„Väčšina ľudí považuje pneumatiky na svojich autách za samozrejmosť,“ povedal Jay Jakupca. „Kupujete si ich, používate ich, buď sa vám páčia, alebo nie. Robia hluk alebo nie, z akéhokoľvek dôvodu. Vieme, že sú tam nejaké oceľové pásy a vieme, že na vrchu je nejaká guma a má dezén. Ale okrem toho nemáme tendenciu toho veľa vedieť ani sa do toho ponoriť."
Obsah
- Výroba pneumatík je trochu komplikovaná
- Dizajn pneumatík je mimoriadne komplikovaný
- Testovanie v reálnom svete
- Ultimate Test je skutočný život
- Ďalšia výzva
Jakupca vie viac než to; on je off-road pneumatika dizajnér pre BFGoodrich. Keď si tím Digital Trends uvedomil, že o pneumatikách toho nevieme ani zďaleka dosť, zavolali sme Jakupcovi a jeho cestnému kolegovi z BFGoodrich, aby sme zistili, či by sme nenašli stopu.
Odporúčané videá
Výroba pneumatík je trochu komplikovaná
Keď sa nad tým zamyslíte, obyčajná pneumatika je úžasný kus práce. Je dostatočne mäkký na to, aby ste v ňom mohli zanechať stopu nechtom, no na aute vydrží 20 000 až 50 000 míľ. Počas priemernej životnosti pneumatiky sa môže stať, že bude musieť pracovať pri teplotách pod nulou vo víchrici alebo nad 150 stupňov v horúcom letnom dni. Bude sa valiť cez kamene, obrubníky, výmoly a ešte horšie a bude pokračovať. Aby pneumatika prežila, musí byť dostatočne pevná, aby utrpela náraz, a dostatočne pružná, aby sa odrazila miliónkrát.
Táto húževnatosť je zabudovaná, keď a pneumatika je vyrobené. Začína to dvojitými krúžkami, ktoré utesňujú pneumatiku ku kolesu. Každá pneumatika je postavená okolo týchto dvoch tuhých drôtených krúžkov. Vrstvy gumy vystužené nylonom, polyesterom, kevlarom alebo inými materiálmi vytvárajú to, čo výrobcovia pneumatík nazývajú kostrou. Potom sa na vonkajšiu stranu navrstvia pogumované vrstvy ohybného oceľového drôtu. Každá vrstva je pripevnená lepidlom. Nakoniec sa nanesie a prilepí mäkká guma, ktorá tvorí povrch behúňa a bočnú stenu.
Keď je „zelená“ pneumatika vyrobená, ide do formy na vytvrdzovanie. Forma má na vnútornej strane dezén a pneumatika sa zahrieva a natlakuje do formy. Táto akcia tvorí behúň spolu s vyvýšeným nápisom, ktorý nájdete na bočných stenách. Keď pneumatika vyjde z formy, je pripravená na testovanie a odoslanie.
"... Ak hovoríte, že chcete mať najlepšiu trakciu v blate, aká existuje - no, bude tu nejaký kompromis."
Je toho samozrejme viac. Gumové zmesi sa výrazne líšia medzi zimnými pneumatikami, vysokovýkonnými pneumatikami, nákladnými a ťažkými pneumatikami pneumatiky na vybavenie a pneumatiky s nízkym valivým odporom používané na mnohých hybridoch a elektromobiloch na zlepšenie energie efektívnosť. Gumová zmes, ktorú používa každý výrobca pneumatík, je prísne stráženým tajomstvom; nebudú ani diskutovať o zložkách, tým menej o receptúre.
"Je to veľmi prepracovaný a dlhý proces," povedal Jakupca. "Prechádzame mnohými, mnohými zmesami, pretože rôzne zmesi vám poskytnú niekoľko percent trakcie na mokrom povrchu alebo vám môžu poskytnúť o dve percentá lepšiu ovládateľnosť." Možno sa to nezdá veľa, ale zlúčenina je veľmi dôležitá. Nechcete použiť letnú zmes na zimnú pneumatiku."
Dizajn pneumatík je mimoriadne komplikovaný
Akonáhle ste v bode skutočnej výroby pneumatík, ťažká práca je už hotová. Aby sme sa bližšie pozreli na proces navrhovania, kontaktovali sme Kevina Reima, manažéra globálnej kategórie produktov pre B.F. Goodrich On-Road Products.
„Zmes, dizajn behúňa a architektúra, to všetko sa osvedčilo našimi skúsenosťami v pretekaní a pomáha nám to viesť pri vývoji,“ vyhlásil Reim. “Ale robíme aj náš tradičný vývojový proces, kde vytvárame koncepty, modelujeme ich v našich počítačových systémoch a potom ich testovať, vlastne simulovať v našom počítači systémy.”
Počítačová simulácia umožňuje inžinierom ako Jakupca a Reim prepracovať toľko potenciálnych návrhov, koľko je potrebné, predtým, ako sa budú musieť zaviazať k prototypu. Prvým krokom pri navrhovaní novej pneumatiky je kladenie otázok.
„Skutočne ide o vyskúšanie čo najväčšieho počtu nápadov, v rámci rozumu, po tom, čo sme nasimulovali to, čo chceme. Potom ide pneumatika na testovanie."
"O čo konkrétne sa snažíme?" spýtal sa Jakupca. „Napríklad, ak poviete, že chcete mať najlepšiu trakciu v blate, aká existuje. No, nejaký kompromis sa nájde. Veľakrát možno budete musieť obetovať hluk, alebo možno budete musieť obetovať opotrebovanie. Napríklad naša terénna pneumatika BFGoodrich KM3 je postavená na stúpanie, na dobývanie. Takže musíme mať trakciu v bahne, trakciu skál a tiež musíme mať túto veľmi robustnú bočnú stenu."
„Robíme veľa štúdií o vzťahu medzi trhom a spotrebiteľom,“ povedal Reim, „a berieme veľa spätnej väzby od spotrebiteľov. Kladieme požiadavky spotrebiteľov, ako aj potreby trhu a všetky regulačné požiadavky spolu vo veľmi špecifickej špecifikácii produktu, spolu s kľúčovými cieľmi pre výkon a iné špecifikácie."
Keď inžinieri vedia, čo chcú, použijú sofistikovaný virtuálny testovací model.
"Máme simulácie pre trakciu a rôzne prvky, ako je mokrá vozovka," povedal Reim pre Digital Trends. „Máme nejaké simulácie hydroplánovania, ktoré spúšťame. Všetky tieto veci pomáhajú rozvíjať a dokazovať naše koncepty. Keď si myslíme, že máme ideálnu kombináciu, vytvoríme naše prototypové variácie. Je to naozaj o vyskúšaní čo najväčšieho počtu nápadov, v rámci rozumu, potom, čo sme nasimulovali to, čo chceme. Potom ide pneumatika na testovanie."
Testovanie v reálnom svete
Testovanie nového dizajnu pneumatík je metodické, opakovateľné a založené na údajoch.
Všetky tieto údaje zhromažďujeme a stláčame ich, aby sme mohli rozhodnúť o ďalšom kroku v cykle vývoja produktu.
„V momente, keď ideme na testovanie, máme niekoľko prototypových variácií pneumatík,“ vysvetlil Reim. "Potom ideme do nášho testovacieho zariadenia v Južnej Karolíne." Máme tam množstvo tratí a množstvo vozidiel. Ide o to, že sa snažíme simulovať alebo replikovať podmienky, v ktorých sa tieto pneumatiky budú používať, a ešte extrémnejšie podmienky."
Pre nadšenca šoférovania môže byť jazdou na testovanie pneumatík dokonalou kariérou.
„Naši testovací vodiči sú veľmi dobre vyškolení a skúsení v zisťovaní nuancií medzi týmito produktmi a poskytujú nám spätnú väzbu k rôznym testom, ktoré sme požadovali,“ povedal Reim. „Testovanie zvyčajne zahŕňa bežné brzdenie na mokrom a suchom povrchu, hluk a pohodlie. Ale robíme veľa autokrosu za mokra aj za sucha." Testeri sú teda platení za autokros. Prihláste nás!
Okrem testovania na ľuďoch existuje aj automatizované strojové testovanie.
"Je to veľmi objektívne," povedal Reim. „Strojové testovanie je zamerané skôr na odolnosť a výdrž. Všetky tieto údaje zhromažďujeme a stláčame ich, aby sme mohli rozhodnúť o ďalšom kroku v cykle vývoja produktu. Zvyčajne prechádzame niekoľkými kolami vytvárania konceptov do prototypovania a testovania, kým dospejeme k tomu, čo považujeme za najlepší produkt pre trh. Takže do každého nového produktu ide veľa.“
Ultimate Test je skutočný život
Úlohou Jakupca je vyrobiť mimo cesty pneumatiky, ktoré zdolajú najťažšie preteky na svete, ako je Baja 1000. Jazdci s pneumatikami BFGoodrich vyhrali Baja celkovo 30-krát. V roku 2018 osem z desiatich najlepších jazdcov na Baja 1000 preteklo na pneumatikách BFGoodrich. Tieto preteky sa považujú za konečný test.
Pneumatiky BFGoodrich - Baja-Tough
"Získali sme niektoré údaje z Baja 2016," povedal Jakupca. „Tieto informácie boli pre nás rozhodujúce, aby sme sa pozreli na to, čo bolo potrebné vyladiť. Z pohľadu off-roadu nám Baja dala dôveru, ktorú sme v KM3 potrebovali.“
„Sme výkonná značka,“ trval na svojom Reim. „Vydali sme produkty, ktoré skutočne uspokoja tých, ktorí hľadajú výkon. Ľudia, ktorí naozaj oceňujú výkon, ktorý dokážu z vozidiel dostať a samozrejme komponenty, ktoré sa k týmto vozidlám hodia. Takže sme zapojení do množstva motoristických športovísk pre rozvoj na cestách. Či už je to konštrukcia kostry alebo je to zmes pre behúň alebo dokonca dizajn behúňa, to nám dáva know-how, ktoré je potrebné na výrobu produktov pre masovejší trh."
Ďalšia výzva
Autá, nákladné autá a SUV neustále prichádzajú s vyšším krútiacim momentom a vyšším výkonom, a to kladie čoraz väčší dopyt na výrobcov pneumatík ako Jakupca a Reim. Ďalej to nie je len to, že je tu väčší krútiaci moment a rýchlosť; ide o to, kedy a ako sa tento krútiaci moment použije.
„S elektrickými systémami krútiaci moment začína prechádzať cez strechu a očakávame, že to tak bude pokračovať,“ povedal Reim pre Digital Trends. „Takže práve tam chápeme, kam sa musíme s naším produktom dostať. Budeme musieť prísť s dizajnom dezénu, ktorý bude pevnejší, aby sme dokázali zvládnuť tento krútiaci moment."
Keď pochopíte prácu, ktorá je súčasťou vašich pneumatík, je ťažké ich považovať za samozrejmosť. Majte to na pamäti, keď sa nabudúce chystáte prejsť cez kameň alebo výmoľ.
