải tiến ở thế hệ thứ hai, lốp này đã có thể trang bị cho một chiếc xe hơi nặng cỡ nửa tấn, cùng với 1-2 người ngồi trong. Đây chính là sản phẩm mới nhất ở dòng lốp không hơi trên thế giới.

 

Giải pháp tương lai

 

Suốt từ năm 1888 đến nay, lốp xe có lẽ là bộ phận ít có cải tiến nhất trên xe hơi, chỉ thay đổi thành phần cao su, kiểu gân, hay cao hơn là thay đổi kiểu bố lốp, sử dụng nylon hoặc thép. Các loại lốp phổ biến gần đây vẫn giữ nguyên kiểu dáng và cấu trúc cơ bản như lốp không săm, lốp run-flat (có kết cấu thành lốp vững chắc cho phép xe chạy ở tốc độ cao thêm một quãng đường dài ngay cả khi bị thủng), và được phân biệt thành lốp thường, lốp địa hình hay lốp dùng khi trời tuyết.

 

Lốp Hankook iFlex.

 

Lốp không hơi chính là cuộc cách mạng trong ngành sản xuất lốp xe hiện nay. Nhược điểm của nó là có thể làm biến mất các công ty sản xuất… vành/ mâm xe. Nhưng ưu điểm thì rất nhiều.

 

Thứ nhất là giá thành rẻ hơn nhiều khi sản xuất đại trà, do dễ chế tạo và các nan hoa đều sử dụng vật liệu nhựa tổng hợp tái sử dụng được. Chẳng hạn, Hankook cho biết lốp i-Flex có thể tái chế tới 95%. Điều này đồng thời góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường.

 

Khả năng chịu tải của lốp không hơi cũng lớn hơn, và thời gian sử dụng có thể nói là vượt trội so với lốp thường. Khi lốp mòn, chỉ cần bóc lớp mặt lốp bên ngoài và thay mới, vừa nhanh gọn lại rẻ hơn nhiều so với thay toàn bộ lốp.

 

Một đặc tính quan trọng đang được các hãng nghiên cứu để nâng cao là giảm triệt để lực cản lăn của lốp. Theo nghiên cứu của Bridgestone, khoảng 90% năng lượng bị thất thoát từ lực cản lăn của lốp là do những biến đổi liên tục về hình dạng lốp khi vận hành. Cải thiện được điều này là một trong những giải pháp chính giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu, đồng thời giảm ô nhiễm không khí.