„Повечето хора приемат гумите на колите си за даденост“, каза Джей Якупка. „Купувате ги, използвате ги, или ги харесвате, или не. Те вдигат шум или не, по някаква причина. Знаем, че там има стоманени колани и знаем, че има малко гума отгоре и има шарка на протектора. Но освен това, ние не сме склонни да знаем много или да се потопим в това.
Съдържание
- Правенето на гуми е доста сложно
- Проектирането на гуми е супер сложно
- Тестване в реалния свят
- Крайният тест е истинският живот
- Следващото предизвикателство
Jakupca знае повече от това; той е офроуд автомобилна гума дизайнер за BFGoodrich. Когато екипът на Digital Trends разбра, че всъщност не знаем достатъчно за гумите, се обадихме на Jakupca и неговия колега по пътя в BFGoodrich, за да видим дали можем да хванем улика.
Препоръчани видеоклипове
Правенето на гуми е доста сложно
Като се замислите, една обикновена гума е невероятно произведение. Достатъчно мек е, че можете да оставите отпечатък в него с нокът, но издържа 20 000 до 50 000 мили с колата ви. В хода на средния експлоатационен живот на една гума може да се наложи да работи при минусови температури по време на виелица или над 150 градуса в горещ летен ден. Ще се преобърне по камъни, бордюри, дупки и по-лошо и ще продължи. За да оцелее, гумата трябва да е достатъчно здрава, за да понесе удар и достатъчно гъвкава, за да отскочи милиони пъти.
Тази издръжливост се вгражда, когато a автомобилна гума е направен. Започва с двойните пръстени, които уплътняват гумата към колелото. Всяка гума е изградена около тези два твърди телени пръстена. Слоеве от каучук, подсилени с найлон, полиестер, кевлар или други материали, продължават първо, за да създадат това, което производителите на гуми наричат каркас. След това покрити с гума слоеве от гъвкава стоманена тел се наслояват отвън. Всеки слой е закрепен с лепило. Накрая меката гума, която прави повърхността на протектора и страничната стена, се нанася и залепва на място.
След като „зелената“ гума бъде направена, тя отива във форма за втвърдяване. Формата има шарката на протектора от вътрешната страна и гумата се нагрява и се поставя под налягане в матрицата. Това действие оформя протектора, заедно с изпъкналия надпис, който намирате по страничните стени. Когато гумата излезе от формата, тя е готова за тестване и изпращане.
„…Ако кажете, че искате да имате най-доброто сцепление с кал – е, ще има някакъв компромис.“
Има нещо повече от това, разбира се. Каучуковите смеси са драстично различни между зимните гуми, гумите с висока производителност, гумите за камиони и тежките гуми гуми за оборудване и гуми с ниско съпротивление при търкаляне, използвани при много хибриди и електромобили за подобряване на енергията ефективност. Каучуковата смес, използвана от всеки производител на гуми, е строго пазена тайна; те дори няма да обсъждат съставките, още по-малко формулата.
„Това е много сложен и дълъг процес“, каза Якупка. „Минаваме през много, много смеси, защото различните смеси ще ви осигурят няколко процента при сцепление на мокра настилка или могат да ви дадат два процента по-добро управление. Може да не изглежда много, но съединението е много важно. Не искате да използвате лятна смес върху зимна гума.
Проектирането на гуми е супер сложно
След като стигнете до момента на действителното производство на гумите, тежката работа вече е свършена. За да разгледаме по-отблизо процеса на проектиране, ние се свързахме с Кевин Рейм, глобален мениджър продуктови категории за B.F. Goodrich On-Road Products.
„Състав, дизайн на протектора и архитектура, всичко това е доказано чрез нашия опит в състезанията и ни помага да се насочваме в развитието“, заяви Рейм. „Но ние извършваме и нашия традиционен процес на разработка, където създаваме концепции, моделираме ги в нашите компютърни системи и след това ги тестваме, всъщност симулирайки ги в нашия компютър системи.”
Компютърната симулация позволява на инженери като Jakupca и Reim да работят с толкова потенциални проекти, колкото е необходимо, преди да трябва да се ангажират с прототип. Първата стъпка към проектирането на нова гума е да задавате въпроси.
„Наистина става въпрос за изпробване на възможно най-много идеи, в разумни граници, след като сме симулирали това, което искаме. След това тази гума отива на тестване.“
„Към какво конкретно се опитваме да се стремим?“ — попита Якупка. „Например, ако кажете, че искате да имате най-доброто сцепление с кал. Е, ще има някакъв компромис. Много пъти може да се наложи да пожертвате шума или може да се наложи да пожертвате износването. Например, нашата офроуд гума BFGoodrich KM3 е създадена да се изкачва, създадена да побеждава. Така че трябва да можем да имаме сцепление с кал, сцепление със скали и също трябва да имаме тази много здрава странична стена.“
„Правим много проучвания между пазара и потребителя“, каза Рейм, „и приемаме много обратна връзка от потребителите. Ние поставяме както нуждите на потребителя, така и нуждите на пазара и всички нормативни изисквания заедно в много специфична продуктова спецификация, заедно с ключови цели за ефективност и други спецификации.”
След като знаят какво искат, инженерите използват усъвършенстван модел за виртуално тестване.
„Имаме симулации за сцепление и различни елементи като мокра настилка“, каза Рейм пред Digital Trends. „Имаме някои симулации на аквапланинг, които провеждаме. Всички тези неща помагат за развитието и доказването на нашите концепции. След като преценим, че имаме идеалната комбинация, ще изградим нашите прототипни варианти. Всъщност става въпрос за изпробване на възможно най-много идеи, в разумни граници, след като сме симулирали това, което искаме. След това тази гума отива на тестване.“
Тестване в реалния свят
Тестването на нов дизайн на гума е методично, повторяемо и базирано на данни.
Ние събираме всички тези данни и ги обработваме, за да вземем решения за следващия ни ход в цикъла на разработване на продукта.
„В момента, в който отиваме на тестове, имаме редица прототипни вариации на гуми“, обясни Рейм. „След това отиваме в нашата тестова база в Южна Каролина. Имаме няколко писти и няколко превозни средства там. Целият въпрос е, че ние се опитваме да симулираме или копираме условията, при които ще се използват тези гуми, и дори по-екстремни условия.“
За един любител на шофирането, да бъдеш пилот за тестване на гуми може да бъде най-добрата кариера.
„Нашите тестови водачи са много добре обучени и имат опит в откриването на нюанси между тези продукти и ни дават обратна връзка за различните тестове, които сме поискали“, каза Рейм. „Тестването обикновено включва обичайното спиране на мокро и сухо, шум и комфорт. Но правим много автокрос на мокро и сухо.” Така че на изпитателите се плаща за автокрос. Запишете ни!
В допълнение към тестването с хора има автоматизирано машинно тестване.
„Това е много обективно“, каза Рейм. „Тестването на машината е повече за издръжливост и издръжливост. Ние събираме всички тези данни и ги обработваме, за да вземем решения за следващия ни ход в цикъла на разработване на продукта. Обикновено преминаваме през няколко кръга от генериране на концепция до прототипиране и тестване, преди да стигнем до това, което вярваме, че е най-добрият продукт за пазара. Така че много се влага във всеки нов продукт.“
Крайният тест е истинският живот
Работата на Jakupca е да направи офроуд гуми, които ще завладеят най-трудните състезания в света, като Baja 1000. Пилотите с гуми BFGoodrich са печелили Baja общо 30 пъти. През 2018 г. осем от десетте най-добри пилоти в Baja 1000 се състезаваха с гуми BFGoodrich. Това състезание се разглежда като най-добрият тест.
Гуми BFGoodrich - Baja-Tough
„Получихме някои от данните от Baja за 2016 г.“, каза Якупка. „Тази информация беше критична за нас, за да видим какво трябва да бъде настроено. От офроуд гледна точка, Baja ни даде увереността, от която се нуждаехме в KM3.”
„Ние сме марка за представяне“, настоя Рейм. „Пускаме продукти, които наистина се грижат за търсещите ефективност. Хора, които наистина оценяват производителността, която могат да извлекат от превозните средства и разбира се компонентите, които пасват на тези превозни средства. Така че ние участваме в редица места за моторни спортове за развитие на пътя. Независимо дали става дума за конструкция на каркас или за сместа за протектора или дори за дизайна на протектора, това ни осигурява ноу-хауто, необходимо за производството на повече продукти за масовия пазар.“
Следващото предизвикателство
Автомобилите, камионите и SUV непрекъснато идват с повече въртящ момент и повече конски сили и това поставя все по-голямо търсене на производители на гуми като Jakupca и Reim. Освен това, не само че има повече суров въртящ момент и скорост; това е кога и как се прилага този въртящ момент.
„С електрическите системи въртящият момент започва да минава през покрива и очакваме да продължи да върви по този начин“, каза Рейм пред Digital Trends. „Така че точно там разбираме накъде трябва да отидем с нашия продукт. Ще трябва да измислим дизайни на протектора, които са по-твърди, за да можем да се справим с този въртящ момент.“
След като разберете работата, която се извършва във вашите гуми, е трудно да ги приемете за даденост. Имайте това предвид следващия път, когато се каните да прегазите камък или дупка.
