“De meeste mensen beschouwen de banden van hun auto als vanzelfsprekend”, zegt Jay Jakupca. “Je koopt ze, je gebruikt ze, je vindt ze leuk of je vindt ze niet leuk. Ze maken geluid of ze maken geen geluid, om welke reden dan ook. We weten dat er stalen riemen in zitten, en we weten dat er wat rubber aan de bovenkant zit, en dat er een loopvlakpatroon in zit. Maar afgezien daarvan hebben we niet de neiging om echt veel te weten of erin te duiken.”
Inhoud
- Banden maken is nogal ingewikkeld
- Het ontwerpen van banden is super ingewikkeld
- Testen in de echte wereld
- De ultieme test is het echte leven
- De volgende uitdaging
Jakupca weet meer dan dat; hij is een off-road band ontwerper voor BFGoodrich. Toen het Digital Trends-team besefte dat we eigenlijk niet genoeg over banden wisten, belden we Jakupca en zijn tegenhanger op de weg bij BFGoodrich om te zien of we een aanwijzing konden krijgen.
Aanbevolen video's
Banden maken is nogal ingewikkeld
Als je erover nadenkt, is een gewone band een geweldig stuk werk. Het is zo zacht dat je er met je vingernagel een merkteken in kunt achterlaten, maar het gaat 30.000 tot 50.000 kilometer mee op je auto. Tijdens de levensduur van een gemiddelde band kan het nodig zijn dat hij moet werken bij temperaturen onder het vriespunt in een sneeuwstorm of boven de 150 graden op een warme zomerdag. Hij rolt over rotsen, stoepranden, kuilen en erger, en blijft doorgaan. Om te overleven moet een band sterk genoeg zijn om een klap te kunnen opvangen en flexibel genoeg om miljoenen keren terug te stuiteren.
Die taaiheid wordt ingebouwd wanneer a band is gemaakt. Het begint met de dubbele ringen die de band aan het wiel afdichten. Elke band is opgebouwd rond die twee stijve draadringen. Lagen rubber, versterkt met nylon, polyester, Kevlar of andere materialen, worden eerst aangebracht om te creëren wat bandenmakers een karkas noemen. Vervolgens worden met rubber beklede lagen flexibel staaldraad op de buitenkant aangebracht. Elke laag is bevestigd met een lijm. Ten slotte wordt het zachte rubber dat het loopvlak en de zijwand vormt, aangebracht en op zijn plaats gelijmd.
Zodra de “groene” band is gemaakt, gaat deze in een mal om uit te harden. De mal heeft het loopvlakpatroon aan de binnenkant en de band wordt verwarmd en onder druk in de mal gebracht. Deze actie vormt het loopvlak, samen met het verhoogde schrift dat je op de zijwanden aantreft. Wanneer de band uit de mal komt, is deze klaar om te worden getest en verzonden.
“…Als je zegt dat je de beste tractie in de modder wilt hebben, dan zal er een compromis moeten worden gesloten.”
Er is natuurlijk meer aan de hand dan dat. Rubbercompounds verschillen dramatisch tussen winterbanden, hoogwaardige banden, vrachtwagens en zware banden uitrustingsbanden en de banden met lage rolweerstand die op veel hybrides en elektrische voertuigen worden gebruikt om de energie te verbeteren efficiëntie. Het rubbermengsel dat door elke bandenfabrikant wordt gebruikt, is een goed bewaard geheim; ze zullen niet eens de ingrediënten bespreken, laat staan de formule.
“Het is een zeer uitgebreid en lang proces”, zei Jakupca. “We doorlopen heel veel verbindingen, omdat verschillende verbindingen je een paar procent tractie op nat wegdek opleveren, of je twee procent betere handling kunnen geven. Het lijkt misschien niet veel, maar de verbinding is zeer cruciaal. Je wilt geen zomercompound op een winterband gebruiken.”
Het ontwerpen van banden is super ingewikkeld
Als je eenmaal op het punt bent om de banden daadwerkelijk te maken, is het harde werk al gedaan. Om het ontwerpproces nader te bekijken, namen we contact op met Kevin Reim, Global Product Category Manager voor B.F. Goodrich On-Road Products.
“Compound, loopvlakontwerp en architectuur, dat alles wordt bewezen door onze race-ervaring en helpt ons bij de ontwikkeling”, verklaarde Reim. “Maar we doen ook ons traditionele ontwikkelingsproces, waarbij we concepten creëren en modelleren binnen onze computersystemen en deze vervolgens testen, feitelijk simuleren binnen onze computer systemen.”
Computersimulatie stelt ingenieurs als Jakupca en Reim in staat om zoveel potentiële ontwerpen uit te werken als nodig is voordat ze zich aan een prototype moeten binden. De eerste stap bij het ontwerpen van een nieuwe band is het stellen van vragen.
“Het gaat er eigenlijk om zoveel mogelijk ideeën uit te proberen, binnen redelijke grenzen, nadat we hebben gesimuleerd wat we willen. Dan gaat die band testen.”
“Waar proberen we vooral naar te streven?” vroeg Jakupca. “Als je bijvoorbeeld zegt dat je de beste moddertractie wilt hebben. Welnu, er zal een compromis zijn. Vaak moet je misschien concessies doen aan geluid, of moet je slijtage opofferen. Onze BFGoodrich KM3 offroadband is bijvoorbeeld gebouwd om te klimmen, gebouwd om te overwinnen. We hebben dus modder- en rotstractie nodig, en we hebben ook een zeer robuuste zijwand nodig.”
“We doen veel markt-naar-consumentenonderzoek,” zei Reim, “en we krijgen veel feedback van consumenten. We houden rekening met de behoeften van de consument, maar ook met de behoeften van de markt en alle wettelijke vereisten samen in een zeer specifieke productspecificatie, samen met belangrijke doelstellingen voor onder meer prestaties specificaties.”
Zodra ze weten wat ze willen, gebruiken de ingenieurs een geavanceerd virtueel testmodel.
“We hebben simulaties voor tractie en verschillende elementen zoals nat wegdek”, vertelde Reim aan Digital Trends. “We hebben een aantal aquaplaningssimulaties die we uitvoeren. Al deze dingen helpen bij het ontwikkelen en bewijzen van onze concepten. Zodra we denken dat we de ideale combinatie hebben, bouwen we onze prototypevarianten. Het gaat er eigenlijk om zoveel mogelijk ideeën uit te proberen, binnen redelijke grenzen, nadat we hebben gesimuleerd wat we willen. Dan gaat die band testen.”
Testen in de echte wereld
Het testen van een nieuw bandontwerp is methodisch, herhaalbaar en datagestuurd.
We verzamelen al deze gegevens en verwerken die gegevens om beslissingen te nemen over onze volgende stap in de productontwikkelingscyclus.
“Op het moment dat we gaan testen, hebben we een aantal prototypes van bandvariaties”, legt Reim uit. “Dan gaan we naar onze testfaciliteit in South Carolina. We hebben daar een aantal sporen en een aantal voertuigen. Het hele punt is dat we de omstandigheden waarin deze banden zullen worden gebruikt, en zelfs nog extremere omstandigheden, proberen te simuleren of na te bootsen.”
Voor een autoliefhebber zou bandentestrijder de ultieme carrière kunnen zijn.
“Onze testrijders zijn zeer goed opgeleid en ervaren in het detecteren van nuances tussen deze producten en het geven van feedback op de verschillende tests die we hebben aangevraagd”, aldus Reim. “Testen omvat doorgaans het gebruikelijke remmen op nat en droog wegdek, het geluid en het comfort. Maar we doen veel autocross op nat en droog terrein.” De testers worden dus betaald voor autocross. Schrijf ons in!
Naast menselijke tests zijn er geautomatiseerde machinetests.
‘Het is heel objectief’, zei Reim. “Machinetesten zijn meer gericht op duurzaamheid en uithoudingsvermogen. We verzamelen al deze gegevens en verwerken die gegevens om beslissingen te nemen over onze volgende stap in de productontwikkelingscyclus. Normaal gesproken doorlopen we verschillende rondes van conceptontwikkeling, prototypen en testen voordat we uitkomen op wat naar onze mening het beste product voor de markt is. Er gaat dus veel in elk nieuw product zitten.”
De ultieme test is het echte leven
Het is de taak van Jakupca om de van de weg af banden die de zwaarste races ter wereld zullen overwinnen, zoals de Baja 1000. Chauffeurs met BFGoodrich-banden hebben de Baja overall 30 keer gewonnen. In 2018 reden acht van de tien beste coureurs in de Baja 1000 op BFGoodrich-banden. Die race wordt gezien als de ultieme test.
BFGoodrich-banden - Baja-Tough
“We hebben een deel van de gegevens van de Baja van 2016 gekregen”, zei Jakupca. “Die informatie was voor ons van cruciaal belang om te kijken wat er afgestemd moest worden. Vanuit offroad-perspectief gaf de Baja ons het vertrouwen dat we nodig hadden in de KM3.”
“We zijn een prestatiemerk”, benadrukte Reim. “We brengen producten uit die echt geschikt zijn voor prestatiezoekers. Mensen die de prestaties die ze uit voertuigen kunnen halen echt waarderen, en natuurlijk de componenten die bij die voertuigen passen. Daarom zijn we betrokken bij een aantal motorsportlocaties voor ontwikkeling op de weg. Of het nu gaat om de karkasconstructie, de samenstelling van het loopvlak of zelfs het loopvlakontwerp, dat levert ons de kennis op die nodig is om meer massamarktproducten te produceren.”
De volgende uitdaging
Auto's, vrachtwagens en SUV's komen voortdurend met meer koppel en meer pk's, en dat stelt steeds hogere eisen aan bandenfabrikanten als Jakupca en Reim. Verder is het niet alleen dat er meer bruut koppel en snelheid is; het is wanneer en hoe dat koppel wordt toegepast.
“Bij elektrische systemen begint het koppel de pan uit te rijzen en we verwachten dat dit zo zal blijven gaan”, vertelde Reim aan Digital Trends. “Dus daar begrijpen we waar we heen moeten met ons product. We zullen loopvlakontwerpen moeten bedenken die stijver zijn om dat koppel aan te kunnen.”
Als u eenmaal begrijpt hoeveel werk er in uw banden zit, is het moeilijk om ze als vanzelfsprekend te beschouwen. Houd daar rekening mee de volgende keer dat u op het punt staat over een rots of kuil te rennen.
