Padangų komplektą galima sukurti kur kas daugiau, nei manote

„Dauguma žmonių savo automobilių padangas laiko savaime suprantamu dalyku“, – sakė Jay Jakupca. „Jūs juos perkate, naudojate, arba patinka, arba ne. Dėl kokių nors priežasčių jie triukšmauja arba ne. Žinome, kad ten yra keletas plieninių diržų, taip pat žinome, kad viršuje yra gumos, o jo protektoriaus raštas. Bet be to, mes nesame linkę iš tikrųjų daug žinoti ar į tai pasinerti.

Jakupca žino daugiau nei tai; jis visureigis padanga BFGoodrich dizaineris. Kai „Digital Trends“ komanda suprato, kad iš tikrųjų nepakankamai žinome apie padangas, paskambinome Jakupcai ir jo kolegai kelyje į BFGoodrich, kad sužinotume, ar galime ką nors suprasti.

Padangų gamyba yra sudėtinga

Kai pagalvoji, paprasta padanga yra nuostabus kūrinys. Jis pakankamai minkštas, kad galėtumėte palikti pėdsaką nagais, tačiau jis išsilaiko nuo 20 000 iki 50 000 mylių ant jūsų automobilio. Per vidutinį padangos tarnavimo laiką gali tekti dirbti esant minusinei temperatūrai pūgos metu arba aukštesnėje nei 150 laipsnių karštą vasaros dieną. Jis apvirs akmenimis, borteliais, duobėmis ir dar blogiau, ir tęsis. Kad išliktų, padanga turi būti pakankamai tvirta, kad atlaikytų smūgį, ir pakankamai lanksti, kad atšoktų milijonus kartų.

Tas kietumas atsiranda, kai a padanga yra pagamintas. Jis prasideda nuo dvigubų žiedų, kurie sujungia padangą prie rato. Kiekviena padanga yra pastatyta aplink tuos du standžius vielos žiedus. Gumos sluoksniai, sustiprinti nailonu, poliesteriu, kevlaru ar kitomis medžiagomis, pirmiausia sukuria tai, ką padangų gamintojai vadina karkasu. Tada išorėje sluoksniuojami guma padengti lanksčios plieninės vielos sluoksniai. Kiekvienas sluoksnis tvirtinamas klijais. Galiausiai užtepama minkšta guma, kuri sudaro protektoriaus paviršių ir šoninę sienelę, ir priklijuojama į vietą.

Kai pagaminama „žalioji“ padanga, ji patenka į formą, kad sukietėtų. Formos vidinėje pusėje yra protektoriaus raštas, o padanga įkaista ir spaudžiama į formą. Šis veiksmas sudaro protektorių kartu su iškilusiu raštu, kurį rasite ant šoninių sienelių. Kai padanga išimama iš formos, ji yra paruošta išbandyti ir išsiųsti.

Žinoma, yra daugiau nei tai. Gumos mišiniai labai skiriasi tarp žieminių, didelio našumo padangų, sunkvežimių ir sunkiųjų įrangos padangos ir mažo pasipriešinimo riedėjimui padangos, naudojamos daugelyje hibridinių ir elektromobilių, siekiant pagerinti energiją efektyvumą. Gumos mišinys, kurį naudoja bet kuris padangų gamintojas, yra akylai saugoma paslaptis; jie net nekalbės apie ingredientus, o tuo labiau apie formulę.

"Tai labai sudėtingas ir ilgas procesas", - sakė Jakupca. „Mes pereiname daug, daug junginių, nes skirtingi junginiai suteiks jums porą procentų sukibimo su šlapia danga arba dviem procentais geresnį valdymą. Tai gali atrodyti mažai, bet junginys yra labai svarbus. Nenorite ant žieminių padangų naudoti vasarinį mišinį.

Padangų projektavimas yra labai sudėtingas

Kai iš tikrųjų gaminate padangas, sunkus darbas jau atliktas. Norėdami atidžiau pažvelgti į projektavimo procesą, susisiekėme su Kevinu Reimu, B.F. Goodrich On-Road Products pasaulinės produktų kategorijos vadovu.

„Sudėtiniai, protektoriaus dizainas ir architektūra – visa tai įrodo mūsų patirtis lenktynėse ir padeda mums tobulėti“, – pareiškė Reimas. „Bet mes darome ir savo tradicinį kūrimo procesą, kur kuriame koncepcijas, jas modeliuojame mūsų kompiuterinėse sistemose ir tada jas išbandydami, iš tikrųjų imituodami juos mūsų kompiuteryje sistemos“.

Kompiuterinis modeliavimas leidžia inžinieriams, tokiems kaip Jakupca ir Reim, atlikti tiek galimų projektų, kiek reikia, kol jie turi įsipareigoti sukurti prototipą. Pirmasis žingsnis kuriant naują padangą – užduoti klausimus.

„Ko konkrečiai mes siekiame? – paklausė Jakupca. „Pavyzdžiui, jei sakote, kad norite turėti geriausią sukibimą su purvu. Na, bus kažkoks kompromisas. Daug kartų gali tekti paaukoti triukšmą arba nusidėvėjimą. Pavyzdžiui, mūsų visureigių padanga BFGoodrich KM3 sukurta lipti, užkariauti. Taigi mes turime turėti galimybę sukibti su purvu, sukibti su akmenimis, taip pat turime turėti šią labai tvirtą šoninę sienelę.

„Atliekame daug rinkos ir vartotojų tyrimų“, - sakė Reimas, „ir gauname daug vartotojų atsiliepimų. Mes pateikiame vartotojų poreikius, taip pat rinkos poreikius ir visus reguliavimo reikalavimus kartu labai konkrečioje produkto specifikacijoje kartu su pagrindiniais našumo tikslais ir kt specifikacijos“.

Sužinoję, ko nori, inžinieriai naudoja sudėtingą virtualų testavimo modelį.

„Turime traukos ir įvairių elementų, tokių kaip šlapia danga, modeliavimą“, – „Digital Trends“ pasakojo Reimas. „Turime keletą hidroplanavimo modelių, kuriuos vykdome. Visi šie dalykai padeda plėtoti ir įrodyti mūsų koncepcijas. Kai manysime, kad turime idealų derinį, sukursime savo prototipų variantus. Tai iš tikrųjų reiškia išbandyti kuo daugiau idėjų, neviršydami proto, po to, kai sumodeliavome tai, ko norime. Tada ta padanga bus išbandyta.

Realaus pasaulio testavimas

Naujos padangos konstrukcijos testavimas yra metodiškas, kartojamas ir pagrįstas duomenimis.

„Kai einame į bandymus, turime daugybę padangų prototipų variantų“, – paaiškino Reimas. „Tada einame į mūsų bandymų centrą Pietų Karolinoje. Ten turime daugybę trasų ir daug transporto priemonių. Esmė ta, kad mes bandome imituoti arba atkartoti sąlygas, kuriomis bus naudojamos šios padangos, ir dar ekstremalesnes sąlygas.

Vairavimo entuziastams padangų bandytojo vairuotojas gali būti didžiausia karjera.

„Mūsų vairuotojai bandytojai yra labai gerai apmokyti ir patyrę, kaip nustatyti niuansus tarp šių produktų ir pateikti atsiliepimų apie įvairius testus, kurių prašėme“, – sakė Reimas. „Testavimas paprastai apima įprastą stabdymą šlapioje ir sausoje vietoje, triukšmą ir komfortą. Tačiau mes daug lenktyniaujame autokrosu tiek šlapiu, tiek sausu keliu. Taigi bandytojai moka už autokrosą. Užsiregistruok mus!

Be bandymų su žmonėmis, yra ir automatinis mašinų testavimas.

„Tai labai objektyvu“, – pareiškė Reimas. „Mašinų bandymai labiau skirti patvarumui ir ištvermei. Mes renkame visus šiuos duomenis ir juos apribojame, kad priimtume sprendimus dėl kito žingsnio produkto kūrimo cikle. Paprastai mes pereiname kelis koncepcijos generavimo etapus prie prototipų kūrimo ir testavimo, kol pasiekiame, mūsų nuomone, geriausią produktą rinkai. Taigi į kiekvieną naują produktą patenka daug.

Galutinis išbandymas yra tikras gyvenimas

Jakupcos darbas yra padaryti bekelėje padangos, kurios įveiks sunkiausias lenktynes ​​pasaulyje, pavyzdžiui, „Baja 1000“. „BFGoodrich“ padangas važiavę vairuotojai „Baja“ bendroje įskaitoje laimėjo 30 kartų. 2018 m. aštuoni iš dešimties geriausių „Baja 1000“ lenktynininkų lenktyniavo su „BFGoodrich“ padangomis. Tos lenktynės laikomos didžiausiu išbandymu.

„Gavome dalį duomenų iš 2016 m. Baja“, – sakė Jakupca. „Ši informacija mums buvo labai svarbi norint išsiaiškinti, ką reikia koreguoti. Žvelgiant iš bekelės perspektyvos, „Baja“ suteikė mums pasitikėjimo, kurio reikėjo KM3.

„Mes esame našumo prekės ženklas“, – tvirtino Reimas. „Mes pateikiame produktus, kurie tikrai tinka našumo ieškantiems žmonėms. Žmonės, kurie tikrai vertina našumą, kurį gali išlipti iš transporto priemonių, ir, žinoma, komponentus, kurie tinka toms transporto priemonėms. Taigi mes dalyvaujame daugelyje automobilių sporto vietų, skirtų plėtrai keliuose. Nesvarbu, ar tai būtų karkaso konstrukcija, ar protektoriaus mišinys, ar net protektoriaus dizainas, tai suteikia mums žinių, kurių reikia norint pagaminti daugiau masinės rinkos produktų.

Kitas iššūkis

Automobiliai, sunkvežimiai ir visureigiai nuolat sukuria didesnį sukimo momentą ir daugiau arklio galių, todėl padangų gamintojams, tokiems kaip Jakupca ir Reim, kyla vis didesnis poreikis. Be to, tai ne tik didesnis neapdorotas sukimo momentas ir greitis; tai kada ir kaip tas sukimo momentas taikomas.

„Su elektros sistemomis sukimo momentas pradeda eiti per stogą ir tikimės, kad jis taip ir toliau“, – „Digital Trends“ sakė Reimas. „Taigi čia mes suprantame, kur turime eiti su savo produktu. Turėsime sugalvoti tvirtesnį protektoriaus dizainą, kad galėtume atlaikyti tą sukimo momentą.

Kai supranti, koks darbas atliekamas su padangomis, sunku jas laikyti savaime suprantamu dalyku. Turėkite tai omenyje, kai kitą kartą ketinate pervažiuoti akmenį ar duobę.