Há muito mais para fazer seu conjunto de pneus do que você pensa

“A maioria das pessoas não dá valor aos pneus dos seus carros”, disse Jay Jakupca. “Você compra, usa, gosta ou não. Eles fazem barulho ou não, por qualquer motivo. Sabemos que há algumas cintas de aço ali, e sabemos que há um pouco de borracha na parte superior e tem um padrão de piso. Mas, fora isso, não tendemos a saber muito ou mergulhar nisso.”

Jakupca sabe mais do que isso; ele é um off-road pneu designer da BFGoodrich. Quando a equipe da Digital Trends percebeu que não sabíamos o suficiente sobre pneus, ligamos para Jakupca e seu colega de estrada na BFGoodrich para ver se conseguíamos alguma pista.

Fazer pneus é meio complicado

Quando você pensa sobre isso, um pneu comum é um trabalho incrível. É macio o suficiente para que você possa deixar uma marca com a unha, mas dura de 20.000 a 50.000 milhas em seu carro. Durante a vida útil média de um pneu, ele pode ter que trabalhar em temperaturas abaixo de zero em uma nevasca ou acima de 150 graus em um dia quente de verão. Ele vai rolar sobre pedras, meio-fio, buracos e coisas piores, e vai continuar. Para sobreviver, um pneu tem que ser resistente o suficiente para aguentar um golpe e flexível o suficiente para ricochetear milhões de vezes.

Essa resistência é construída quando um pneu é feito. Começa com os anéis duplos que vedam o pneu à roda. Cada pneu é construído em torno desses dois anéis de arame rígido. Camadas de borracha reforçadas com náilon, poliéster, Kevlar ou outros materiais são as primeiras a criar o que os fabricantes de pneus chamam de carcaça. Em seguida, camadas de fio de aço flexível revestidas de borracha são colocadas na parte externa. Cada camada é fixada com um adesivo. Por fim, a borracha macia que forma a superfície do piso e a parede lateral é aplicada e colada no lugar.

Depois de feito o pneu “verde”, ele vai para um molde para cura. O molde tem o padrão da banda de rodagem em sua face interna e o pneu é aquecido e pressurizado no molde. Esta ação forma a banda de rodagem, junto com a escrita em relevo que você encontra nas paredes laterais. Quando o pneu sai do molde, ele está pronto para ser testado e enviado.

Há mais do que isso, é claro. Os compostos de borracha são dramaticamente diferentes entre pneus de inverno, pneus de alto desempenho, caminhões e pneus pesados. pneus de equipamentos e pneus de baixa resistência ao rolamento usados ​​​​em muitos híbridos e EVs para melhorar a energia eficiência. O composto de borracha usado por qualquer fabricante de pneus é um segredo bem guardado; eles nem discutem os ingredientes, muito menos a fórmula.

“É um processo muito elaborado e longo”, disse Jakupca. “Nós usamos muitos, muitos compostos porque compostos diferentes proporcionam alguns por cento de tração em piso molhado ou podem proporcionar um manuseio 2 por cento melhor. Pode não parecer muito, mas o composto é muito importante. Você não quer usar um composto de verão em um pneu de inverno.”

Projetar pneus é super complicado

Quando você chegar ao ponto de realmente fabricar os pneus, o trabalho árduo já estará feito. Para ver mais de perto o processo de design, entramos em contato com Kevin Reim, gerente global de categoria de produtos da B.F. Goodrich On-Road Products.

“Composto, design de piso e arquitetura, tudo isso é comprovado por nossa experiência em corridas e ajuda a nos guiar no desenvolvimento”, declarou Reim. “Mas fazemos também o nosso processo de desenvolvimento tradicional, onde criamos conceitos, modelando-os dentro de nossos sistemas de computador e depois testá-los, simulando-os dentro de nosso computador sistemas.”

A simulação computacional permite que engenheiros como Jakupca e Reim trabalhem em quantos projetos potenciais forem necessários antes de se comprometerem com um protótipo. O primeiro passo para projetar um pneu novo é fazer perguntas.

“O que em particular estamos tentando buscar?” — perguntou Jakupca. “Por exemplo, se você disser que deseja ter a melhor tração na lama que existe. Bem, haverá algum compromisso. Muitas vezes você pode ter que sacrificar o ruído ou o desgaste. Por exemplo, o nosso pneu todo-o-terreno BFGoodrich KM3 foi construído para subir, construído para conquistar. Portanto, precisamos ter tração na lama, tração nas rochas e também precisamos ter uma parede lateral muito robusta.”

“Fazemos muitos estudos de mercado para consumidor”, disse Reim, “e recebemos muito feedback dos consumidores. Colocamos as necessidades do consumidor, bem como as necessidades do mercado e todos os requisitos regulamentares juntos em uma especificação de produto muito específica, juntamente com metas-chave de desempenho e outros especificações.”

Depois de saberem o que querem, os engenheiros usam um sofisticado modelo de teste virtual.

“Temos simulações de tração e vários elementos, como pavimento molhado”, disse Reim ao Digital Trends. “Temos algumas simulações de aquaplanagem que realizamos. Todas essas coisas ajudam a desenvolver e comprovar nossos conceitos. Assim que acharmos que temos a combinação ideal, construiremos nossas variações de protótipo. Na verdade, trata-se de tentar o máximo de ideias que pudermos, dentro do razoável, depois de simularmos o que queremos. Então esse pneu vai para testes.”

Testes no mundo real

Testar um novo design de pneu é metódico, repetível e baseado em dados.

“No momento em que vamos para os testes, temos uma série de variações de protótipos de pneus”, explicou Reim. “Depois vamos para nossas instalações de testes na Carolina do Sul. Temos várias pistas e vários veículos lá. A questão toda é que estamos tentando simular ou replicar as condições em que esses pneus serão usados, e condições ainda mais extremas.”

Para um entusiasta da condução, ser piloto de testes de pneus pode ser a carreira definitiva.

“Nossos pilotos de teste são muito bem treinados e experientes na detecção de nuances entre esses produtos e nos dão feedback sobre os vários testes que solicitamos”, disse Reim. “Os testes normalmente envolvem a habitual frenagem em piso molhado e seco, ruído e conforto. Mas fazemos muito autocross no molhado e no seco.” Portanto, os testadores são pagos para fazer autocross. Inscreva-nos!

Além dos testes humanos, existem testes automatizados em máquinas.

“É muito objetivo”, afirmou Reim. “Os testes de máquina visam mais durabilidade e resistência. Coletamos todos esses dados e os analisamos para tomar decisões sobre nosso próximo passo no ciclo de desenvolvimento de produtos. Normalmente passamos por várias rodadas de geração de conceito, prototipagem e testes antes de chegarmos ao que acreditamos ser o melhor produto para o mercado. Muita coisa acontece em cada novo produto.”

O teste final é a vida real

O trabalho de Jakupca é fazer com que fora da estrada pneus que conquistarão as corridas mais difíceis do mundo, como a Baja 1000. Os pilotos que usam pneus BFGoodrich venceram a Baja 30 vezes. Em 2018, oito dos dez primeiros pilotos da Baja 1000 correram com pneus BFGoodrich. Essa corrida é vista como o teste final.

“Recebemos alguns dados da Baja 2016”, disse Jakupca. “Essa informação foi fundamental para vermos o que precisava ser ajustado. Do ponto de vista off-road, a Baja nos deu a confiança que precisávamos no KM3.”

“Somos uma marca de desempenho”, insistiu Reim. “Lançamos produtos que realmente atendem aos que buscam desempenho. Pessoas que realmente apreciam o desempenho que podem obter dos veículos e, claro, os componentes que se adaptam a esses veículos. Portanto, estamos envolvidos em vários locais de automobilismo para desenvolvimento na estrada. Quer se trate da construção da carcaça, do composto da banda de rodagem ou mesmo do design da banda de rodagem, isso nos proporciona o conhecimento necessário para produzir mais produtos para o mercado de massa.”

O próximo desafio

Carros, camiões e SUVs estão continuamente a surgir com mais binário e mais potência, e isso coloca uma procura cada vez maior em fabricantes de pneus como Jakupca e Reim. Além disso, não se trata apenas de haver mais torque e velocidade brutos; é quando e como esse torque é aplicado.

“Com os sistemas elétricos, o torque está começando a disparar e esperamos que continue assim”, disse Reim à Digital Trends. “Então aí entendemos onde precisamos chegar com nosso produto. Teremos que criar designs de banda de rodagem mais rígidos para podermos lidar com esse torque.”

Depois de entender o trabalho que envolve seus pneus, é difícil considerá-los garantidos. Tenha isso em mente na próxima vez que estiver prestes a atropelar uma pedra ou buraco.