Der er meget mere ved at lave dit sæt dæk, end du tror

"De fleste mennesker tager dækkene på deres biler for givet," sagde Jay Jakupca. “Du køber dem, du bruger dem, enten kan du lide dem, eller også gør du ikke. De larmer eller gør de ikke, uanset årsagen. Vi ved, at der er nogle stålbælter derinde, og vi ved, at der er noget gummi på toppen, og det har et slidbanemønster. Men bortset fra det, har vi ikke en tendens til rigtig at vide meget eller dykke ned i det."

Jakupca ved mere end det; han er en terrængående dæk designer for BFGoodrich. Da Digital Trends-teamet indså, at vi egentlig ikke vidste næsten nok om dæk, ringede vi til Jakupca og hans on-road-modpart hos BFGoodrich for at høre, om vi kunne få et fingerpeg.

At lave dæk er lidt kompliceret

Når du tænker over det, er et almindeligt dæk et fantastisk stykke arbejde. Den er blød nok til, at du kan efterlade et mærke i den med din negl, men den holder 20.000 til 50.000 miles på din bil. I løbet af et gennemsnitligt dæks levetid skal det muligvis arbejde i minusgrader i snestorm eller over 150 grader på en varm sommerdag. Det vil rulle over sten, kantsten, huller og endnu værre, og det vil blive ved. For at overleve skal et dæk være hårdt nok til at tage et slag og fleksibelt nok til at hoppe tilbage millioner af gange.

Den sejhed er indbygget, når en dæk er lavet. Det starter med tvillingringene, der tætner dækket til hjulet. Hvert dæk er bygget op omkring de to stive trådringe. Lag af gummi, forstærket med nylon, polyester, Kevlar eller andre materialer, går først for at skabe, hvad dækproducenter kalder en slagtekrop. Derefter lægges gummibelagte lag af fleksibel ståltråd på ydersiden. Hvert lag er fastgjort med et klæbemiddel. Til sidst påføres og limes det bløde gummi, der gør slidbanens overflade og sidevæggen på plads.

Når det "grønne" dæk er lavet, går det i en form til hærdning. Formen har slidbanemønsteret på indersiden, og dækket opvarmes og sættes under tryk i formen. Denne handling danner slidbanen sammen med den hævede skrift, du finder på sidevæggene. Når dækket kommer ud af formen, er det klar til at blive testet og sendt ud.

Der er selvfølgelig mere i det end det. Gummiforbindelser er dramatisk forskellige mellem vinterdæk, højtydende dæk, lastbil og tunge udstyrsdæk og dæk med lav rullemodstand, der bruges på mange hybrider og elbiler for at forbedre energien effektivitet. Gummiblandingen, der bruges af enhver dækproducent, er en nøje bevogtet hemmelighed; de vil ikke engang diskutere ingredienserne, meget mindre formlen.

"Det er en meget omstændelig og lang proces," sagde Jakupca. "Vi gennemgår mange, mange forbindelser, fordi forskellige forbindelser vil give dig et par procent i våd trækkraft, eller det kan give dig to procent bedre håndtering. Det virker måske ikke af meget, men sammensætningen er meget afgørende. Du vil ikke bruge en sommerblanding på et vinterdæk."

Design af dæk er super kompliceret

Når du først er ved at lave dækkene, er det hårde arbejde allerede udført. For at få et nærmere kig på designprocessen kontaktede vi Kevin Reim, Global Product Category Manager for B.F. Goodrich On-Road Products.

"Sammensat, slidbanedesign og arkitektur, alt det, der bliver bevist gennem vores erfaring i racing og hjælper med at guide os i udviklingen," erklærede Reim. "Men vi laver også vores traditionelle udviklingsproces, hvor vi skaber koncepter og modellerer dem i vores computersystemer og derefter teste dem, faktisk simulere dem i vores computer systemer."

Computersimulering giver ingeniører som Jakupca og Reim mulighed for at arbejde igennem så mange potentielle designs, som det er nødvendigt, før de skal forpligte sig til en prototype. Det første skridt til at designe et nyt dæk er at stille spørgsmål.

"Hvad er det især, vi prøver at stræbe efter?" spurgte Jakupca. "For eksempel, hvis du siger, at du vil have den bedste muddertrækkraft, der findes. Nå, der bliver et kompromis. Mange gange skal du måske ofre støj, eller du skal måske ofre slid. For eksempel er vores BFGoodrich KM3 offroad-dæk bygget til at klatre, bygget til at erobre. Så vi skal være i stand til at have muddertrækkraft, stentrækkraft, og vi skal også have denne meget robuste sidevæg."

"Vi laver en masse markeds-til-forbruger-undersøgelser," sagde Reim, "og vi modtager en masse feedback fra forbrugerne. Vi sætter forbrugerens behov såvel som markedets behov og alle regulatoriske krav sammen i en meget specifik produktspecifikation, sammen med nøglemål for ydeevne og andet specifikationer."

Når de ved, hvad de vil have, bruger ingeniørerne en sofistikeret virtuel testmodel.

"Vi har simuleringer for trækkraft og forskellige elementer som våd fortov," fortalte Reim til Digital Trends. "Vi har nogle hydroplaning-simuleringer, som vi kører. Alle disse ting hjælper med at udvikle og bevise vores koncepter. Når vi tror, ​​vi har den ideelle kombination, bygger vi vores prototypevariationer. Det handler i virkeligheden om at prøve så mange ideer som muligt, inden for rimelighedens grænser, efter at vi har simuleret det, vi gerne vil. Så går det dæk til test."

Test i den virkelige verden

Test af et nyt dækdesign er metodisk, gentagelig og datadrevet.

"På det tidspunkt, hvor vi går til test, har vi en række prototype-dækvariationer," forklarede Reim. "Så tager vi til vores testanlæg i South Carolina. Vi har en række spor og en række køretøjer der. Hele pointen er, at vi forsøger at simulere eller kopiere de forhold, som disse dæk vil blive brugt under, og endnu mere ekstreme forhold."

For en køreentusiast kan det være den ultimative karriere at være dæktestkører.

"Vores testchauffører er meget veluddannede og erfarne i at opdage nuancer mellem disse produkter og give os feedback til de forskellige test, som vi har anmodet om," sagde Reim. "Test indebærer typisk den sædvanlige våde og tørre opbremsning, støj og komfort. Men vi laver meget autocross i vådt og tørt.” Så testerne er betalt til autocross. Tilmeld os!

Ud over menneskelig test er der automatiseret maskintest.

"Det er meget objektivt," sagde Reim. "Maskintest er mere for holdbarhed og udholdenhed. Vi indsamler alle disse data, og vi knuser dem ned for at træffe beslutninger om vores næste skridt i produktudviklingscyklussen. Vi gennemgår typisk flere runder af konceptgenerering i prototyping og test, før vi når frem til det, vi mener er det bedste produkt til markedet. Så der går meget ind i hvert nyt produkt."

Den ultimative test er det virkelige liv

Jakupcas opgave er at lave off-road dæk, der vil erobre de hårdeste løb i verden, som Baja 1000. Kørere, der kører BFGoodrich-dæk, har vundet Baja i alt 30 gange. I 2018 kørte otte af de ti bedste kørere i Baja 1000 på BFGoodrich-dæk. Det løb ses som den ultimative test.

"Vi fik nogle af dataene fra 2016 Baja," sagde Jakupca. "Denne information var afgørende for os for at se på, hvad der skulle tunes. Fra offroad-perspektivet gav Baja os den tillid, vi havde brug for i KM3."

"Vi er et præstationsmærke," insisterede Reim. "Vi udgiver produkter, der virkelig henvender sig til præstationssøgende. Folk, der virkelig sætter pris på den ydeevne, de kan få ud af køretøjer, og selvfølgelig de komponenter, der passer til disse køretøjer. Så vi er involveret i en række motorsportssteder til udvikling på vej. Uanset om det er slagtekropkonstruktion eller det er sammensætningen til slidbanen eller endda slidbanedesignet, giver det os den knowhow, der skal til for at producere flere massemarkedsprodukter."

Den næste udfordring

Biler, lastbiler og SUV'er kommer hele tiden med mere drejningsmoment og flere hestekræfter, og det stiller et stadigt stigende krav til dækproducenter som Jakupca og Reim. Ydermere er det ikke kun, at der er mere råt drejningsmoment og hastighed; det er hvornår og hvordan det moment påføres.

"Med elektriske systemer begynder drejningsmomentet at gå gennem taget, og vi forventer, at det fortsætter på den måde," sagde Reim til Digital Trends. "Så lige der forstår vi, hvor vi skal hen med vores produkt. Vi bliver nødt til at komme med slidbanedesign, der er mere stivt for at kunne håndtere det drejningsmoment."

Når du først forstår det arbejde, der ligger i dine dæk, er det svært at tage dem for givet. Husk det næste gang du er ved at køre over en sten eller et hul.