Mașina se învârte pe volan

Roata este un element foarte important și de obicei subestimat al mașinii. Prin jantă și anvelopă mașina atinge drumul, astfel încât aceste componente afectează direct performanța vehiculului și siguranța noastră. Merită să vă familiarizați cu structura roții și parametrii săi pentru a o utiliza în mod conștient și a nu face greșeli în timpul funcționării.

În general, o roată de mașină este destul de simplă - constă dintr-o jantă de înaltă rezistență (jantă), de obicei conectată integral la disc și. Roțile sunt cel mai adesea conectate la mașină folosind butuci de rulmenți. Datorită acestora, se pot roti pe axele fixe ale suspensiei mașinii.

Sarcina jantei roții din oțel sau aliaj de aluminiu (de obicei cu adaos de magneziu) transferă și forțele de la butucul roții la anvelopă. Anvelopa în sine este responsabilă pentru menținerea presiunii corecte în roată, al cărei talon întărit se potrivește strâns pe janta.

Anvelopa pneumatica moderna constă din multe straturi de diferiți compuși de cauciuc. În interior se află o bază - o structură specială din fire de oțel cauciucat (cordoane), care întăresc anvelopele și le conferă o rigiditate optimă. La anvelopele radiale moderne, cablul este poziționat radial la un unghi de 90 de grade, ceea ce oferă rigiditate benzii de rulare, flexibilitate mai mare a flancului anvelopei, consum mai mic de combustibil, aderență mai bună și comportament optim în viraje.

Roata istoriei

Prima anvelopă pneumatică de la Dunlop.

Dintre toate invențiile care au fost folosite în mașină, roata are cea mai veche metrică - a fost inventată la mijlocul mileniului al XNUMX-lea î.Hr. în Mesopotamia. Cu toate acestea, s-a observat rapid că utilizarea căptușelii din piele în jurul marginilor sale reduce rezistența la rulare și minimizează riscul unei eventuale daune. Așa a fost creată prima, cea mai primitivă anvelopă.

O descoperire în proiectarea roților a venit abia în 1839, când a inventat procesul de vulcanizare a cauciucului, cu alte cuvinte, a inventat cauciucul. Inițial, anvelopele erau fabricate în întregime din cauciuc, cunoscut sub numele de solide. Cu toate acestea, erau foarte grele, greu de folosit și s-au aprins spontan. Câțiva ani mai târziu, în 1845, Robert William Thomson a proiectat prima anvelopă cu tub pneumatic. Invenția sa era însă subdezvoltată și Thomson nu știa cum să-i facă publicitate corect, așa că nu a prins pe piață.

Roți cu spițe de sârmă

Prima anvelopă de iarnă Kelirengas

Patru decenii mai târziu, în 1888, scoțianul John Dunlop a avut o idee similară (oarecum accidental în timp ce încerca să îmbunătățească bicicleta fiului său de 10 ani), dar avea mai multe abilități de marketing decât Thompson și designul său a luat piața cu asalt. Trei ani mai târziu, Dunlop s-a confruntat cu o concurență serioasă din partea companiei franceze a fraților Andre și Edouard Michelin, care a îmbunătățit semnificativ designul anvelopei și camerei. Soluția Dunlop a avut anvelopa atașată permanent de jantă, făcând camera interioară dificil de accesat.

Michelin a conectat janta la anvelopă folosind un șurub mic și cleme. Designul a fost durabil, iar anvelopele deteriorate au fost înlocuite foarte repede, dovadă fiind numeroasele victorii ale vehiculelor echipate cu cauciucuri Michelin la mitinguri. Primele anvelope semănau cu slick-urile de astăzi; nu aveau benzi de rulare. A fost folosit pentru prima dată în 1904 de inginerii companiei germane Continental, așa că a reprezentat o mare descoperire.

Michelin X - prima anvelopă radială

Dezvoltarea dinamică a industriei anvelopelor a făcut ca laptele de cauciuc necesar în procesul de vulcanizare să fie la fel de scump ca aurul. Aproape imediat, a început căutarea unei modalități de a produce cauciuc sintetic. Acest lucru a fost făcut pentru prima dată în 1909 de către inginerul Bayer Friedrich Hofmann. Cu toate acestea, numai zece ani mai târziu, Walter Bock și Eduard Chunkur au corectat „rețeta” prea complexă a lui Hofmann (adăugând, printre altele, butadienă și sodiu), datorită cărora guma sintetică Bona a cucerit piața europeană. În străinătate, o revoluție similară a avut loc mult mai târziu, abia în 1940, omul de știință Waldo Semon de la compania BFGoodrich a brevetat un amestec numit Ameripol.

Primele mașini mergeau pe roți cu spițe și jante din lemn. În anii 30 și 40, spițele din lemn au fost înlocuite cu spițe de sârmă, iar în deceniile următoare, spițele au început să cedeze loc roților cu disc. Pe măsură ce anvelopele au fost folosite în diferite climate și condiții de drum, au apărut rapid versiuni specializate, cum ar fi anvelopa de iarnă. Prima anvelopă de iarnă a sunat Kellirengas („Weather Tire”) a fost dezvoltat în 1934 de finlandezul Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö, o companie care a devenit ulterior Nokian.

Imediat după al Doilea Război Mondial, Michelin și BFGoodrich au introdus încă două inovații care au schimbat complet industria anvelopelor: în 1946, francezii au dezvoltat primul din lume. Anvelopă radială Michelin Xiar în 1947, BFGoodrich a introdus anvelopele fără cameră. Ambele soluții au avut atât de multe avantaje încât au devenit rapid utilizate pe scară largă și domină piața până în prezent.

Miezul, adică janta

Partea roții pe care este montată anvelopa se numește de obicei jantă. În esență, este format din cel puțin două componente cu scopuri diferite: janta (janta), pe care se sprijină direct anvelopa, și janta, care fixează roata de vehicul. Cu toate acestea, în zilele noastre aceste piese sunt inseparabile - sudate, nituite sau cel mai adesea turnate dintr-o singură bucată dintr-un aliaj de aluminiu, iar discurile de lucru sunt fabricate din magneziu sau fibră de carbon ușoare și puternice. Cea mai recentă tendință sunt roțile din plastic.

Jantele din aliaj pot fi turnate sau forjate. Acestea din urmă sunt mai durabile și mai rezistente la stres și, prin urmare, sunt perfecte, de exemplu, pentru raliuri. Cu toate acestea, ele sunt mult mai scumpe decât „aluziile” convenționale.

Dacă ne putem permite, Cel mai bine este să folosiți două seturi de anvelope și roți - vară și iarnă. Schimbările constante de anvelope sezoniere le pot deteriora cu ușurință. Dacă din orice motiv trebuie să înlocuim discurile, cel mai simplu mod este să folosim discurile din fabrică, în cazul înlocuirii este necesară reglarea pasului șuruburilor - sunt permise doar diferențe minore față de original, care pot fi corectate folosind așa-numitele șuruburi flotante.

De asemenea, este important să instalați janta sau offset (marcajul ET), care determină cât de mult se va ascunde roata în arcul roții sau se va extinde dincolo de conturul său. Lățimea jantei trebuie să se potrivească cu dimensiunea anvelopei i.

Anvelopă fără secrete

Elementul cheie și cel mai divers al roții este anvelopa, care este responsabilă pentru contactul mașinii cu drumul, permițându-i transmiterea forței motrice către sol i frânare eficientă.

O anvelopă modernă este o structură complexă cu mai multe straturi.

La prima vedere, aceasta este o bucată obișnuită de cauciuc profilat cu benzi de rulare. Dar dacă o tăiem peste, vedem o structură complexă, cu mai multe straturi. Scheletul său este un cadru format dintr-un cordon textil, a cărui sarcină este să mențină forma anvelopei sub influența presiunii interne și să transfere sarcina în timpul virării, frânării și accelerației.

Pe interiorul anvelopei, carcasa este acoperită cu umplutură și un strat de butil, care acționează ca un etanșant. Cadrul este separat de banda de rulare printr-o centura de rigidizare din otel, iar in cazul anvelopelor cu indici de viteza mare, imediat sub banda de rulare exista si o centura de poliamida. Baza este înfășurată în jurul așa-numitului fir de talon, datorită căruia anvelopa poate fi așezată ferm și strâns pe jantă.

Parametrii și caracteristicile anvelopelor, cum ar fi comportamentul în viraje, aderența pe diferite suprafețe, drum dino, compusul și banda de rulare utilizate au cel mai mare impact. In functie de tipul benzii de rulare, anvelopele pot fi impartite in directionale, bloc, mixte, de tractiune, nervurate si asimetrice, acestea din urma fiind cele mai raspandite astazi datorita celui mai modern si universal design.

Părțile exterioare și interioare ale anvelopei asimetrice au forme complet diferite - primul este format în cuburi masive care sunt responsabile pentru stabilitatea la conducere, iar blocurile mai mici situate în interior disipează apa.

Pe lângă blocuri, o altă parte importantă a benzii de rulare sunt așa-numitele lamele, adică. Spațiile libere înguste creează spații în interiorul blocurilor de rulare pentru a oferi o frânare mai eficientă și pentru a preveni alunecarea pe suprafețele umede și înzăpezite. Acesta este motivul pentru care sistemul de lame la anvelopele de iarnă este mai extins. În plus, anvelopele de iarnă sunt fabricate dintr-un compus mai moale, mai flexibil și oferă performanțe mai bune pe suprafețe umede sau înzăpezite. Când temperaturile scad sub aproximativ 7 grade Celsius, anvelopele de vară se întăresc și performanța la frânare scade.

Când cumpărați o anvelopă nouă, veți întâlni cu siguranță eticheta UE de eficiență energetică, care este obligatorie din 2014. Acesta descrie doar trei parametri: rezistență la rostogolire (tradus în consum de combustibil), comportamentul „cauciucului” pe o suprafață umedă și volumul acestuia în decibeli. Primii doi parametri sunt desemnați prin litere de la „A” (cel mai bun) la „G” (cel mai rău).

Etichetele EC sunt un ghid util pentru a compara anvelopele de aceeași dimensiune, dar știm din experiență că nu ar trebui să puneți prea multă încredere în ele. Cu siguranță este mai bine să te bazezi pe teste și opinii independente disponibile în presa auto sau portalurile online.

Mai importante din punctul de vedere al utilizatorului sunt marcajele de pe anvelopă în sine. și vedem, de exemplu, următoarea succesiune de numere și litere: 235/40 R 18 94 V XL. Primul număr este lățimea anvelopei în milimetri. „4” este profilul anvelopei, adică raportul înălțime/lățime (în acest caz este de 40% din 235 mm). „R” înseamnă că este o anvelopă radială. Al treilea număr, „18” este diametrul scaunului în inci și trebuie să corespundă cu diametrul jantei. Cifra „94” este indicele capacității de încărcare a anvelopei, în acest caz 615 kg per anvelopă. „V” este indicele de viteză, adică viteza maximă la care o mașină se poate deplasa pe o anumită anvelopă cu sarcină completă (în exemplul nostru este de 240 km/h; alte limite, de exemplu, Q - 160 km/h, T - 190 km/h, H - 210 km/h). „XL” este o denumire pentru o anvelopă ranforsată.

Jos, mai jos și mai jos

Când comparăm mașinile fabricate cu câteva decenii în urmă cu cele moderne, probabil că vom observa că mașinile noi au roți mai mari decât predecesoarele lor. Diametrul jantei și lățimea roții au crescut, iar profilul anvelopei a scăzut. Astfel de roți cu siguranță arată mai atractive, dar popularitatea lor nu se datorează doar designului. Cert este că mașinile moderne devin din ce în ce mai grele și mai rapide, iar cerințele privind frânele cresc.

Profilul redus are ca rezultat o lățime largă a anvelopei.

Daunele anvelopelor la viteze de autostradă vor fi mult mai periculoase dacă o anvelopă de balon explodă - este foarte ușor să pierdeți controlul asupra unui astfel de vehicul. O mașină cu anvelope cu profil redus va putea, cel mai probabil, să rămână pe bandă și să frâneze în siguranță.

Partea joasă, întărită cu o buză specială, înseamnă și o mai mare rigiditate, care este deosebit de valoroasă în cazul conducerii dinamice pe drumuri întortocheate. În plus, mașina este mai stabilă atunci când se conduce la viteze mari și frânează mai bine cu anvelope mai joase și mai late. Cu toate acestea, în viața de zi cu zi, profilul scăzut înseamnă mai puțin confort, mai ales pe drumurile urbane accidentate. Cel mai mare dezastru pentru astfel de roți sunt gropile și bordurile.

Monitorizați benzile de rulare și presiunea

În teorie, legislația poloneză permite conducerea cu anvelope cu o suprafață de rulare rămasă de 1,6 mm. Dar folosirea unei astfel de „gume de mestecat” este o bătaie de cap. Distanța de frânare pe o suprafață umedă este atunci de cel puțin trei ori mai mare, iar acest lucru vă poate costa viața. Limita inferioară de siguranță este de 3 mm pentru anvelopele de vară și de 4 mm pentru anvelopele de iarnă.

Procesele de îmbătrânire ale cauciucului progresează în timp, ceea ce duce la o creștere a durității acestuia, care, la rândul său, afectează deteriorarea aderenței – în special pe suprafețele umede. Prin urmare, înainte de a instala sau de a cumpăra o anvelopă uzată, ar trebui să verificați codul din patru cifre de pe peretele lateral al anvelopei: primele două cifre indică săptămâna, iar ultimele două cifre indică anul de fabricație. Dacă o anvelopă are mai mult de 10 ani, nu ar trebui să o mai folosim.

De asemenea, merită să evaluați starea anvelopelor în ceea ce privește deteriorarea, deoarece unele vor scoate anvelopele din funcțiune, chiar dacă banda de rulare este în stare bună. Acestea includ crăpături în cauciuc, deteriorarea laterală (puncturi), umflarea laterală și frontală și deteriorarea gravă a margelelor (de obicei asociate cu deteriorarea marginii jantei).

Ce scurtează durata de viață a anvelopelor? Conducerea cu prea puțină presiune a aerului accelerează uzura benzii de rulare, jocul suspensiei și geometria slabă provoacă spărturi, iar anvelopele (și jantele) sunt adesea deteriorate atunci când urcăm prea repede o bordură. Merită să verificați sistematic presiunea, deoarece o anvelopă subumflată nu numai că se uzează mai repede, dar are și o aderență mai slabă la drum, rezistență la acvaplanare și crește semnificativ consumul de combustibil.

Opona Driveguard - banda de alergare Bridgestona

Din 2014, TPMS, Tire Pressure Monitoring System, a devenit un echipament obligatoriu pentru toate mașinile noi - un sistem a cărui sarcină este să monitorizeze constant presiunea în anvelope. Vine în două variante.

Sistemul intermediar folosește ABS pentru a controla presiunea în anvelope, care numără viteza roții (o roată subumflată se învârte mai repede) și vibrațiile, a căror frecvență depinde de duritatea anvelopei. Nu este foarte complicat, mai ieftin de cumpărat și întreținut, dar nu arată măsurători precise, te avertizează doar când aerul din roată s-a epuizat de mult.

Pe de altă parte, sistemele directe măsoară în mod precis și continuu presiunea (și uneori temperatura) în fiecare roată și transmit măsurarea prin radio către computerul de bord. Cu toate acestea, sunt scumpe, cresc costul înlocuirii anvelopelor sezoniere și, și mai rău, se deteriorează ușor în timpul unei astfel de utilizări.

Anvelopele care ar oferi siguranță chiar și în cazul unor avarii grave sunt în lucru de mulți ani, de exemplu Kleber a experimentat cu anvelope umplute cu gel care sigilau gaura după o puncție, dar anvelopele au câștigat doar o popularitate mai largă pe piață. Cele standard au un perete lateral ranforsat, care, în ciuda scăderii de presiune, poate suporta greutatea mașinii o perioadă de timp. De fapt, ele măresc siguranța, dar, din păcate, nu sunt lipsite de dezavantaje: sunt scumpe, zgomotoase, reduc confortul de conducere (pereții armați transmit mai multe vibrații caroserii mașinii), sunt mai greu de întreținut (este nevoie de echipamente speciale), si accelereaza uzura sistemului de suspensie.

специалисты

Calitatea și parametrii roților și anvelopelor sunt de o importanță deosebită în motorsport și motorsport. Există un motiv pentru care o mașină este considerată la fel de capabilă pentru off-road ca și anvelopele sale, iar concurenții numesc anvelopele „aur negru”.

Un set de anvelope Pirelli pentru F1 pentru sezonul 2020

Anvelopă de teren cu noroi

Într-o mașină de curse sau de raliu, este important să combinați niveluri ridicate de aderență pe drumurile umede și uscate cu caracteristici de manevrabilitate echilibrate. Anvelopa nu trebuie să-și piardă proprietățile după supraîncălzirea amestecului, ar trebui să mențină aderența la derapaj și să răspundă instantaneu și foarte precis la volan. Pentru competiții prestigioase precum WRC sau F1, sunt pregătite modele speciale de anvelope - de obicei mai multe seturi concepute pentru condiții diferite. Cele mai populare modele de performanță: (fără benzi de rulare), pietriș și ploaie.

Cel mai adesea întâlnim două tipuri de anvelope: AT (All Terrain) și MT (Mud Terrain). Dacă ne deplasăm des pe asfalt, dar în același timp nu evităm băile de noroi și nisipul traversat, să folosim anvelope AT destul de universale. Dacă prioritățile dumneavoastră sunt rezistența ridicată la deteriorare și cea mai bună tracțiune, este mai bine să cumpărați anvelope MT tipice. După cum sugerează și numele, vor fi imbatabile, mai ales pe terenuri noroioase.

Deștept și verde

Anvelopele viitorului vor fi din ce în ce mai ecologice, inteligente și adaptate nevoilor individuale ale utilizatorului.

Volanul mașinii viitorului – Michelin Vision

Au existat cel puțin câteva idei pentru roți „verzi”, dar probabil nimeni nu și-a imaginat concepte atât de îndrăznețe precum Michelin și . Michelin's Vision este o anvelopă și o jantă complet biodegradabile. Este fabricat din materiale reciclabile, nu necesită pompare datorită structurii sale interne cu bule și este fabricat în.

Anvelopă verde Goodyear Oxygene acoperită cu mușchi pe lateral

Michelin sugerează chiar că viitoarele mașini își vor putea imprima propria banda de rulare pe o astfel de roată, în funcție de nevoile utilizatorului. La rândul său, Goodyear a creat anvelopele Oxygene, care sunt verzi nu numai ca nume, deoarece peretele lor ajurat este acoperit cu mușchi real, viu, care produce oxigen și energie. Modelul special al benzii de rulare nu numai că mărește tracțiunea, ci și captează apa de pe suprafața drumului, promovând fotosinteza. Energia generată în acest proces este folosită pentru alimentarea senzorilor încorporați în anvelopă, a unui modul de inteligență artificială și a benzilor de lumină situate în peretele lateral al anvelopei.

Design anvelope Goodyear reCharge

Oxygene folosește, de asemenea, lumină vizibilă sau un sistem de comunicare LiFi - astfel încât să se poată conecta la Internetul obiectelor, permițând comunicațiile vehicul-la-vehicul (V2V) și vehicul-la-infrastructură (V2I).

și un ecosistem în creștere rapidă de dispozitive interconectate și care comunică constant, rolul roții mașinii trebuie redefinit.

Mașina viitorului în sine va fi un sistem integrat de componente mobile „inteligente” și, în același timp, se va potrivi în sistemele de comunicații mai complexe ale rețelelor și rețelelor rutiere moderne.

În prima fază a tehnologiei inteligente în proiectarea roților, senzorii plasați în anvelope vor efectua diverse tipuri de măsurători și apoi vor transmite informațiile colectate șoferului printr-un computer de bord sau un dispozitiv mobil. Un exemplu de astfel de soluție este prototipul de anvelopă ContinentaleTIS, care utilizează un senzor conectat direct la căptușeala anvelopei pentru a măsura temperatura, sarcina și chiar adâncimea și presiunea benzii de rulare. La momentul potrivit, eTIS va informa șoferul că este timpul să înlocuiască anvelopa - nu în funcție de kilometraj, ci în funcție de starea reală a anvelopelor.

Următorul pas va fi crearea unei anvelope care, fără a fi nevoie de intervenția șoferului, să răspundă în mod corespunzător la datele colectate de senzori.Asemenea roți se vor umfla automat sau vor restabili o anvelopă deplată, iar în timp se vor putea adapta dinamic la vreme și condițiile drumului, de exemplu, când plouă, șanțurile de drenaj ale benzilor de rulare se extind în lățime pentru a reduce riscul de acvaplanare. O soluție interesantă de acest tip este un sistem care vă permite să reglați automat presiunea în pneuri a mașinilor în mișcare folosind microcompresoare controlate de un microprocesor.

Michelin Uptis czyli Sistem unic de anvelope rezistente la perforare

Un autobuz inteligent este, de asemenea, un autobuz adaptat individual utilizatorului și nevoilor sale curente. Să ne imaginăm că ne deplasăm pe autostradă, dar la destinație mai avem un tronson dificil de off-road. Astfel, cerințele pentru proprietățile anvelopelor variază foarte mult. Soluția sunt roți precum Goodyear reCharge. În aparență, arată standard - realizat dintr-o jantă și anvelopă.

Elementul cheie, însă, este un rezervor special situat în jantă, care conține o capsulă umplută cu un amestec biodegradabil personalizat, care permite anvelopei să se reșapeze sau să se adapteze la condițiile de drum în schimbare. De exemplu, ar putea avea o bandă de rulare off-road care ar permite mașinii noastre exemplu să circule direct de pe autostradă pe teren. În plus, inteligența artificială va putea produce un amestec complet personalizat, adaptat stilului nostru de condus. Amestecul în sine va fi realizat din biomaterial biodegradabil și întărit cu fibre inspirate de unul dintre cele mai dure materiale naturale din lume - mătase de păianjen.

Există și primele prototipuri de roți, schimbând radical soluțiile de design care au fost folosite de mai bine de o sută de ani. Acestea sunt modele care sunt complet protejate de perforații și deteriorări, iar apoi integrează complet janta cu anvelopa.

În urmă cu un an, Michelin a prezentat Uptis, un model airless rezistent la perforare pe care compania intenționează să îl lanseze în patru ani. Spațiul dintre banda de rulare tradițională și jantă este umplut cu o structură cu nervuri ajurate realizată dintr-un amestec special de cauciuc și fibră de sticlă. Acest tip de anvelopă nu poate fi perforată deoarece nu există aer în interior și este suficient de flexibilă pentru a oferi confort și în același timp rezistență maximă la deteriorare.

Minge în loc de roată: Goodyear Eagle 360 ​​​​Urban

Poate că mașinile viitorului nu vor rula deloc pe roți, ci cu... cârje. Această viziune a fost prezentată de concernul Goodyear sub forma unui prototip Igl 360 Urban. Mingea ar trebui să absoarbă loviturile mai bine decât o roată standard, să mărească manevrabilitatea și manevrabilitatea vehiculului (întoarcerea pe loc) și să ofere o durabilitate mai mare.

Eagle 360 ​​​​Urban este învelit într-o piele bionică, flexibilă, plină de senzori cu ajutorul cărora își poate monitoriza propria stare și poate colecta informații despre mediu, inclusiv suprafața drumului. În spatele pielii bionice se află o structură poroasă care rămâne flexibilă în ciuda greutății vehiculului. Cilindrii situati sub suprafata anvelopei, actionand pe acelasi principiu ca si muschii umani, pot forma permanent fragmente individuale ale benzii de rulare a anvelopei. in afara de asta Igl 360 Urban se poate repara singur - atunci când senzorii detectează o înțepătură, ei rotesc mingea în așa fel încât să limiteze presiunea pe locul deteriorării și să provoace reacții chimice de închidere a perforației!