«Большинство людей воспринимают шины на своих машинах как нечто само собой разумеющееся», — сказал Джей Якупка. «Вы их покупаете, используете, они вам либо нравятся, либо нет. Они шумят или нет, по какой-то причине. Мы знаем, что там есть стальные ремни, знаем, что сверху есть резина и есть рисунок протектора. Но кроме этого, мы не склонны много знать или погружаться в это».
Содержание
- Изготовление шин довольно сложное дело
- Проектирование шин очень сложно
- Тестирование в реальном мире
- Главное испытание — реальная жизнь
- Следующий вызов
Якупча знает больше; он внедорожник шина дизайнер BFGoodrich. Когда команда Digital Trends поняла, что на самом деле мы недостаточно знаем о шинах, мы позвонили Якупке и его дорожному коллеге из BFGoodrich, чтобы узнать, сможем ли мы уловить подсказку.
Рекомендуемые видео
Изготовление шин довольно сложное дело
Если вдуматься, обычная шина — это потрясающее произведение искусства. Он достаточно мягкий, чтобы на нем можно было оставить след ногтем, но его срок службы на вашей машине составляет от 20 000 до 50 000 миль. В течение среднего срока службы шине, возможно, придется работать при минусовой температуре в метель или выше 150 градусов в жаркий летний день. Он перекатится через камни, бордюры, выбоины и многое другое и продолжит движение. Чтобы выжить, шина должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать удар, и достаточно гибкой, чтобы отскочить назад миллионы раз.
Эта жесткость заложена, когда шина сделан. Все начинается с двойных колец, которые герметизируют шину с колесом. Каждая шина построена вокруг этих двух жестких проволочных колец. Слои резины, армированные нейлоном, полиэстером, кевларом или другими материалами, создают то, что производители шин называют каркасом. Затем на внешнюю поверхность накладываются слои гибкой стальной проволоки с резиновым покрытием. Каждый слой крепится клеем. Наконец, наносится и приклеивается мягкая резина, из которой состоит поверхность протектора и боковина.
После изготовления «зеленой» шины ее помещают в форму для отверждения. На внутренней стороне формы имеется рисунок протектора, а шина нагревается и помещается в форму под давлением. В результате этого действия формируется протектор вместе с рельефными надписями на боковинах. Когда шина выходит из формы, она готова к испытаниям и отправке.
«… Если вы говорите, что хотите иметь лучшее сцепление с грязью — что ж, придется пойти на какой-то компромисс».
Конечно, это нечто большее. Резиновые смеси существенно различаются между зимними шинами, высокопроизводительными шинами, грузовыми и тяжелыми шинами. шины для оборудования, а также шины с низким сопротивлением качению, используемые на многих гибридах и электромобилях для повышения энергоэффективности. эффективность. Резиновая смесь, используемая любым производителем шин, является тщательно охраняемым секретом; они даже не обсуждают ингредиенты, не говоря уже о формуле.
«Это очень сложный и длительный процесс», — сказал Якупча. «Мы используем много, много составов, потому что разные составы дадут вам пару процентов сцепления с мокрой дорогой или могут дать вам на два процента лучшую управляемость. Это может показаться не таким уж большим, но состав очень важен. Вы не хотите использовать летний состав на зимней шине».
Проектирование шин очень сложно
Когда вы уже приступили к изготовлению шин, тяжелая работа уже сделана. Чтобы поближе познакомиться с процессом проектирования, мы связались с Кевином Реймом, глобальным менеджером по категориям продуктов компании B.F. Goodrich On-Road Products.
«Состав, дизайн протектора и архитектура — все это проверено нашим опытом в гонках и помогает нам в развитии», — заявил Рейм. «Но мы также занимаемся традиционным процессом разработки, когда создаем концепции, моделируем их. внутри наших компьютерных систем, а затем тестируем их, фактически моделируя их внутри нашего компьютера. системы».
Компьютерное моделирование позволяет таким инженерам, как Якупча и Рейм, проработать столько потенциальных проектов, сколько необходимо, прежде чем им придется приступить к созданию прототипа. Первый шаг к разработке новой шины — задать вопросы.
«На самом деле речь идет о том, чтобы опробовать как можно больше идей, в разумных пределах, после того, как мы смоделировали то, что хотим. Затем эта шина отправляется на испытания».
«К чему конкретно мы стремимся?» – спросил Якупча. «Например, если вы говорите, что хотите иметь лучшее сцепление с грязью. Ну, будет какой-то компромисс. Часто вам придется пожертвовать шумом или износом. Например, наша внедорожная шина BFGoodrich KM3 создана для подъемов, создана для покорения. Поэтому нам нужно обеспечить сцепление с грязью и камнями, а также нам нужна очень прочная боковина».
«Мы проводим много исследований рынка и потребителей, — сказал Рейм, — и получаем много отзывов от потребителей. Мы учитываем потребности потребителя, а также потребности рынка и все нормативные требования. вместе в очень конкретной спецификации продукта, а также ключевые цели по производительности и другим характеристики».
Как только инженеры узнают, чего хотят, они используют сложную модель виртуального тестирования.
«У нас есть моделирование сцепления и различных элементов, таких как мокрое покрытие», — сказал Рейм Digital Trends. «У нас есть несколько симуляций аквапланирования, которые мы запускаем. Все это помогает развивать и доказывать наши концепции. Как только мы решим, что получили идеальную комбинацию, мы создадим варианты прототипа. На самом деле речь идет о том, чтобы опробовать как можно больше идей в разумных пределах после того, как мы смоделировали то, что хотим. Затем эта шина отправляется на испытания».
Тестирование в реальном мире
Тестирование новой конструкции шин является методичным, повторяемым и основанным на данных.
Мы собираем все эти данные и обрабатываем их, чтобы принять решения о следующем шаге в цикле разработки продукта.
«На момент начала испытаний у нас есть несколько вариантов прототипов шин», — объяснил Рейм. «Затем мы отправляемся на наш испытательный центр в Южной Каролине. У нас там несколько путей и несколько машин. Вся суть в том, что мы пытаемся смоделировать или воспроизвести условия, в которых будут использоваться эти шины, и даже более экстремальные условия».
Для энтузиаста вождения работа водителем-испытателем шин может стать идеальной карьерой.
«Наши водители-испытатели очень хорошо обучены и имеют опыт выявления нюансов между этими продуктами и предоставления нам отзывов о различных испытаниях, которые мы запрашивали», — сказал Рейм. «Тестирование обычно включает в себя обычное торможение на мокрой и сухой дороге, шум и комфорт. Но мы много занимаемся автокроссом на мокрой и сухой дороге». Так что тестерам платят за автокросс. Запишите нас!
Помимо тестирования на людях, существует автоматизированное машинное тестирование.
«Это очень объективно», — заявил Рейм. «Машинные испытания больше ориентированы на долговечность и выносливость. Мы собираем все эти данные и обрабатываем их, чтобы принять решения о следующем шаге в цикле разработки продукта. Обычно мы проходим несколько этапов разработки концепции, прототипирования и тестирования, прежде чем приходим к тому, что, по нашему мнению, является лучшим продуктом для рынка. Поэтому в каждый новый продукт входит очень многое».
Главное испытание — реальная жизнь
Задача Якупчи – сделать так, чтобы внедорожный шины, которые выдержат самые сложные гонки мира, такие как Baja 1000. Пилоты, использующие шины BFGoodrich, выигрывали Baja в общем зачете 30 раз. В 2018 году восемь из десяти лучших гонщиков Baja 1000 выступали на шинах BFGoodrich. Эта гонка рассматривается как последнее испытание.
Шины BFGoodrich - Baja-Tough
«Мы получили некоторые данные с Бахи 2016 года», — сказал Якупча. «Эта информация имела решающее значение для нас, чтобы понять, что необходимо настроить. С точки зрения бездорожья, Baja вселила в нас уверенность, необходимую нам в KM3».
«Мы — производительный бренд», — настаивал Рейм. «Мы выпускаем продукты, которые действительно удовлетворяют потребности тех, кто ищет производительности. Людей, которые действительно ценят характеристики автомобилей и, конечно же, компоненты, подходящие для этих автомобилей. Поэтому мы участвуем в ряде автоспортивных объектов для развития дорог. Будь то конструкция каркаса, состав протектора или даже дизайн протектора, мы получаем ноу-хау, необходимые для производства более массового продукта».
Следующий вызов
Легковые автомобили, грузовики и внедорожники постоянно приобретают все больший крутящий момент и мощность, и это предъявляет постоянно растущий спрос на таких производителей шин, как Jakupca и Reim. Более того, дело не только в большем крутящем моменте и скорости; важно, когда и как прикладывается этот крутящий момент.
«В электрических системах крутящий момент начинает зашкаливать, и мы ожидаем, что он будет продолжать расти в том же духе», — сказал Рейм Digital Trends. «Итак, мы сразу понимаем, куда нам нужно двигаться с нашим продуктом. Нам придется разработать более жесткий дизайн протектора, чтобы выдержать такой крутящий момент».
Как только вы поймете, какую работу выполняют ваши шины, вам будет трудно воспринимать их как нечто само собой разумеющееся. Имейте это в виду, когда в следующий раз собираетесь наехать на камень или выбоину.
