タイヤのセットを作るには、思っている以上に多くの作業が必要です

「ほとんどの人は車にタイヤが付いているのが当然だと思っています」とジェイ・ジャクプカ氏は言う。 「あなたはそれらを購入し、使用し、好きか嫌いかのどちらかです。 理由は何であれ、騒音を立てたり、騒音を立てなかったりします。 そこにスチールベルトがあり、その上にゴムがあり、トレッドパターンがあることもわかっています。 しかし、それを除けば、私たちは実際にはあまり知りませんし、深く掘り下げる傾向もありません。」

Jakupca はそれ以上のことを知っています。 彼はオフロードです タイヤ BFグッドリッチのデザイナー。 デジタル トレンド チームは、私たちがタイヤについてほとんど十分な知識を持っていないことに気づいたとき、Jakupca と BFGoodrich のオンロード担当者に電話して、手がかりが得られるかどうかを確認しました。

タイヤを作るのはちょっと複雑です

考えてみれば、普通のタイヤってすごい作品ですね。 爪で跡が残るほど柔らかいですが、車で 20,000 ～ 50,000 マイル走行できます。 平均的なタイヤの耐用年数の間には、吹雪の中で氷点下の気温や、暑い夏の日に 150 度を超える気温の中で作動しなければならない場合があります。 岩、縁石、穴などの上を転がり、さらには進み続けます。 生き残るためには、タイヤは衝撃を受けても大丈夫なほど頑丈であり、何百万回も跳ね返せるほど柔軟性がなければなりません。

そのタフさは、 タイヤ 作られています。 それは、タイヤをホイールにシールするツインリングから始まります。 すべてのタイヤは、これら 2 つの硬いワイヤー リングの周りに構築されています。 ナイロン、ポリエステル、ケブラーなどの素材で強化されたゴムの層が最初に続き、タイヤメーカーがカーカスと呼ぶものを作成します。 次に、ゴムでコーティングされた柔軟な鋼線の層が外側に重ねられます。 各層は接着剤で貼り付けられています。 最後に、トレッド面とサイドウォールを作る柔らかいゴムを塗布し、所定の位置に接着します。

「グリーン」タイヤが製造されると、硬化のために金型に入れられます。 金型の内面にはトレッドパターンがあり、タイヤは加熱および加圧されて金型に押し込まれます。 この動作によりトレッドが形成され、サイドウォールに見られる盛り上がった文字が形成されます。 タイヤが金型から取り出されたら、テストして出荷する準備が整います。

もちろん、それだけではありません。 ゴム配合物は、冬用タイヤ、高性能タイヤ、トラック用タイヤ、大型タイヤの間で大きく異なります。 装備用タイヤ、およびエネルギーを向上させるために多くのハイブリッド車やEVで使用されている低転がり抵抗タイヤ 効率。 どのタイヤメーカーも使用するゴム配合物は厳重に守られた秘密です。 彼らは配合はおろか、成分についてさえ話しません。

「これは非常に手の込んだ、長いプロセスです」とヤクプカ氏は語った。 「コンパウンドが異なればウェットトラクションが数パーセント向上することもあれば、ハンドリングが2パーセント向上することもあるため、私たちは非常に多くのコンパウンドを検討しています。 大したことではないように思えるかもしれませんが、この化合物は非常に重要です。 冬用タイヤに夏用コンパウンドを使用する必要はありません。」

タイヤの設計は非常に複雑です

実際にタイヤを作る段階になれば、面倒な作業はすでに完了しています。 設計プロセスを詳しく知るために、B.F. Goodrich On-Road Products のグローバル製品カテゴリー マネージャーである Kevin Reim に連絡しました。

「コンパウンド、トレッドデザイン、アーキテクチャ、これらすべてはレースでの経験によって証明されており、開発の指針となります」とライムは宣言した。 「しかし、私たちは従来の開発プロセスも行っており、コンセプトを作成し、それをモデル化しています。 私たちのコンピュータ システム内でテストし、実際にコンピュータ内でシミュレーションします。 システム。」

Jakupca 氏や Reim 氏のようなエンジニアは、コンピューター シミュレーションを使用して、プロトタイプにコミットする前に、必要なだけ多くの潜在的な設計を検討することができます。 新しいタイヤを設計するための最初のステップは、質問することです。

「私たちは特に何を目指していますか？」 ジャクプカは尋ねた。 「たとえば、最高のマッドトラクションが欲しいと言うとします。 まあ、ある程度の妥協はあるでしょう。 多くの場合、騒音を犠牲にしたり、摩耗を犠牲にしたりする必要があるかもしれません。 たとえば、BFGoodrich KM3 オフロード タイヤは登るために作られ、征服するために作られています。 したがって、泥や岩に対するトラクションが必要であり、さらに非常に頑丈なサイドウォールも必要です。」

「私たちは市場から消費者までの調査を数多く行っており、消費者から多くのフィードバックを取り入れています。 私たちは消費者のニーズだけでなく、市場のニーズやすべての規制要件も考慮します。 パフォーマンスやその他の主要な目標とともに、非常に具体的な製品仕様にまとめられています。 スペック。」

必要なものがわかったら、エンジニアは洗練された仮想テスト モデルを使用します。

「トラクションや濡れた舗装などのさまざまな要素のシミュレーションがあります」とレイム氏はデジタルトレンドに語った。 「私たちはいくつかのハイドロプレーニングシミュレーションを実行しています。 これらすべては、私たちのコンセプトを発展させ、証明するのに役立ちます。 理想的な組み合わせが見つかったら、プロトタイプのバリエーションを構築します。 実際には、やりたいことをシミュレーションした後、無理のない範囲でできるだけ多くのアイデアを試すことが重要です。 その後、そのタイヤはテストに入る。」

現実世界でのテスト

新しいタイヤ設計のテストは、系統的かつ再現可能で、データに基づいて行われます。

「テストに入る時点で、プロトタイプのタイヤのバリエーションは多数あります」とライム氏は説明した。 「その後、サウスカロライナ州の試験施設に行きます。 そこにはたくさんの線路とたくさんの車両があります。 重要なのは、これらのタイヤが使用される条件、さらにはさらに極端な条件をシミュレートまたは再現しようとしているということです。」

運転愛好家にとって、タイヤテストドライバーは究極のキャリアかもしれません。

「当社のテストドライバーは、これらの製品間の微妙な差異を検出し、当社が要求したさまざまなテストにフィードバックを提供する点で非常によく訓練され、経験を積んでいます」と Reim 氏は述べています。 「テストには通常、通常のウェットおよびドライのブレーキ、騒音、快適性が伴います。 しかし、私たちはウェットでもドライでもオートクロスをたくさん行っています。」 つまり、テスターはオートクロスのために報酬をもらっているのです。 ご登録ください！

人間によるテストに加えて、自動化された機械テストもあります。

「それは非常に客観的です」とレイム氏は述べた。 「機械テストは耐久性と耐久性を重視します。 私たちはこれらすべてのデータを収集し、それを分析して製品開発サイクルの次の動きについて決定を下します。 通常、市場にとって最適と思われる製品に到達するまでに、コンセプトの生成からプロトタイプの作成、テストまでを数回繰り返します。 したがって、すべての新製品には多くのことが込められています。」

究極のテストは現実生活です

Jakupca の仕事は、 未舗装道路 Baja 1000 のような世界で最も過酷なレースを征服するタイヤ。 BFGoodrich タイヤを履いているドライバーは、Baja 総合優勝を 30 回獲得しています。 2018年、バハ1000のトップ10ドライバーのうち8名がBFグッドリッチタイヤでレースに出場しました。 そのレースは究極の試練とみなされている。

「2016年のバハからデータの一部を入手しました」とヤクプカ氏は語った。 「その情報は、何を調整する必要があるかを検討する上で非常に重要でした。 オフロードの観点から見ると、バハは私たちに KM3 に必要な自信を与えてくれました。」

「私たちはパフォーマンス ブランドです」とレイム氏は主張しました。 「私たちはパフォーマンスを求めるニーズに応える製品を世に出しています。 車から得られるパフォーマンスと、もちろんその車に適合するコンポーネントを本当に高く評価している人々。 そのため、私たちは多くのモータースポーツ会場でオンロード開発に携わっています。 カーカスの構造であれ、トレッドのコンパウンドであれ、さらにはトレッドのデザインであれ、それがより多くの大衆向け製品を生産するために必要なノウハウを私たちにもたらしてくれます。」

次の挑戦

乗用車、トラック、SUV はトルクと馬力の向上を続けており、Jakupca や Reim などのタイヤメーカーに対する需要はますます高まっています。 さらに、生のトルクとスピードが向上するだけではありません。 トルクがいつ、どのように適用されるかです。

「電動システムでは、トルクが天井を突き抜け始めており、今後もその傾向が続くと予想しています」とレイム氏はデジタルトレンドに語った。 「そのため、私たちは自社の製品をどこに向けるべきかを理解しています。 そのトルクに耐えられるように、より剛性の高いトレッド設計を考え出す必要があります。」

タイヤにかかる仕事を一度理解すると、それを当然のことと考えるのは難しくなります。 次回、岩や穴ぼこにぶつかるときは、このことを念頭に置いてください。