Coluna do Quadrelli: o que são pneus sem ar e quais suas vantagens e desvantagens?

O 54PSI convida José Carlos Quadrelli para responder.

José Carlos Quadrelli: O pneu sem ar é, literalmente, “não pneumático”, ou seja, não precisa ser inflado. Ele existe desde os primórdios da era do automóvel, mas tem sido usado somente em algumas aplicações especiais de baixo volume. Recentemente, seu uso mais generalizado está sendo cogitado por vários fabricantes de pneus, que estão testando novas versões dele. Aqui, vamos falar um pouco de sua história e detalhar alguns desses projetos.

Em 1908, surgiu o Dayton Airless Tire (pneu sem ar, em inglês), que possuía uma série de aros de borracha internos que suportavam a carga e não necessitava ser inflado. Isso era uma grande vantagem na época já que os primeiros pneus furavam frequentemente tanto pela sua fragilidade como pelas péssimas condições das pistas. Embora tenha permanecido no mercado até os anos 1920, não teve muito sucesso já que os pneus a ar eram mais confortáveis.

Pneus sem ar também foram usados no jipe lunar (Lunar Roving Vehicle, ou LRV, em inglês) da NASA, nas missões dos Apollos 15, 16 e 17 à lua em 1971 e 1972. Foram construídos pela GM de uma malha de aço revestida de zinco e com chevrons (tiras em forma de vês) de titânio fixados na banda de rodagem para fornecer reforço e tração. Dentro da roda havia uma armação com suportes para proteger o aro de alumínio e impedir a deformação excessiva da malha. Existem algumas tentativas atuais de usar esse tipo de construção, inclusive em pneus de bicicletas.

Em 2005, a Michelin apresentou o protótipo de um pneu sem ar e o batizou de Tweel, neologismo derivado das palavras tire e wheel (pneu e roda em inglês). Consistia em um aro de poliuretano coberto com uma banda de rodagem de borracha conectado a um aro de alumínio (que fazia as vezes da roda) através de raios flexíveis, também de poliuretano. Diversos testes foram efetuados em veículos de passeio, mas o conceito não chegou ao mercado naquela ocasião.

Evidentemente esse tipo de pneu tem seus prós e contras e seu projeto é mais difícil do que pode parecer à princípio. Vejamos as vantagens e desvantagens em relação a pneus com ar:

  Vantagens:

• Não usando ar, é à prova de furos ou rasgos e não necessita de manutenção de pressão de inflação;

• Sua flexibilidade radial impede maiores danos ao cubo;

• Uma vez gasta a banda de rodagem, a mesma pode ser reposta, como se faz na recapagem de pneus, permitindo até a troca por outro desenho mantendo a estrutura da roda;

• Menor custo para se repor a banda de rodagem;

• Menor tendência à aquaplanagem.

  Desvantagens:

• Uma vez fabricado não há como ajustar a flexibilidade do conjunto como se pode fazer com um pneu com ar ao se alterar a pressão de inflação (para privilegiar dirigibilidade, conforto ou estabilidade lateral, por exemplo);

• Possibilidade de objetos ou sujeira ficarem presos entre os raios, comprometendo sua flexibilidade;

• Movimento dos raios pode gerar ruído e vibrações (comprovado por depoimentos de alguns motoristas que dirigiram veículos de teste);

• Mais difícil ajustar a flexibilidade lateral;

• Maior resistência ao rolamento.

A Bridgestone também introduziu sua versão em 2011, denominada de Air Free (livre de ar, em inglês), semelhante ao tweel, mas com raios dispostos em ângulo e nos dois sentidos para reduzir os ruídos e vibrações existentes naquele. Entretanto, tem direcionado seu uso para aplicações de baixa velocidade, como bicicletas e carrinhos de golfe.

Em 2021, a Michelin apresentou uma evolução do tweel, o UPTIS (sigla para Unique Puncture-Proof Tire System, ou Sistema Único de Pneu à Prova de Furos, em inglês). Em testes desde 2017, e a partir de 2019 em veículos elétricos GM Bolt EV, prometiam iniciar a comercialização em 2024, o que não aconteceu. Os raios são produzidos de plástico reforçado por fibra de vidro (PRFV) e, de acordo com o fabricante, estes modelos são mais silenciosos que os da geração anterior.

Atualmente, este tipo de pneu está sendo usado (ou testado) apenas em algumas aplicações de baixa velocidade ou onde a resistência a furos é crítica, como em vans de entrega, empilhadeiras, veículos militares e equipamentos de construção, por exemplo. Só o tempo dirá se este tipo de pneu passará a ser adotado pelos fabricantes de automóveis de passeio ou de carga no lugar do pneu inflável. O tempo gasto no seu desenvolvimento demonstra as dificuldades para se conseguir reproduzir as características de comportamento dinâmico deste último, mas as novas tecnologias de materiais e de produção poderão fazer a diferença

* Nascido em 20/11/57 em São Paulo-SP, formou-se em engenharia mecânica na Poli/USP em 1981 e obteve mestrado na mesma área pelo Universidade de Minnesota, nos EUA, em 1985. Trabalhou inicialmente na área de tubulações industriais pela Promon Engenharia e depois como sócio fundador da Frontenge Engenharia, empresa de consultoria em projeto industrial. Em 1994 foi contratado pela Bridgestone do Brasil onde exerceu os cargos de engenheiro de campo depois gerente e gerente geral de engenharia de vendas até 2020 quando se aposentou e hoje atua como consultor. É autor de 2 livros, um deles sobre pneus. É casado e tem uma filha.

O Pneu de Automóvel: Um Guia Básico

– As opiniões contidas nesta coluna não refletem necessariamente a opinião do 54PSI –

Foto: Michelin

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