Vaše pneumatiky môžu byť vyrobené oveľa viac, než si myslíte

ako sú pneumatiky navrhnuté BFGoodrich BFGoodrich

"Väčšina ľudí považuje pneumatiky na svojich autách za samozrejmosť," uviedol Jay Jakupca. "Kúpiš ich, používaš, buď sa ti páčia, alebo nie." Z akýchkoľvek dôvodov robia hluk alebo nerobia. Vieme, že sú tam nejaké oceľové pásy, a že je na vrchu nejaká guma, ktorá má dezén. Ale okrem toho nemáme tendenciu toho veľa vedieť alebo sa do toho ponoriť. “

Jakupca vie viac ako to; je dizajnérom terénnych pneumatík pre BFGoodrich. Keď si tím Digital Trends uvedomil, že o pneumatikách toho nevieme naozaj dosť, zavolali sme Jakupcovi a jeho cestným náprotivkom v BFGoodrich, aby sme zistili, či môžeme zistiť niečo.

Výroba pneumatík je trochu komplikovaná

Keď sa nad tým zamyslíte, obyčajná pneumatika je úžasný kus práce. Je dostatočne mäkký, aby ste v ňom mohli zanechať stopy nechtom, ale na vašom aute to vydrží 20 000 až 50 000 míľ. Počas priemernej životnosti pneumatík bude možno musieť pracovať v horúcom letnom dni pri mínusových teplotách na snehovej víchrici alebo nad 150 stupňov. Bude sa to váľať po skalách, obrubníkoch, výmoľoch a ešte horšie, a bude to pokračovať. Aby pneumatika prežila, musí byť dostatočne pevná, aby dokázala udrieť a dostatočne pružná, aby sa dokázala miliónkrát odraziť.

ako sú pneumatiky koncipované BFGoodrich | Koncept Jeep JT Scrambler 2020 Koncept Jeep JT Scrambler do roku 2020 so športovými pneumatikami BFGoodrich Jeep

Táto odolnosť je zabudovaná do výroby pneumatík. Začína sa to dvojitými krúžkami, ktoré utesňujú pneumatiku ku kolesu. Každá pneumatika je vyrobená okolo týchto dvoch pevných drôtených krúžkov. Najprv vytvoria vrstvy gumy vystužené nylonom, polyesterom, kevlarom alebo inými materiálmi, ktoré výrobcovia pneumatík nazývajú kostra. Potom sa na vonkajšiu stranu navrstvia pogumované vrstvy pružného oceľového drôtu. Každá vrstva je pripevnená lepidlom. Nakoniec sa nanesie a nalepí mäkká guma, ktorá robí povrch behúňa a bočnicu.

Len čo je „zelená“ pneumatika vyrobená, ide do formy na vytvrdenie. Forma má na svojej vnútornej strane dezén. Pneumatika je zahriata a natlakovaná do formy. Táto činnosť tvorí behúň spolu s vyvýšeným nápisom, ktorý nájdete na bočniciach. Keď pneumatika vyjde z formy, je pripravená na testovanie a odoslanie.

"... Ak si hovoríte, že chcete mať najlepšiu trakciu v bahne, aká existuje, existuje nejaký kompromis."

Je toho samozrejme viac. Gumové zmesi sa dramaticky líšia medzi zimnými pneumatikami, vysokovýkonnými pneumatikami, pneumatikami pre nákladné a ťažké vozidlá a pneumatikami s nízkym valivým odporom, ktoré sa u mnohých hybridov a elektromobilov používajú na zvýšenie energetickej účinnosti. Kaučuková zmes používaná ktorýmkoľvek výrobcom pneumatík je prísne stráženým tajomstvom; nebudú diskutovať ani o ingredienciách, tým menej o receptúre.

"Je to veľmi prepracovaný a dlhý proces," povedal Jakupca. "Prejdeme mnohými, mnohými zlúčeninami, pretože rôzne zmesi vám poskytnú pár percent v mokrej trakcii alebo vám môžu poskytnúť dve percentá lepšej manipulácie." Možno sa to nezdá, ale zlúčenina je veľmi dôležitá. Nechcete použiť letnú zmes na zimnú pneumatiku. “

Návrh pneumatík je veľmi komplikovaný

Akonáhle ste v okamihu skutočnej výroby pneumatík, je už tvrdá práca hotová. Aby sme sa bližšie pozreli na proces návrhu, kontaktovali sme Kevina Reima, globálneho manažéra kategórie produktov spoločnosti B.F. Goodrich On-Road Products.

"Zloženie, dezén a architektúra, to všetko je dokázané našimi skúsenosťami s pretekaním a pomáha nám pri vývoji," vyhlásil Reim. "Ale robíme aj náš tradičný vývojový proces, pri ktorom vytvárame koncepty, modelováme ich v rámci našich počítačových systémov a potom ich testujeme, vlastne ich simulujeme v rámci našich počítačových systémov."

Počítačová simulácia umožňuje inžinierom ako Jakupca a Reim prepracovať toľko potenciálnych návrhov, koľko je potrebné, kým sa musia zaviazať k prototypu. Prvým krokom k návrhu novej pneumatiky je položenie otázok.

"Je to naozaj o vyskúšaní čo najväčšieho počtu nápadov, v rozumných medziach, po tom, čo sme simulovali, čo chceme." Potom bude táto pneumatika testovaná. “

"O čo konkrétne sa snažíme usilovať?" Spýtal sa Jakupca. "Napríklad, ak hovoríš, že chceš mať najlepšiu trakciu v bahne, aká existuje." Nastane nejaký kompromis. Mnohokrát možno budete musieť obetovať hluk, alebo možno budete musieť obetovať opotrebenie. Napríklad naša terénna pneumatika BFGoodrich KM3 je vyrobená na stúpanie, na víťazstvo. Takže musíme byť schopní mať trakciu v bahne, v hornine a tiež musíme mať túto veľmi robustnú bočnicu. “

„Robíme veľa štúdií typu market-to-consumer,“ povedal Reim, „a od spotrebiteľov dostávame veľa spätnej väzby. Zostavili sme potreby spotrebiteľa, ako aj potreby trhu a všetky regulačné požiadavky do veľmi konkrétnej špecifikácie produktu spolu s kľúčovými cieľmi výkonnosti a ďalšími špecifikáciami. “

ako sú pneumatiky navrhnuté BFGoodrichako sa vyrábajú pneumatiky bfgoodrich 8328

Keď inžinieri vedia, čo chcú, použijú sofistikovaný virtuálny testovací model.

"Máme simulácie pre trakciu a rôzne prvky, ako je mokrá vozovka," povedal Reim pre Digital Trends. "Máme nejaké simulácie hydroplaningu, ktoré prevádzkujeme." Všetky tieto veci pomáhajú rozvíjať a overovať naše koncepty. Keď si myslíme, že máme ideálnu kombináciu, zostavíme naše prototypové variácie. Je to naozaj o vyskúšaní čo najväčšieho počtu nápadov, v rozumnej miere, po tom, čo sme si nasimulovali, čo chceme. Potom bude táto pneumatika testovaná. “

Testovanie v reálnom svete

Testovanie nového dizajnu pneumatík je metodické, opakovateľné a založené na údajoch.

Zhromažďujeme všetky tieto údaje a rozhodujeme ich o ďalšom postupe vo vývojovom cykle produktu.

„V okamihu, keď prejdeme k testovaniu, máme množstvo prototypov pneumatík,“ vysvetlil Reim. "Potom ideme do nášho testovacieho zariadenia v Južnej Karolíne." Máme tu množstvo tratí a množstvo vozidiel. Ide o to, že sa snažíme simulovať alebo replikovať podmienky, v ktorých sa tieto pneumatiky budú používať, a ešte extrémnejšie podmienky. “

Pre milovníka jazdy môže byť testovacím vodičom pneumatík maximálna kariéra.

„Naši testovací vodiči sú veľmi dobre vyškolení a majú skúsenosti s detekciou nuancií medzi týmito produktmi a poskytujú nám spätnú väzbu k rôznym testom, ktoré sme požadovali,“ uviedol Reim. „Testovanie zvyčajne vyžaduje obvyklé brzdenie na mokrej aj suchej vozovke, hluk a pohodlie. Ale veľa robíme autokros na mokrej aj suchej vozovke. “ Testéri sú teda platení za autokros. Zaregistrujte sa!

Okrem testovania na ľuďoch existuje aj automatizované testovanie na stroji.

"Je to veľmi objektívne," uviedol Reim. „Testovanie strojov slúži skôr na odolnosť a vytrvalosť. Zhromažďujeme všetky tieto údaje a rozhodujeme ich o ďalšom postupe vo vývojovom cykle produktu. Zvyčajne prechádzame niekoľkými kolami generovania konceptov až po prototypy a testovanie, kým dôjdeme k produktu, ktorý považujeme za najlepší produkt na trhu. Takže do každého nového produktu patrí veľa. “

Konečným testom je skutočný život

Úlohou Jakupca je vyrábať terénne pneumatiky, ktoré zdolajú najťažšie preteky na svete, ako napríklad Baja 1000. Vodiči jazdiaci na pneumatikách BFGoodrich zvíťazili na Baja celkovo 30-krát. V roku 2018 pretekalo osem z desiatich najlepších vodičov modelu Baja 1000 na pneumatikách BFGoodrich. Táto rasa sa považuje za konečný test.

"Získali sme niektoré údaje z roku 2016 Baja," povedal Jakupca. "Tieto informácie boli pre nás rozhodujúce, aby sme sa pozreli na to, čo je potrebné vyladiť." Z pohľadu terénu nám Baja dodala potrebnú sebadôveru v KM3. “

"Sme výkonná značka," trval na svojom Reim. „Uvádzame na trh produkty, ktoré skutočne vyhovujú hľadačom výkonu. Ľudia, ktorí skutočne oceňujú výkon, ktorý môžu mať z vozidiel, a samozrejme komponenty, ktoré sa na tieto vozidlá hodia. Sme teda zapojení do mnohých miest motoristického športu pre rozvoj na cestách. Či už ide o konštrukciu kostry, alebo o zmes behúňa alebo dokonca o dezén dezénu, poskytuje nám to know-how, ktoré je potrebné na výrobu ďalších výrobkov na masovom trhu. “

Ďalšia výzva

Osobné automobily, nákladné vozidlá a SUV neustále prichádzajú s väčším krútiacim momentom a väčším výkonom, čo kladie čoraz väčší dopyt po výrobcoch pneumatík, ako sú Jakupca a Reim. Ďalej to nie je len tým, že je tu viac surového krútiaceho momentu a rýchlosti; je to kedy a ako sa tento krútiaci moment použije.

„S elektrickými systémami začína krútiaci moment prechádzať strechou a očakávame, že ním bude pokračovať aj naďalej,“ povedal Reim pre Digital Trends. "Takže práve tam rozumieme, kam musíme s našim produktom ísť." Budeme musieť prísť s dezénmi dezénu, ktoré sú pevnejšie, aby zvládli tento krútiaci moment. “

Keď pochopíte prácu, ktorá sa týka vašich pneumatík, je ťažké ich považovať za samozrejmosť. Pamätajte na to, keď budete nabudúce prechádzať po skale alebo výmole.

Posledné príspevky