Det er mye mer å lage ditt dekksett enn du tror

"De fleste tar dekkene på bilene sine for gitt," sa Jay Jakupca. "Du kjøper dem, du bruker dem, enten liker du dem eller så gjør du det ikke. De lager støy eller ikke, uansett grunn. Vi vet at det er noen stålbelter der inne, og vi vet at det er noe gummi på toppen, og det har et slitemønster. Men bortsett fra det har vi ikke en tendens til å virkelig vite mye eller dykke ned i det.»

Jakupca vet mer enn det; han er en offroad dekk designer for BFGoodrich. Da Digital Trends-teamet innså at vi egentlig ikke visste nesten nok om dekk, ringte vi Jakupca og hans motpart på veien på BFGoodrich for å se om vi kunne få en ledetråd.

Å lage dekk er litt komplisert

Når du tenker på det, er et vanlig dekk et fantastisk stykke arbeid. Den er myk nok til at du kan sette et merke i den med neglen, men den varer 20 000 til 50 000 miles på bilen din. I løpet av et gjennomsnittlig dekks levetid kan det måtte fungere i minusgrader i en snøstorm eller over 150 grader på en varm sommerdag. Den vil rulle over steiner, fortauskanter, jettegryter og verre, og den vil fortsette. For å overleve må et dekk være tøft nok til å ta et slag og fleksibelt nok til å sprette tilbake millioner av ganger.

Den seigheten er innebygd når en dekk er laget. Det starter med tvillingringene som tetter dekket til hjulet. Hvert dekk er bygget opp rundt de to stive wireringene. Lag av gummi, forsterket med nylon, polyester, Kevlar eller andre materialer går først på for å lage det dekkprodusentene kaller en kadaver. Deretter legges gummibelagte lag av fleksibel ståltråd på utsiden. Hvert lag er festet med et lim. Til slutt påføres og limes den myke gummien som gjør slitebanen og sideveggen på plass.

Når det "grønne" dekket er laget, går det inn i en form for herding. Formen har slitebanemønsteret på innsiden, og dekket varmes opp og settes under trykk i formen. Denne handlingen danner slitebanen, sammen med den hevede skriften du finner på sideveggene. Når dekket kommer ut av formen, er det klart til å bli testet og sendt ut.

Det er mer enn det, selvfølgelig. Gummiblandinger er dramatisk forskjellig mellom vinterdekk, høyytelsesdekk, lastebil og tunge utstyrsdekk, og dekkene med lav rullemotstand som brukes på mange hybrider og elbiler for å forbedre energien effektivitet. Gummiblandingen som brukes av enhver dekkprodusent er en nøye bevoktet hemmelighet; de vil ikke engang diskutere ingrediensene, langt mindre formelen.

"Det er en veldig forseggjort og lang prosess," sa Jakupca. "Vi går gjennom mange, mange forbindelser fordi forskjellige forbindelser vil gi deg et par prosent i våt trekkraft, eller det kan gi deg to prosent bedre håndtering. Det virker kanskje ikke så mye, men sammensetningen er veldig avgjørende. Du vil ikke bruke en sommerblanding på et vinterdekk."

Å designe dekk er veldig komplisert

Når du er i mål med å lage dekkene, er det harde arbeidet allerede gjort. For å se nærmere på designprosessen, kontaktet vi Kevin Reim, Global Product Category Manager for B.F. Goodrich On-Road Products.

"Sammensatt, slitebanedesign og arkitektur, alt som blir bevist gjennom vår erfaring innen racing og hjelper oss med utvikling," erklærte Reim. "Men vi gjør også vår tradisjonelle utviklingsprosess, der vi lager konsepter, modellerer dem i våre datasystemer og deretter teste dem, faktisk simulere dem i datamaskinen vår systemer."

Datasimulering lar ingeniører som Jakupca og Reim jobbe gjennom så mange potensielle design som trengs før de må forplikte seg til en prototype. Det første trinnet for å designe et nytt dekk er å stille spørsmål.

"Hva er det spesielt vi prøver å strebe etter?" spurte Jakupca. "For eksempel, hvis du sier at du vil ha det beste gjørmetrekket som finnes. Vel, det kommer til å bli et kompromiss. Mange ganger må du kanskje ofre støy, eller du kan måtte ofre slitasje. For eksempel er vårt BFGoodrich KM3 terrengdekk bygget for å klatre, bygget for å erobre. Så vi må være i stand til å ha gjørmetrekk, steingrep, og vi må også ha denne veldig robuste sideveggen."

"Vi gjør mye undersøkelser fra marked til forbruker," sa Reim, "og vi tar mange tilbakemeldinger fra forbrukere. Vi setter behovene til forbrukeren så vel som markedets behov og alle regulatoriske krav sammen i en veldig spesifikk produktspesifikasjon, sammen med nøkkelmål for ytelse og annet spesifikasjoner."

Når de vet hva de vil ha, bruker ingeniørene en sofistikert virtuell testmodell.

"Vi har simuleringer for trekkraft og forskjellige elementer som vått fortau," sa Reim til Digital Trends. "Vi har noen vannplaningssimuleringer som vi kjører. Alle disse tingene er med på å utvikle og bevise konseptene våre. Når vi tror vi har den ideelle kombinasjonen, vil vi bygge våre prototypevarianter. Det handler egentlig om å prøve så mange ideer vi kan, innenfor rimelighetens grenser, etter at vi har simulert det vi vil. Så går det dekket til test.»

Testing i den virkelige verden

Å teste et nytt dekkdesign er metodisk, repeterbart og datadrevet.

"Når vi går til testing, har vi en rekke prototypedekkvariasjoner," forklarte Reim. «Så drar vi til testanlegget vårt i South Carolina. Vi har en rekke spor og en rekke kjøretøyer der. Hele poenget er at vi prøver å simulere eller gjenskape forholdene som disse dekkene skal brukes under, og enda mer ekstreme forhold."

For en kjøreentusiast kan det å være dekktestfører være den ultimate karrieren.

"Testsjåførene våre er veldig godt trent og erfarne i å oppdage nyanser mellom disse produktene og gi oss tilbakemelding til de forskjellige testingene vi har bedt om," sa Reim. "Testing innebærer vanligvis vanlig våt og tørr bremsing, støy og komfort. Men vi driver mye med autocross i vått og tørt.» Så testerne får betalt for autocross. Meld oss ​​på!

I tillegg til menneskelig testing, er det automatisert maskintesting.

"Det er veldig objektivt," sa Reim. "Maskintesting er mer for holdbarhet og utholdenhet. Vi samler inn alle disse dataene, og vi knuser den ned for å ta beslutninger om vårt neste trekk i produktutviklingssyklusen. Vi går vanligvis gjennom flere runder med konseptgenerering til prototyping og testing før vi kommer frem til det vi mener er det beste produktet for markedet. Så mye går inn i hvert nytt produkt.»

Den ultimate testen er det virkelige liv

Jakupcas jobb er å lage off-road dekk som vil erobre de tøffeste løpene i verden, som Baja 1000. Sjåfører som kjører BFGoodrich-dekk har vunnet Baja totalt 30 ganger. I 2018 kjørte åtte av de ti beste førerne i Baja 1000 på BFGoodrich-dekk. Det løpet blir sett på som den ultimate testen.

"Vi fikk noen av dataene fra 2016 Baja," sa Jakupca. "Denne informasjonen var avgjørende for oss for å se på hva som måtte justeres. Fra terrengperspektivet ga Baja oss selvtilliten vi trengte i KM3.»

"Vi er et ytelsesmerke," insisterte Reim. "Vi legger ut produkter som virkelig henvender seg til prestasjonssøkere. Folk som virkelig setter pris på ytelsen de kan få ut av kjøretøy og selvfølgelig komponentene som passer til disse kjøretøyene. Så vi er involvert i en rekke motorsportarenaer for utvikling på vei. Enten det er skrogkonstruksjon eller det er sammensetningen for slitebanen eller til og med slitebanens design, som gir oss den kunnskapen som kreves for å produsere flere massemarkedsprodukter.»

Den neste utfordringen

Biler, lastebiler og SUV-er kommer stadig opp med mer dreiemoment og flere hestekrefter, og det setter et stadig økende krav til dekkprodusenter som Jakupca og Reim. Videre er det ikke bare det at det er mer råt dreiemoment og hastighet; det er når og hvordan det dreiemomentet påføres.

"Med elektriske systemer begynner dreiemomentet å gå gjennom taket, og vi forventer at det vil fortsette på den måten," sa Reim til Digital Trends. "Så akkurat der forstår vi hvor vi må gå med produktet vårt. Vi må komme opp med slitebanedesign som er mer stivt for å kunne håndtere det dreiemomentet."

Når du først forstår arbeidet som ligger i dekkene dine, er det vanskelig å ta dem for gitt. Ha det i bakhodet neste gang du skal kjøre over en stein eller jettegryte.