إطار بدون أنبوب داخلي

الإطار بدون أنبوب داخلي ( يكتب أيضًا باسم الإطار بدون أنبوب داخلي في اللغة الإنجليزية في دول الكومنولث ) هو إطار هوائي لا يتطلب أنبوبًا داخليًا منفصلاً .

بخلاف الإطارات الهوائية التي تستخدم أنبوبًا داخليًا منفصلاً، فإن الإطارات بدون أنابيب تحتوي على أضلاع متصلة مصبوبة بشكل متكامل في حافة الإطار والتي يتم دفعها بواسطة ضغط الهواء إلى شفة على الحافة المعدنية للعجلة، مما يؤدي إلى إحكام إغلاق الإطار على الحافة.

تم تسجيل العديد من براءات الاختراع المتعلقة بالإطارات بدون أنابيب. تقدمت شركة كيلين للإطارات بطلب للحصول على براءة اختراع عام 1928، وحصلت على براءة الاختراع البريطانية رقم 329955  في المملكة المتحدة عام 1930. كما حصلت شركة وينغفوت، التابعة لشركة غوديير للإطارات ، على براءة اختراع في جنوب إفريقيا عام 1944. ونظرًا للمشاكل التقنية، لم تشهد معظم هذه التصاميم سوى إنتاج محدود أو تم التخلي عنها.

تقدّم فرانك هيرزيغ، الذي كان يعمل لدى شركة بي إف غودريتش، بطلب للحصول على براءة اختراع عام 1946، وحصل في نهاية المطاف على براءة الاختراع الأمريكية رقم 2587470 عام 1952 في الولايات المتحدة . وبحلول عام 1955، أصبحت الإطارات بدون أنابيب من التجهيزات القياسية في السيارات الجديدة. ^{[ 1 ]} اضطرت شركة بي إف غودريتش للدفاع عن براءة اختراعها في المحكمة عدة مرات، نظرًا لتشابهها مع التصاميم السابقة. وكان الاختلاف الرئيسي بين تصميم بي إف غودريتش والتصاميم السابقة هو استخدام مطاط البوتيل ، الذي كان أكثر مقاومة لتسرب الهواء من المطاط الطبيعي المستخدم في التصاميم الأخرى. ^{[ 2 ] [ 3 ]} 

تتطلب التصاميم التقليدية للإطارات الهوائية أنبوبًا داخليًا منفصلاً، والذي قد يتعرض للتلف لأسباب عديدة، مثل عدم ملاءمة الإطار، أو الاحتكاك بين جدار الإطار والأنبوب الداخلي مما يُولّد حرارة زائدة، أو حدوث ثقب. أما تقنية الإطارات بدون أنبوب داخلي فتُغني عن الحاجة إلى الأنبوب الداخلي، مما يزيد من مستوى الأمان. ^{[ 1 ] [ 4 ]} في الإطار بدون أنبوب داخلي، يُشكّل الإطار وحافة العجلة إحكامًا تامًا للهواء، حيث يُركّب الصمام مباشرةً على الحافة. ​​في حال حدوث ثقب صغير في الإطار بدون أنبوب داخلي، يتسرب الهواء فقط من خلال الثقب، مما يؤدي إلى انخفاض تدريجي في ضغط الهواء. في المقابل، قد ينفجر الإطار ذو الأنبوب الداخلي كبالون، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الهواء فيه، الأمر الذي قد يُسبب فقدانًا مفاجئًا للسيطرة على المركبة. مع ذلك، فإن سيناريو "الانفجار كبالون" مستبعد للغاية، نظرًا لوجود الأنبوب الداخلي داخل الإطار، وبالتالي سينخفض ​​ضغط الهواء فيه بمعدل يتناسب مع حجم الثقب. في السيارات القديمة، التي صنعت قبل منتصف الخمسينيات، لم يتم تصميم الحواف للإطارات بدون أنابيب، وكان الأنبوب الداخلي مطلوبًا لمنع التسربات البطيئة عند حافة الإطار.

توفر الإطارات بدون أنابيب داخلية العديد من المزايا، مثل استمرار عملها بضغط هواء منخفض. وبفضل عرضها الكبير، تقل احتمالية تعرضها للثقب مقارنةً بالإطارات التقليدية ذات الأنابيب. كما يقل تسرب الهواء لأن المطاط الموجود داخل الإطار يحبس الهواء لفترة أطول، مما يمنحك وقتًا إضافيًا للقيادة بأمان والتوقف. إضافةً إلى ذلك، يُعد إصلاح الإطار بدون أنبوب أسهل من إصلاح الإطار التقليدي، حيث يكفي غالبًا سكب سائل مانع للتسرب على الثقب لإصلاحه. علاوةً على ذلك، يوفر ضغط الهواء المرتفع داخل الإطار بدون أنبوب مزيدًا من الثبات والراحة أثناء القيادة. وأخيرًا، يُحسّن عدم وجود أنبوب داخلي من كفاءة استهلاك الوقود نظرًا لانخفاض احتكاك الإطار. ^{[ 5 ]}

يمكن حقن مانع تسرب سائل في الإطارات بدون أنابيب لمنع انخفاض ضغط الهواء في حالة حدوث ثقوب صغيرة، على الرغم من وجود جدل حول توافقه مع أنظمة مراقبة ضغط الإطارات المباشرة (TPMS) التي تستخدم مستشعرات مثبتة داخل الإطار. يؤكد بعض مصنعي مواد منع التسرب أن منتجاتهم متوافقة بالفعل، ^{[ 6 ]} بينما يحذر آخرون من أن "مانع التسرب قد يتلامس مع المستشعر بطريقة تجعله غير قابل للتشغيل مؤقتًا حتى يتم تنظيفه وفحصه وإعادة تركيبه بشكل صحيح بواسطة فني متخصص في صيانة الإطارات". ^{[ 7 ]} وقد أبلغ آخرون عن مثل هذه الشكوك. ^{[ 8 ] [ 9 ]} قد يؤدي استخدام هذه المواد إلى إلغاء ضمان مستشعر نظام مراقبة ضغط الإطارات. ^{[ 6 ]}

يتطلب نظام إطارات الدراجات الهوائية بدون أنابيب إطارًا متوافقًا، وحافة محكمة الإغلاق - قابلة للإغلاق عند صمام الهواء ، وفتحات الأسلاك (إذا كانت تخترق الحافة بالكامل)، ومكان تثبيت حافة الإطار. يُضاف مانع تسرب سائل داخل الإطار لمنع التسرب حول الحافة ولسد الثقوب الصغيرة، ^{[ 5 ]} ولكن قد يكون وضع مانع التسرب فوضويًا، أو قد يكون استخدامه صعبًا في حالة حدوث ثقوب. ^{[ 10 ]}

تستخدم أنظمة الإطارات بدون أنابيب عادةً صمامات بريستا ذات قلب قابل للإزالة. تتميز بعضها بقطر داخلي أكبر من صمامات بريستا المعتادة لمنع الانسداد واستيعاب تدفق هواء أكبر أثناء التركيب. ^{[ 11 ]}

تتمثل الميزة الرئيسية للإطارات بدون أنابيب في إمكانية استخدام ضغط هواء منخفض لتحسين التماسك دون التعرض لثقوب ناتجة عن انضغاط الإطار، وذلك لعدم وجود أنبوب داخلي قد ينضغط بين حافة الإطار والعائق. ^{[ 12 ]} ويؤدي انخفاض الضغط إلى تحسين الراحة وأداء التدحرج على الأسطح الوعرة. وبما أنه لا يوجد أنبوب داخلي، فلا يوجد احتكاك بين الإطار والأنبوب. وتُغلق العديد من الثقوب تلقائيًا. أما معظم الثقوب التي لا تُغلق، فيمكن إصلاحها بسهولة باستخدام سدادة الإطار .