„Majoritatea oamenilor iau de la sine anvelopele mașinilor lor”, a spus Jay Jakupca. „Le cumperi, le folosești, fie îți plac, fie nu. Ei fac zgomot sau nu, indiferent de motiv. Știm că există niște curele de oțel acolo și știm că există niște cauciuc pe partea de sus și are un model de benzi de rulare. Dar în afară de asta, nu avem tendința să știm prea multe sau să ne scufundăm în asta.”
Cuprins
- Fabricarea anvelopelor este oarecum complicată
- Proiectarea anvelopelor este super complicată
- Testare în lumea reală
- Testul suprem este viața reală
- Următoarea Provocare
Jakupca știe mai multe decât atât; el este un off-road obosi designer pentru BFGoodrich. Când echipa Digital Trends și-a dat seama că nu știm suficient despre anvelope, i-am sunat pe Jakupca și pe omologul său de la BFGoodrich pentru a vedea dacă putem înțelege un indiciu.
Videoclipuri recomandate
Fabricarea anvelopelor este oarecum complicată
Când te gândești la asta, o anvelopă obișnuită este o muncă uimitoare. Este suficient de moale încât să poți lăsa o urmă în ea cu unghia, dar durează între 20.000 și 50.000 de mile pe mașina ta. Pe parcursul duratei de viață medii a unei anvelope, poate fi nevoită să funcționeze la temperaturi sub zero într-un viscol sau peste 150 de grade într-o zi fierbinte de vară. Se va rostogoli peste pietre, borduri, gropi și mai rău și va continua. Pentru a supraviețui, o anvelopă trebuie să fie suficient de rezistentă pentru a primi o lovitură și suficient de flexibilă pentru a reveni de milioane de ori.
Această duritate este încorporată atunci când a obosi se face. Începe cu inelele gemene care etanșează anvelopa pe roată. Fiecare anvelopă este construită în jurul acelor două inele rigide de sârmă. Straturile de cauciuc, ranforsate cu nailon, poliester, Kevlar sau alte materiale merg mai întâi pentru a crea ceea ce producătorii de anvelope numesc o carcasă. Apoi, straturi de sârmă flexibilă de oțel acoperite cu cauciuc sunt stratificate pe exterior. Fiecare strat este atașat cu un adeziv. În cele din urmă, cauciucul moale care face suprafața benzii de rulare și peretele lateral sunt aplicate și lipite la locul lor.
Odată ce anvelopa „verde” este făcută, aceasta intră într-o matriță pentru întărire. Forma are modelul benzii de rulare pe fața sa interioară, iar anvelopa este încălzită și presurizată în matriță. Această acțiune formează banda de rulare, împreună cu scrisul în relief pe care îl găsiți pe pereții laterali. Când anvelopa iese din matriță, este gata pentru a fi testată și expediată.
„... Dacă spui că vrei să ai cea mai bună tracțiune pe noroi care există - ei bine, va exista un compromis.”
Există mai mult decât atât, desigur. Compușii de cauciuc diferă dramatic între anvelopele de iarnă, anvelopele de înaltă performanță, pentru camioane și cele grele anvelopele echipamentelor și anvelopele cu rezistență scăzută la rulare utilizate pe mulți hibrizi și vehicule electrice pentru a îmbunătăți energia eficienţă. Compusul de cauciuc folosit de orice producător de anvelope este un secret bine păzit; nici măcar nu vor discuta ingredientele, cu atât mai puțin formula.
„Este un proces foarte elaborat și lung”, a spus Jakupca. „Trecem prin mulți, mulți compuși, deoarece compuși diferiți vă vor oferi câteva procente de tracțiune pe umed, sau vă pot oferi o manevrabilitate mai bună cu două procente. Poate că nu pare mult, dar compusul este foarte crucial. Nu vrei să folosești un compus de vară pe o anvelopă de iarnă.”
Proiectarea anvelopelor este super complicată
Odată ce sunteți în punctul de a face anvelopele, munca grea este deja făcută. Pentru a vedea mai îndeaproape procesul de proiectare, am contactat Kevin Reim, Global Product Category Manager pentru B.F. Goodrich On-Road Products.
„Compus, designul benzii de rulare și arhitectura, toate acestea sunt dovedite prin experiența noastră în curse și ne ajută să ne ghidăm în dezvoltare”, a declarat Reim. „Dar facem și procesul nostru tradițional de dezvoltare, în care creăm concepte, le modelăm în sistemele noastre informatice și apoi le testăm, simulându-le de fapt în computerul nostru sisteme.”
Simularea pe computer le permite inginerilor precum Jakupca și Reim să lucreze la cât mai multe proiecte potențiale cât este necesar înainte de a fi nevoiți să se angajeze la un prototip. Primul pas pentru proiectarea unei anvelope noi este să pui întrebări.
„Este de fapt să încercăm cât mai multe idei, în limitele rațiunii, după ce am simulat ceea ce ne dorim. Apoi acea anvelopă trece la testare.”
„În mod special, pentru ce încercăm să ne străduim?” întrebă Jakupca. „De exemplu, dacă spui că vrei să ai cea mai bună tracțiune pe noroi. Ei bine, va fi un compromis. De multe ori s-ar putea să trebuiască să sacrifici zgomotul sau s-ar putea să trebuiască să sacrifici uzura. De exemplu, anvelopa noastră de teren BFGoodrich KM3 este construită pentru a urca, construită pentru a cuceri. Așa că trebuie să putem avea tracțiune pe noroi, tracțiune pe stâncă și, de asemenea, trebuie să avem acest perete lateral foarte robust.”
„Facem o mulțime de studii de la piață la consumator”, a spus Reim, „și primim o mulțime de feedback de la consumatori. Punem atât nevoile consumatorului cât și nevoile pieței și toate cerințele de reglementare împreună într-o specificație de produs foarte specifică, împreună cu obiective cheie pentru performanță și altele specificații.”
Odată ce știu ce vor, inginerii folosesc un model de testare virtuală sofisticat.
„Avem simulări pentru tracțiune și diverse elemente, cum ar fi pavajul umed”, a spus Reim pentru Digital Trends. „Avem câteva simulări de hidroplanare pe care le rulăm. Toate aceste lucruri ajută la dezvoltarea și demonstrarea conceptelor noastre. Odată ce credem că avem combinația ideală, vom construi variantele noastre prototip. Este de fapt să încercăm cât mai multe idei, în limita rațiunii, după ce am simulat ceea ce ne dorim. Apoi acea anvelopă trece la testare.”
Testare în lumea reală
Testarea unui nou design de anvelopă este metodică, repetabilă și bazată pe date.
Colectăm toate aceste date și le analizăm pentru a lua decizii cu privire la următoarea noastră mișcare în ciclul de dezvoltare a produsului.
„În momentul în care trecem la testare, avem o serie de variante prototipuri de anvelope”, a explicat Reim. „Apoi mergem la centrul nostru de testare din Carolina de Sud. Avem o serie de piste și o serie de vehicule acolo. Ideea este că încercăm să simulăm sau să replicăm condițiile în care vor fi folosite aceste anvelope și condiții chiar mai extreme.”
Pentru un pasionat de șoferi, a fi șofer de testare a anvelopelor ar putea fi cariera supremă.
„Soferii noștri de testare sunt foarte bine pregătiți și experimentați în detectarea nuanțelor dintre aceste produse și în a ne oferi feedback cu privire la diferitele teste pe care le-am solicitat”, a spus Reim. „Testarea implică de obicei frânarea umed și uscat, zgomotul și confortul obișnuit. Dar facem mult autocross pe umed și pe uscat.” Deci testerii sunt plătiți pentru autocross. Înscrie-ne!
Pe lângă testarea umană, există și testarea automată a mașinilor.
„Este foarte obiectiv”, a spus Reim. „Testarea mașinilor este mai mult pentru durabilitate și rezistență. Colectăm toate aceste date și le analizăm pentru a lua decizii cu privire la următoarea noastră mișcare în ciclul de dezvoltare a produsului. În mod obișnuit, trecem prin mai multe runde de generare a conceptului în prototipuri și testare înainte de a ajunge la ceea ce credem că este cel mai bun produs pentru piață. Așa că sunt multe în fiecare produs nou.”
Testul suprem este viața reală
Treaba lui Jakupca este să facă teren accidentat anvelope care vor cuceri cele mai grele curse din lume, precum Baja 1000. Șoferii care folosesc anvelopele BFGoodrich au câștigat Baja de 30 de ori. În 2018, opt dintre primii zece piloți din Baja 1000 au concurat cu anvelopele BFGoodrich. Această cursă este văzută ca testul suprem.
Anvelope BFGoodrich - Baja-Tough
„Avem unele dintre datele de la Baja 2016”, a spus Jakupca. „Această informație a fost esențială pentru noi pentru a ne uita la ceea ce trebuia reglat. Din perspectiva off-road, Baja ne-a oferit încrederea de care aveam nevoie în KM3.”
„Suntem un brand de performanță”, a insistat Reim. „Preparăm produse care se adresează cu adevărat celor care caută performanță. Oameni care apreciază cu adevărat performanța pe care o pot obține din vehicule și, desigur, componentele care se potrivesc acelor vehicule. Așa că suntem implicați într-o serie de locații de sport cu motor pentru dezvoltarea pe drum. Fie că este vorba de construcția carcasei sau de compusul pentru benzi de rulare sau chiar de designul benzii de rulare, asta ne asigură know-how-ul necesar pentru a produce mai multe produse pe piața de masă.”
Următoarea Provocare
Mașinile, camioanele și SUV-urile vin în mod continuu cu mai mult cuplu și mai mulți cai putere, ceea ce impune o cerere din ce în ce mai mare pentru producătorii de anvelope precum Jakupca și Reim. În plus, nu este doar faptul că există mai mult cuplu brut și viteză; este când și cum se aplică acel cuplu.
„Cu sistemele electrice, cuplul începe să treacă prin acoperiș și ne așteptăm să continue așa”, a spus Reim pentru Digital Trends. „Deci chiar acolo înțelegem unde trebuie să mergem cu produsul nostru. Va trebui să venim cu modele de benzi de rulare care sunt mai rigide pentru a putea gestiona acel cuplu.”
Odată ce înțelegi munca care implică anvelopele tale, este greu să le iei de la sine înțeles. Ține cont de asta data viitoare când ești pe cale să alergi peste o stâncă sau o groapă.
