De luchtband heeft transport comfortabeler en veiliger gemaakt. Vooral de uitvinding van de radiaalband heeft daarop een positief effect gehad. Jarenlang is de ontwikkeling van banden vooral gericht geweest op het vergroten van stabiliteit, de stuurprecisie en de grip op droog en nat asfalt, terwijl ook levensduur een grote rol speelde. Het voorkomen van ‘cupping’ het scheef afslijten van profielblokken, is daarbij een belangrijk item.

Lees ook: Cuppen banden eerder met grote wielen?

Verlies van stabiliteit bij een lekke band was een ander speerpunt. Dat leidde tot de ontwikkeling van runflatbanden. Die hebben een zodanig sterke wang, dat de band nauwelijks rijhoogte verliest. Een alternatief is een kunststof binnenring op de velg, waarop de band loopt als hij zijn druk verliest, zoals bij de Bridgestone BSR.

De BSR van Bridgestone is een kunststofring op de velg. Bij lekrijden gaat de band op de ring lopen, waardoor ze hoogte en stabiliteit behoudt.

Sommige fabrikanten zoeken het meer in het voorkomen van lekrijden. Zo ontwikkelde Continental de ContiSeal. Op de binnenkant van het loopvlak van die band is een pasta aangebracht. Bij een inrijding dicht die pasta het lek direct.

Grip op de laatste millimeter

Michelin zocht meer levensduur in een andere richting. Voor de Crossclimate en de Primacy ontwikkelden ze profielvormen die de waterafvoer ook bij slijtage constant houdt, zodat de band tot de laatste millimeter blijft presteren. Daarnaast ontwikkelde Michelin het ‘Flexible Wheel’ voor laagprofielbanden. Hierbij staat de band niet op de velg maar op flexibele rubberen flenzen, die tussen band en velg zijn aangebracht. Dit geeft beter comfort en minder geluidsoverdracht. Deze Michelin Acorus Technologie werkt met elk merk banden, zelfs met speciale banden met lage rolweerstand. Het voorkomt ook schade aan velg en band door gaten in het wegdek.

Bij de Flexible Wheel van Michelin wordt de band op flexibele tussenringen geplaatst. Dat voorkomt schade en zorgt voor meer comfort.

Banden moeten stiller

[intermezzo:1]

De laatste jaren wordt de geluidsproductie van een band steeds belangrijker. Enerzijds omdat geluidsoverlast door omwonenden als storend wordt ervaren, anderzijds omdat het in het interieur steeds harder opvalt. Verbrandingsmotoren worden stiller en elektrische auto’s zijn helemaal geluidsarm. Het gevolg is dat geluiden die voorheen door het motorgeluid werden overstemd nu opvallen en irriteren. Onregelmatige blokprofielen op het loopvlak lossen dat deels op, ze zorgen dat er geen bepaalde trillingsfrequentie kan ontstaan die ‘zingt’.

Continental ontwikkelde een band met geluiddempende polyurethaan laag aan de binnenkant van het loopvlak. Die ContiSilent is bedoeld voor hybride- en elektrische auto’s. Sommige fabrikanten gaan nog verder: de provincie Gelderland, de provincie Overijssel, Apollo Tyres Global R&D (waartoe Vredestein behoort), de Universiteit Twente, wegenbouwer Reef Infra en meetspecialist Stemmer Imaging werken al enkele jaren aan een onderzoek om de relatie tussen asfaltsoorten en banden te onderzoeken. Het doel is te komen tot zowel ultrastil asfalt als ultrastille banden.

Een laag schuimrubber aan de binnenkant van het loopvlak zorgt voor minder bandengeluid.

Zuinige banden

De wereld verandert en dat betekent dat ook de focus van de auto-industrie verandert. De CO₂-uitstoot van auto’s met verbrandingsmotor moet flink omlaag en de concurrent ervan, de elektrische auto, kampt met een spanningsveld tussen de betaalbare accucapaciteit enerzijds en de wens voor een grote actieradius anderzijds.

Het energieverbruik moet dus omlaag. En daar speelt de rolweerstand van de band een rol. Daarnaast zijn bandenkopers zich bewust van dit effect. In een marktonderzoek van Continental en onderzoeksbureau Forsa vond 40% van de ondervraagden zuinigheid de belangrijkste eigenschap van een band.

Polyurethaan rolt lichter

Apollo/Vredestein begon met een vergelijkbaar inzicht al jaren geleden het project Ecotrack. Het kent drie doelen: het gewicht van een autoband terugbrengen met 30% tot maximaal 6,5 kg, de rolweerstand met 25% verminderen tot 6,5 kg/ton en het afrolgeluid terugbrengen tot onder de 70 dB(a). Inzet daarbij was om de basis van de Ecotrack-band niet van rubber, maar van polyurethaan te maken. Rubber heeft namelijk een grote hysterese: het neemt bij vervorming veel energie op en zet die om in warmte.

[intermezzo:2]

Vervorming van rubber kost dus energie en vooral de luchtdichte butylrubber binnenlaag is een energievreter. PU heeft dat probleem niet. Daardoor gaat er minder energie verloren bij de vervorming, zodat de rolweerstand lager is en de band minder heet wordt. Helaas heeft PU niet veel grip op nat wegdek. Er zou dus toch een loopvlak van rubber op moeten, maar de hechting tussen die materialen is problematisch. Er liepen in 2008 al testen met prototypes, maar dat heeft nog niet tot een productierijp model geleid.

: De Hankook Hexonic kan het profiel veranderen om de juiste balans tussen grip en comfort te zoeken.

Luchtloze banden

Een oplossing waar veel bandenfabrikanten wel iets in zien, is de luchtloze band. Hierbij wordt de luchtkamer van de band vervangen door een verende constructie van een kunststof, zoals polyurethaan, waarop een rubberen loopvlak ligt. Het voordeel is dat er geen hysterese optreedt, zodat er minder energieverlies is. Ook zorgt het ervoor dat je nooit meer met een te lage bandenspanning rijdt en behoort lekrijden tot het verleden.

Michelin heeft bijvoorbeeld de Tweel, met flexibele spaken van polyurethaan. Deze band is bedoeld voor bouw- en landbouwmachines. Verder heeft het merk een conceptband voor personenauto’s gemaakt. Het hart van die ‘Vision’ is een 3D-geprinte webconstructie. Inmiddels is er ook een werkend prototype, het ‘Unique Puncture-proof Tire System’. Michelin en GM test die Uptis. In 2024 moet hij op personenauto’s worden geïntroduceerd.

Michelin ontwikkelde de Tweel, een airless tire voor landbouwvoertuigen.

Bridgestone en Hankook hebben eveneens airless conceptbanden met PU-spaken, GoodYear lijkt een stapje verder met de NPT tire. Deze loopt op dit moment in een test met de Olli, een autonoom shuttlebusje voor acht passagiers.

BlackCycle: project voor recycling

Michelin coördineert een groot Europees project voor het recyclen van versleten autobanden. Bij dit project werken zeven industriepartners samen met vijf researchorganisaties en een innovatiecluster. Dit consortium streeft naar een volledige waardeketen van versleten banden tot aan secundaire grondstoffen (SRM’s: Secondary Raw Materials). Doel is om in geen enkel deel van die keten middelen te verspillen, en het consortium heeft speciale aandacht voor de impact op het milieu. De SRM’s worden gebruikt voor nieuwe personen- en bedrijfswagenbanden, die in Europa en elders ter wereld op de markt zullen worden gebracht. Binnen vijf tot zes jaar moet in Europa bijna één op de twee versleten banden via BlackCycle worden verwerkt. Een ambitieus streven, want er worden jaarlijks 1,6 miljard versleten banden vervangen. Het totale budget van dit project bedraagt circa € 16 miljoen, waarvan circa € 12 miljoen uit Europese financiering.

Geïnspireerd op de natuur

Het profiel van deze GoodYear conceptband moet de lucht naar de elektromotor van een elektrisch voertuig pompen.

Sommige elektrische voertuigen worden aangedreven door naafmotoren. Praktisch, want dat spaart ruimte in het voertuig. Wel worden ook elektromotoren heet en dat vraagt om innovatieve oplossingen. GoodYear ontwikkelde een speciale conceptband, waarvan het profiel voorzien is van lamellen, die de lucht door hun vormgeving naar de elektromotor pompen. De voorkant van de koellamellen is volgens GoodYear geïnspireerd door de natuur. Net als de vleugels van een uil hebben ze een veloursachtig oppervlak. Het zorgt dat een uil zijn prooi geluidloos kan vangen en dat de band een lager afrolgeluid heeft. Als het niet waar is, is het in elk geval mooi verzonnen…

GoodYear is overigens niet de enige. Ook Hankook heeft een speciale ‘Airo-flow’-band ontwikkeld, maar die moet door de luchtstroming voornamelijk voor meer downforce zorgen.

Hankook ontwikkelde onlangs een speciale band voor zelfrijdende auto’s. Die ‘Hexonic’ is een intelligente band, die maximaal rijcomfort biedt door de weg te scannen met zeven ingebouwde sensoren. De band detecteert wegcondities zoals grip, temperatuur en de staat van het wegdek en past het profielpatroon daarop aan.

Hankook ontwikkelde een band die lucht zodanig via een naaf pompt, dat er meer downforce ontstaat.

Hankook ontwikkelde ook een band die lucht zodanig via een naaf pompt, dat er meer downforce ontstaat.

Paardenbloemenrubber

Natuurrubber is een belangrijke grondstof voor de productie van autobanden. Synthetische rubbersoorten zoals SBR (Styreen-butadieen Rubber) en BR (Butadieen Rubber) worden ook gebruikt, maar kunnen natuurrubber niet volledig vervangen.

[intermezzo:3]

Natuurrubber wordt voor ongeveer 80% geproduceerd in Zuid-Aziatische landen als Maleisië, Indonesië en Thailand. De grondstof wordt afgetapt uit de stam van de Hevea Brasiliensis, de rubberboom. Daarvan zijn maar weinig genetische variaties, waardoor deze boom gevoelig is voor ziekten, zoals de Zuid-Amerikaanse bladschimmel. De rubberplantages in Zuidoost-Azië worden hierdoor ernstig bedreigd.

Daarnaast worden de plantages bedreigd door klimaatverandering. De prijsstijgingen van de laatste jaren zijn sterk beïnvloed door buitengewone droogtes in Zuid-China, Noord-Thailand, Laos en Vietnam, terwijl de oogst in Indonesië juist onder overmatige regen te lijden had. De rubberindustrie ziet hierin genoeg redenen om op zoek te gaan naar alternatieve bronnen voor de fabricage van natuurrubber. Gunstige kandidaat blijkt de Russische paardenbloem (Taraxacum Kok-Saghyz). Die werd al eerder gebruikt, onder meer voor productie van rubber voor banden van legervoertuigen, tijdens de Tweede Wereldoorlog. Inmiddels maakt Continental productiebanden die zijn gemaakt met paardenbloemrubber.