Автомобилните гуми! История, еволюция, бъдеще!

[The Hooligan]

Създавам тази тема с цел събиране на интересна информация за автомобилните гуми. История за създаването им, как са се усъвършенствали в годините, използването им в ежедневието и спортовете.

Колелото е открито още преди 6 000 години в Месопотамия, а впоследствие бива преоткривано на много места по света, за кой ли път. Но революционното откритие, което прави възможно за хората да транспортират товари, е направено през 19-и век по времето на световните открития. Дотогава кръглите колела на машините са били или изцяло от метал, или от дърво. В средата на 19-и век някой си Чарлз Нелсън Гудиър е обсебен от идеята да направи каучука, познат още на ацтеките и маите, издържлив и траен чрез химически добавки.


Каучук
Каучукът е високоеластичен полимер, използван за производството на гума.
Терминът „каучук“ произлиза от две думи на езика на индианците, населяващи бреговете на Амазонка: „кау“ – дърво, „учу“ – плаче, тече. Каучу е сок на хевея, първото и най-важно каучуково растение.
Естественият каучук се съдържа в сока на дървесния вид бразилска хевея, както и в около 500 други тропически растения. Ако се направят нарези на съблото, тези растения отделят млечен сок, наречен латекс, който съдържа около 40% каучук. За да се отдели каучукът, латексът се пресича с оцетна или мравчена киселина. Полученият продукт се промива, валцува и суши.

Природен каучук
Естественият каучук е полимер, получен при коагулация на латекса от каучуконосни растения (главно Hevea brasiliensis) с основна съставна част полиизопрен. Суровият естествен каучук при стайна температура е мек и еластичен, с прекрасни свойства, но при температури под 15 °C става твърд, при по-нататъшно охлаждане – и крехък. При нагряване над 40 °C пък става мек, пластичен и лепкав, загубва еластичността си. Разтворим е в множество органични разтворители. На практика ценните свойства на естествения каучук се проявяват само при температури, близки до стайните. Решението на проблема се нарича вулканизация и е открита чрез многобройни опити от Чарлз Гудиър през 1839 г. При вулканизацията предварително смесеният с определено количество сяра каучук се загрява за няколко минути до 130 – 180 °C. След нея естественият каучук придобива постоянна еластичност в много широк температурен интервал, което е позволило масовата му употреба.

Синтетичен каучук
Синтетичният каучук е полимер (бутадиенов, бутадиенстиренов, хлоропренов, полиуретанов, силиконов и др.). Естественият каучук след вулканизация притежава ценни свойства, но добивът му е ограничен (едно зряло дърво дава годишно 2 – 5 kg каучук). Затова химиците създават различни видове синтетични каучуци, които се произвеждат от широкодостъпни, евтини суровини. Първият масово произвеждан синтетичен каучук е бутадиеновият. По-късно са създадени изопренови, хлоропренови, бутадиенстиренови, бутадиеннитрилови, бутилови, силиконови, полиуретанови и др. Синтетичните каучуци, както и естественият, в сурово състояние са меки и пластични при стайна температура и влошават свойствата си при отклонение от температурния интервал 15 – 40 °C. Синтетичните каучуци позволяват смесване с естествен каучук в широки граници, като при това се получават смеси с различни и разнообразни свойства. След вулканизация със сяра те придобиват същите свойства като вулканизирания естествен каучук. Някои видове синтетичен каучук са по-устойчиви от естествения каучук. За подобряване свойствата на каучука, освен вулканизатор (сяра), към него при производството му се добавят и други съставки, като ускорители и активатори на вулканизацията, забавители, омекотители, противостарители, пълнители и оцветители.

Goodyear.jpg

Чарлз Гудиър /1800-1860/ Charles Nelson Goodyear
Американски изобретател, открил през 1839 г. начина за вулканизация на каучука, който е патентован на 15 юни 1844 г. Разработва технологията за вулканизиране на естествения каучук, при която ненаситените връзки се обогатяват със сяра. Принципът на технологията е запазен до днес с тази разлика, че се добавят химически ускорители и стабилизатори.
Първоначално Гудиър изобщо не си мислел за автомобилната гума, а за непромокаеми ботуши, облекло и палатки за хората, обзети от златната треска. Но основният материал е своенравен - когато е топъл, лепне, а при минусови температури става чуплив. През 1839 година случайността помага на учения. Смес от сяра и каучук по невнимание попада върху котлона и горещината променя до такава степан субстанцията, че тя придобива нови качества. Повърхността вече не е лепкава, а вулканизирана.
При загряване молекулните вериги на суровия каучук се свързват посредством сярата и колкото по-голямо е количеството сяра, толкова по-твърда става гумата. Друга интересна особеност е, че материалът дори след механично натоварване се връща в изходната си позиция. Освен това той се доказва като еластичен и издържлив на метеорологични промени.
През 1844 година патентът на Гудиър бива признат под номер 3633. Ученият обаче не става нито богат, нито щастлив от своето откритие. Един вестник си прави шега с "най-лошия търговец на света". Ако видите един мъж с палто и шапка от каучук, но без един цент в джоба, знайте, че сте видели мистър Гудиър" - пише в закачлива рецензия вестникът.

През 1945 г. започва редовно производство на синтетичен каучук в качеството му на заместител на естествения продукт. Въпреки че откритието е признато като заслуга на Гудиър, има доказателства, че мезоамериканците са използвали тази технология още през 1600 г. пр.н.е Първата в света гума е създадена от шотландския изобретател Робърт Уилям Томсън.

Робърт Уилям Томсън (1822-1873)

Robert_William_Thomson_-_Illustrated_London_News_March_29_1873.png

Роден е в Стоунхейвън, Кинкардиншър. Робърт е единадесетото дете от дванадесет, в семейството на собственик на дарак за вълна. Неговите родители искат да го изпратят да учи за свещеник, но младият Робърт отказва, като единствената причина е, че не може да се справи с латинския език.
Напуска училище, когато е на 14 години и заминава със своя чичо за Чарлстън, Южна Каролина, САЩ, където започва работа, като чирак на местен търговец. Две години по-късно се завръща у дома, където решава да учи химия, астрономия и с желание да получи познания за електричеството.
Бащата на Робърт решава да му даде малка работилница, в която на 17-годишна възраст построява на майка си преса за изцеждане на пране, работеща с ролки, през които прекарва ленени платове. По-късно построява машина за рязане на парцали (за получаване на материал за тъкане). След това създава и ротационен парен двигател. Усъвършенства своите технически умения, чиракувайки в Абърдийн и Дънди, преди да започне работа във фирма за машиностроене в Глазгоу.
По-късно започва работа в компания от Единбург, която разработва новаторски метод за детониране на експлозиви с помощта на електричество за намаляване на огромния брой жертви от взривове в минната промишленост по цял свят.
Робърт продължава да търси предизвикателства, започвайки работа в железниците, където ръководи взривните работи по новостроящ се железопътен участък, който да свърже град Дувър с мрежата на „Югоизточната британска железница“. Новият участък има множество изкачвания.
На 23 години получава патент за своята пневматична гума. Патентът му е признат официално във Франция (1846) и САЩ (1847) Неговата гума представлява кух колан от каучук, надут със сгъстен въздух, който обвива колелото на автомобила и според нейния създател: "дава еластична опорна повърхност около колелата с цел да се облекчи движението и да се намали шумът".
Първоначално пневматичната гума е обвита в здрава кожа и е затегната за колелата с болтове.

Sche-ma-du-pneu-de-montable_history_media_carousel.jpg

tyres1.gif

1845-00003307.jpg

the-first-pneumatic-tyres-ever-made.jpg

Томсън основава компанията Aerial Wheels, която за популязиране на своето изобретение в Лондонския „Риджънт парк“ през март 1847 г. оборудва с новия продукт конски впряг и карета, демонстрирайки на публиката комфорта от возенето и намаления шум. Този комплект издържа повече от 1200 мили без каквато и да е умора на новия продукт.
В следващите години Томсън среща много трудности и разочарования в производството на гуми, най-вече заради липсата на тънка гума, като се ориентира предимно в производството на солидни и тежки гуми. Когато е на 43 години, се появява новата гума за велосипеди, произведени от Джон Бойд Дънлоп. Дънлоп получава молба за патент през 1888 г., но 2 години по-късно патентното ведомство официално решава, че патентът на Робърт Томсън е по-ранен и създадената от Дънлоп гума е еволюция.

[The Hooligan]

Джон Бойд Дънлоп (1840-1921)

Inventor-John-Boyd-Dunlop1.jpg

Е шотландски изобретател, създател на пневматичната гума за велосипеди. През 1888 г. патентова своето изобретение, но по-късно патентното ведомство определя за по-ра̀нен (заявен още през 1846 г.) патента на Робърт Уилям Томсън‎ за пневматична „гума“ (направена от животински черва).
Джон Дънлоп е ветеринар по професия и има ветеринарна клиника в Даунпатрик. До откриването на пневматичната гума той стига съвсем случайно. Неговият син имал триколесен велосипед с дървени колелета, които трудно се движели по тогавашните калдъръменипътища. На Дънлоп хрумва гениалната идея да натъпче градински маркуч с парцали и да го прикрепи към дървените колелета на велосипеда. Забелязвайки омекотеното движение, той се заема да усъвършенства идеята, като пълни маркуча с въздух. Така се появява първообразът на пневматичната гума, която той патентова. Идеята скоро има и търговски успех. Велосипедисти, които използвали тези гуми, започнали да печелят всички състезания. Този факт привлича вниманието на финансиста Харви Дю Кро. Дънлоп се включва с правата си в новия бизнес на Дю Кро срещу известна сума пари и малко дялово участие. Двамата с Дю Кро преодоляват много трудности, с които се сблъсква тяхното предприятие, в това число и загубата на патентните права на Дънлоп. През 1892 г. той окончателно изоставя ветеринарната си практика и се премества в Дъблин, скоро след като Харви Дю Кро с негова помощ успешно възражда фирмата като Pneumatic Tyre and Booth's Cycle Agency. Пневматичната гума революционизира велосипедната индустрия, която преживява бум, след като Джон Старли (John Kemp Starley) през 1885 г. създава т. нар. „безопасен велосипед“. Дънлоп продава своята част от бизнеса през 1895 г. и повече не проявява интерес към гумите или кучуковия бизнес. Насочва интереса си към местен магазин за тъкани. Умира в дома си в Дъблин през 1921 г.
Дю Кро остава начело на бизнеса до смъртта си. В началото на 20 век фирмата е преименувана на Dunlop Rubber. Въпреки че след 1895 г. Дънлоп не участва в този бизнес, неговата пневматична гума се появява в изключително важен момент от развитието на автомобилния транспорт. Производството на автомобилни гуми започва едва през 1900 г., и Дънлоп не печели нищо от изобретението си.
Образът на Дънлоп е изобразен на банкнота от £10, издадена от Northern Bank в Северна Ирландия.
През 19 век са направени много открития, които проправят пътя на пневматичните гуми:
• През 1839 г. е открита на вулканизацията, което е прието да се приписва на американеца Чарлз Гудиър
• През 1845 г. Робърт Уилям Томсън патентова „гуми“, направени от напомпани с въздух черва на животни
• През 1876 г. е увеличено рязко производството на каучук, включително чрез създаването на каучукови плантации в Югоизточна Азия, от сър Хенри Уикъм

Charles-Terront_history_media_carousel.jpg

Следва продължение...

[The Hooligan]

Андре Мишлен 1853-1931 (на френски: Andre Michelin) е френски индустриалец роден в Париж (Франция)

André_Michelin_1920.jpg

През 1888 г., заедно с брат си Едуар, основават фирмата Мишлен, която в момента е една от най-големите производители на гуми в света.
Мишлен (пълно име на френски: Manufacture Franc, aise des Pneumatiques Michelin) е френска фирма производител на гуми със седалище в град Клермон Феран. В този град и до днес е седалището на Michelin. Тя започва работа на 28 май 1889 г. и е основана от братята Едуар и Андре Мишлен. През 1891 година братята откупват патента, за да стартират собствено производството на гуми за велосипеди. През същата година компанията патентова подмяната на пневматични гуми. С тези гуми, колоездача Charles Terront спечели надпреварата в колоезденето Париж - Брест - Париж през 1891 г., което е най-добрата реклама, в резултат на което приходите на компанията се увеличават четирикратно. През 1898 г. се появява на бял свят и рекламната фигурка на човечето на Мишлен така нареченият „бибендум”, с което фирмата е популярна и до днес.

Michelin_Poster_1898.jpg

През 1895 г. въвеждат използването на пневматични гуми за първи път и на лек автомобил. Първото автомобилно състезание в света започва с маршрута Париж – Бордо, където се включват Анри Рено, Андре Ситроен, Жоро Берлие, както и братята Мишлен. Първи пресича финала Марсел Боле със своя парен автомобил, а братята Мишлен завършват трети, защото са спирали 27 пъти да лепят спукани гуми. След края на състезанието те заявяват, че до 20 години гумите ще станат неизменна част от автомобила. Оказват се прави и десет години по – късно познаните ни днес автомобилни гуми /пневматични гуми/ покоряват автомобилния транспорт, измествайки завинаги плътните гумени бандажи.

През 1920 година в лабораториите на компанията „Bayer” се открива синтетичната гума.

През 1946 компанията „Мишлен„ развиват нов метод на конструкция наречен „Radial tire„, при който кордите са разположени на 90 градуса по посоката на движение.

[The Hooligan]

Хронология на създаването
• 1843 – Чарлз Гудиър открива вулканизацията
• 1846 – Робърт Уилям Томсън защитава първия патент за пневматична гума
• 1888 – Джон Дънлоп произвежда първата комерсиална пневматична гума за велосипед
• 1889 – Джон Дънлоп патентова пневматична гума за велосипеди във Великобритания
• 1890 – Дънлоп и Уилям Харви започват производство на пневматични гуми в Ирландия
• 1890 – Бартлет Клинчър въвежда бандажа
• 1891 – Патентът на Дънлоп е анулиран в полза на патента на Томсън
• 1894 – Ей Джей Пенингтън произвежда първата балонна гума
• 1895 – Michelin въвеждат пневматичните гуми в автомобилостроенето
• 1898 – Патентован е първият вентил
• 1900 – Произведени са първите гуми с метални телове в Англия и САЩ (от компанията BFGoodrich)
• 1903 – Компанията за гуми Goodyear патентова първата безкамерна гума, която започва да се произвежда масово чак през 1954 г.
• 1904 – Goodyear и Firestone започват да произвеждат подсилени гуми
• 1906 – Произведена е първата безкамерна гума за самолет
• 1908 – Франк Сейбърлинг създава гуми с канали (шарки), подобряващи сцеплението с настилката
• 1910 – Компанията BFGoodrich създава гума с удължен живот, добавяйки въглен към гумата
• 1919 – Goodyear и Dunlop започват производство на гуми за камиони[1]
• 1938 – Goodyear започва да влагат целулозни (рилон) влакна в гумите
• 1940 – BFGoodrich въвеждат първите гуми, изработени от синтетичен каучук
• 1946 – Michelin започва производство на първите радиални гуми
• 1947 – Goodyear въвежда синтетични влакна в гумите (найлон)
• 1963 – Започва да се използва полиестер в гумите, стартирано от Goodyear
• 1965 – Фирмата Armstrong Rubber произвежда гума с влакна от стъклено влакно
• 1965 – BFGoodrich пуска първата радиална гума в Северна Америка
• 1968 – Департаментът по транспорта на САЩ (DOT) задължава да се поставят серийни номера на новите гуми в САЩ
• 1974 – Pirelli въвежда широко-радиална гума

Видове гуми според цел на употреба
Автомобилните гуми влияят значително върху поведението на превозното средство, тъй като те са междинното свързочно звено между него и пътя. Гумите са изрично конструирани така, че да отговарят на състоянието на настилката, на температурата и на натоварването, приложено върху автомобила. В централна Европа автомобилите се движат най-вече по асфалтирани пътища с повърхностна температура между -15 и 60о С. Шосетата може да притежават различна степен на влажност като също така през зимата те са покрити с пресен сняг, утъпкан сняг или лед. Теоретично погледнато би трябвало да има отделно оптимизирана гума за всеки вид пътна ситуация. За да може спрямо крайните разходи за производство и предвидената животоспособност да се покрие колкото се може по-голям продуктов диапазон, се предлагат следните видове гуми.

Летни гуми
Летните гуми са създадени за пътни условия без сняг или заледени повърхности. Тяхната каучукова смес при високи температури не омеква твърде много, като и износването при високи скорости също остава относително малко. При определяне целта на дадена гума, производителите постигат компромис между конфликтни свойства – напр. възможността за по-ниска стойност на съпротивлението (триенето) при търкаляне и в същото време добро сцепление с пътната повърхност при влага.

С намаляването на дълбочината на жлебовете по протектора (грайфера) на дадена гума, нейното поведение при дъжд се влошава и също така аквапланинг възниква по-често при нейната употреба.

Зимни гуми
Зимните гуми са проектирани за ниски температури и зимни пътни условия. Те разполагат с каучукова смес, която е достатъчно гъвкава при понижени температури, за да може по този начин да се достигне задоволителна силова трансмисия (чрез зацепване с пътната настилка). Зимните гуми се отбелязват с М+S символ (англ. -“Mud and Snows”; немски- „Matsch und Schnee” ), значещ „кал + сняг“. Законът на ЕС №661/2009 от 13. Юли 2009 обозначава М+S гумите като такива, чиито протекторна шарка и типа на протекторните каучуковите смеси или структура, сравнени с тези на обикновена гума, постигат по-добри тягови и сцеплителни свойства при наличие на сняг.

Въпреки тази си дефиниция, „М+S“ не е патентовано означение и поради това се поставя и на гуми, непригодени за зимни условия. Особено китайските и американските производители използват означението и за летни гуми.

Символът „планина със снежен кристал“ (алпийски символ) се дава от американските власти по администрацията на магистралната безопастност на движението и обозначава гуми, които постигат поне седем процента по-добра успеваемост при триене върху сняг и лед, в сравнение с препоръчан тип гуми.

Severe_snow_rating.png

Профилът на раменния блок при зимните гуми, за разлика от летните, притежава допълнителни ламели, което въз основа на по-голямата обща работна площ позволява по-добро сцепление при наличие на нестабилна настилка (напр. сняг).

При ниски температури, но сухо време, зимните гуми трябва да се карат с 0,2 до 0,3 атмосфери по-високо от предписаното от производителите налягане, тъй като покачването му, измерено от самите производителите, при зимни условия е по-малко отколкото при летни такива.

Някои високопроходими автомобили притежават автоматични системи, които могат да понижават налягането при наличие на хлъзгави повърхности, за да предизвикат по-голяма контактна зона на гумата с пътя. Ако превозното средство се движи по мек пясък или подобна настилка, е уместно, да се намали въздухът в гумите на задвижващата ос.

Също така при зимните гуми, за разлика от летните, е позволено да се употребяват такива с по-нисък скоростен индекс, независимо от предписания в регистрационните документи на превозното средство. Впрочем, М+S символът е определящ и за целогодишните гуми. При употребата им в Германия в зрителното поле на водача на автомобила се поставя лепенка, съдържаща информация за допустимата най-висока скорост, съответстваща на зададения на гумата скоростен индекс. Обозначението също така се предписва и в някои държави, където има валидно магистрално ограничение на скоростта.

Редом до широко разпространените зимни гуми със скоростен индекс тип Т (до 190 км/ч) се предлагат почти във всички размери и тези от по-високите скоростни категории U, H и V (както и W до 270 км/ч). На незаснежен и сух асвалт, най-вече при високи температури, трябва да се има предвид голямото износване на зимните гуми.

При пролетни и летни температури на сух път зимните гуми, сравнени със летните такива, имат ясно изразени по-лоши експлотационни качества, напр. по-голям спирачен път.

Много автомобилни клубове препоръчват зимни гуми, които са на повече от шест години да бъдат подменяни, тъй като с течение на времето каучуковата им смес се втвърдява и е видимо намаляването на сцеплението на гумата с пътя, дори и дълбочината на грайфера й да е достатъчна.

Много държави са обнародвали закон за задължителни зимни гуми за определени периоди в годината или при особени пътни условия.

Всесезонни гуми
Всесезонните гуми могат да се използват както през лятото, така и през зимата. Те представляват компромис между зимните и летните гуми и се използват най-често в държави, където сезонните температурните разлики са малки (например във Великобритания и някои части на Германия). Профилът на този вид гуми комбинира двете различни жлебови подредби на летните и зимните гуми, като по този начин са налични не само дългите грайферни прорези, необходими при високи температури и влага, но и дребните блокови бразди, осигуряващи сцеплението и спирането при заснежени и заледени повърхности.

В този случай разходите за подмяната на гуми два пъти в годината и инвестицията във втори комплект отпадат.

Симетрични гуми
Монтират така, че посоката на въртене (“Rotation”), показана със стрелки върху страницата на гумата да съвпада с посоката на движение на автомобила (напред). Зимните гуми са най-често симетрични.

Асиметрични гуми
Трябва да се монтират с подходящата страна навътре, съответно навън спрямо борда на автомобила. В този случай, вътрешната страна на гумата се идентифицира с думите “Side Facing Inwards” (“страна гледаща навътре”) и “Side Facing Outwards” (“страна гледаща навън”).

[The Hooligan]

Видове гуми според конструкцията:


Диагонални
До 1980г. диагоналните гуми бяха разпространени при леките автомобили. Те притежават множество полегато кръстосани каркасови композиции. Днес при леките автомобили диагоналните гуми са изместени от радиалните такива и са обичайни почти само за селското стопанство, при старите модели автомобили и старите мотоциклети. Също така при офроуда са все още частично използвани, тъй като техният протектор осигурява по-добро себепочистване при тиня и по-добро напасване към негладки терени. Много гуми за състезателни автомобили са произведени на принципа на тези с диагонална оплетка. Те обаче нямат нищо общо с този остарял вид гуми, а каркасовите им пластове се пресичат под много по-тесни ъгли. Предното обозначение при диагоналните гуми, напр. при 6.40-15 изобразява на първо място ширината на гумата в цолове, в този случай 6.40 (около 16.3 см). Отношението височина към ширина не е пряко определено, а е кодирано чрез леко изменение на цифрите след десетичната запетая на стойността на широчината на гумата, като възлиза на 98, 92, 88 или 82 % от нея. Задната стойност на обозначението дава диаметъра на джантата за тази определена гума в цолове.

Радиални
Радиалните гуми (понякога наричани поясни) са въведени и разработени през 1946 от Michelin по инициатива на Citroën. Те е трябвало да постигнат по-висока животоспособност от дотогава наличните диагонални гуми. Всъщност първите радиални гуми издържали двойно повече време от диагоналните такива.

Принципът на радиалната гума се основава на ясното разделяне на функциите във фундамента на гумата. Към него се причисляват подредените пластове каркас за по-добро пружиниране. Във вътрешността на каркаса са разположени радиално по посока на движение на гумата кордови нишки в една или повече подредени композиции. Ефектът, освен по-високата експлотационна стойност, е значително подобряване в сравнение с диагоналните гуми по отношение на сцеплението с настилката при влага и завои, както и при общите свойства при движение.

Конструкция

Структура на автомобилната гума: 1. Протектор; 2. Раменен блок и ламели; 3. Каркас (радиални пластове); 4. Пояси; 5. Корди; 6. Допълнително усилен пояс; 7. Обръч на борда; 8. Борд;

Tire.gif

Основните материали за производство на гумите са: натурален или синтетичен каучук, синтетични конци – корда и метални телове, но в съвременното производство на гуми се използват стотици съставки, които да подобрят както показателите на гумите, тяхната износоустойчивост и еластичност, така и се отделят много усилия за безопасността.

Структура
протектор (шарка)
каркас (радиален пласт)
пояси корда (стоманена, синтетично влакно, стъклопласт)
борд
обръч на борда
ламели
рамени блокове
Каркас – състои се от различни видове корда. Кордата бива текстилна, метална или от фибростъкло. Текстил и фибростъкло се използва в леките гуми. Метална – в товарните. Фибростъклото се отличава с абсолютна устойчивост към гниене и разтягане, затова гуми с такава структура се използват главно в тропичните пояси, където влажността е много висока.

В зависимост от разположението на пластовете каркас гумите биват:

- радиални
- диагонални
В радиалните гуми пластовете корда са разположени напряко на радиуса на колелото (както е показано на схемата, позиция № 3). В диагоналните гуми нишките корда са разположени под ъгъл от радиуса на колелото.

Поясът се намира между каркаса и протектора. Предназначен е за защита на каркаса от удари, дава здравина на гумите в мястото на контакт с настилката и защитава камерата от пробиви. Изработва се от дебел пласт гума или пластове метален корд.

Дизайн и проектиране на гумите
Развитието на една нова гума до появата й на пазара трае две до три години. С помоща на CAD-системите се конструират профили и също така напр. чрез употребата на триизмерно принтиране се изготвят и разработват пластмасови прототипи. Все пак в от много случаите прототипите се създават изцяло наръка.

За да се допусне подобрение на традиционните напомпани с въздух гуми само по отношение на детайлността им, се въвеждат етапи от разработката на гумата с изцяло нова начална методика. Така през март месец 2013г. списанието „Spiegel“ („Огледало“) докладва за производител, създал нов вид, тъй наречени „решетъчни“ гуми, използващи патентовани пластмасови решетки, поместени между каучука и джантата. По-рано много производители са презентирали гуми, несъдържащи въздух в себе си. Такива нови разработки целят сигурност и предпазване от повреди при гумите, както и опазване на околната среда и постигане на надежност на движението, възможно чрез избягване на изпълненото с въздух резонансно тяло на гумата. В САЩ са вече достъпни подобни безвъздушни гуми, предлагани от Michelin, употребявани при колесни товарачи. Все още не се знае обаче кога подобни модели ще се появят в серийно производство за леки автомобили.

tire1.jpg

[The Hooligan]

Обозначения
Обозначенията, които се намират по страниците на гумите предоставят множество ценна информация, която лесно може да бъде разчетена при познаване на съответните символи, цифрови индекси и съкращения. Как да разчетем означенията и какво да гледаме?
Ще вземем за пример автомобилна гума с обозначение за размери „215/45R17 91W“
- с „215“ е обозначена ширината на гумата измерена в милиметри.
- „45“ е съотношението височина към ширина на гумата в проценти. За изчисление на височината на гумата (разстоянието между ръба на джантата и външния край на протектора) се прилага следното изчисление – 215х0.45 = 96.75мм. Не е зле да помислите по този въпрос, ако сте решили да обувате колата в по-широки гуми. Увеличените широчина и височина на гумата могат да не позволят колелото да влезе в арката на калника или да нарушат свободата при завиване.
- „R” означава радиалната структура на каркаса (носещата конструкция на гумата е съставена от радиални спрямо центъра на въртене нишки). При някой професионални гуми за всъдеходи или товарни автомобила се ползва и диагонален каркас.
- „17“ обозначава диаметъра на джантата в цолове/инчове ( един цол/инч е равен на 2.54см.)
- „91“ е индекс за товароносимост, обозначаващ товароносимостта на гумата:

T index.png

- „W” означава скоростният индекс, определящ максималната скорост, на която издържа гумата:

S insex.jpg

Страна и посока на въртене – Много важен надпис обозначаващ начин на монтаж на гуми със симетрични, асиметрични и комбинирани профили (шарка). Обозначава се със стрелка посочваща посоката на въртене или надписи “Side Facing Inwards”- страна гледаща навътре и “Side Facing Outwards”- страна гледаща навън. Спазването на обозначението е задължително.

Конструкция на гумата – дава информация за материала и броя на нишките в протектора. Обозначава се и вида конструкция (радиален, безкамерен и др.) Обозначенията са “TUBELESS”, “RadialX” и др.

ДОТ идентификация - Дава се от Държавната комисия за автомобилен транспорт на САЩ и съдържа информация относно производител, размер, изпълнение на гумата. Последните 4 цифри са най-важни и дават информация за седмицата на производство и годината. Например – 2110 означава 21-ва седмица на 2010г.

Максимално натоварване и налягане – Информацията в полето „Max.Load &Pressures” дава информация за товароносимостта на гумата и нейното максимално допустимо налягане.

Индекси

Treadwear
Индексът определя износването на гумата при строго определени стандарти за тестване. Прието е "стандартна" гума да има индекс 100. Индексът варира през 20 и износването на всички гуми се сравняват с тази "стандартна" гума. Числата започват обикновено от 60 до 500, като гумата с treadwear 60 се износва много бързо, а гумата с treadwear 500 си е почти пластмасова. Тестването протича като най-много 4 автомобила пътуват в конвой по една писта, за да изпитват гумите еднакви натоварвания. Единият от автомобилите е с така наречените "контролни гуми", а останалите са с "тествани" гуми. Правят се измервания на всеки 800мили. След 7200 мили се съпоставят измерванията и се определя treadwear индексът на "тестовите" гуми. В действителния живот този индекс неможе да е решаващ, защото има много фактори влияещи на една гума (налягане, настилка, стил на каране и т.н.), но общо взето можем да направим преценка колко ще издържат едни гуми.

Traction
Той също се дели на индекси, като се използват буквите AA, A, B, C! Traction AA се приема за най-добър, Traction C - за най-лош! Този индекс определя способността на дадени гуми да спират в права линия на мокро! Тестовете се провеждат на полигони с определена настилка и при определени условия (налягане, тежест на автомобила и т.н.) Първо се правят 20 замервания на "контролни" гуми и се усредняват, след което се правят отново 20 замервания на пак тези гуми на определена повърхност и се усредняват. Същата процедура се прилага и на "тестваните" гуми. Резултатите се сравняват и така се определя Traction индекса на дадена гума

Temperature
Използват се три индекса: A, B и C. Съответно А е най-високия, С е най-ниския. Този индекс отговаря за разсейването на топлината от дадена гума, тествана в лаборатория при строго зададени условия - тестваната гума се търка в друго "колело", което натоварва гумата с максималния товар даден от производителя. Тестовете се провеждат за 30мин с начална скорост от 75 мили и скоростта се увеличава през 5 мили. Теста се повтаря докато гумата се провали!

tyre data.png

[The Hooligan]

Видове зимни гуми!

Зимата в България може да бъде както много студена, снежна и ветровита, така и слънчева кишава и влажна. Разбира се преобладава типичната зимна обстановка с повечко сняг, лед, киша и преспи, частично почистени основни пътни артерии и непочистени странични улички и междублокови пространства в градовете. Общо взето нерадостна картинка а в добавка и някой закъсал на средата на платното "любител на летни гуми", както вече наричам тези които незнайно поради какви причини упорито си карат през зимата с летните гуми.

В такива условия добрата зима гума си казва думата, но както се оказва под определението "добра" попадат не винаги скъпите, а правилно подбраните зимни гуми. В настоящия материал ще се опитам да систематизирам видовете зимни гуми и качествата, които те притежават.

Ако погледнете каталозите с гуми ще забележите че даже при един производител може да се видят нялколко различни модела зимни гуми. Каква е разликата между тях?

Основното което прави впечатление е различния рисунък на протектора и това си има логично обяснение, което определено не е свързано с тендеции на последния моден сезон "Еесен-зима" и "от котюр" (haute couture). Както ще изясним малко по-долу, всеки рисунък си има определена цел, качества и приложение и покупката на зимни гуми е добре да е съобразен с региона и зимните условия в които ще се ползва автомобила.

И за да е коректно всичко, още отсега искам да кажа че идеален вариант за зимна гума няма, все ще трябва да се направи компромис в някое отношение при избора им. Важното е да се прецени правилно в какви условия основно ще се използва автомобила и това да е отправната точка при избора.

Какво се иска от протектора на зимната гума?

Пътните условия през зимата са много и различни, но има няколко основни, за които се предвидени и различните зимни гуми. За справяне с един от основните проблеми през зимата снега, утъпкан или пръхкав е нужен дълбок грайфер. За спокойно шофиране в киша ни трябва рисунък аналогичен на този който се справя добре с аквапланинга, а за сигурно предвижване по добре изчистения но студен асфалт по високоскоростна магистрала ни трябва високо сцепление и устойчива гума.

Очевидно е че всички тези условия са несъвместими в една гума, просто няма как да се осигури например високо сцепление и устойчивост на гумата на сух студен асфлат от гума с дълбок грайфер с широк канал, която пък е идеална за дълбок сняг.

Ето и основните модели зимни гуми

Високопроходима зимна гума

Ако рисунъка на протектора е от отделни елементи във формата на ромб, квадрат или снежинка и дълбочината на грайфера достига до 9 - 10 мм и между елементите има голямо разстояние, то това е гума за дълбок сняг и преспи. Тази гума може да Ви удиви в гората или на непочистени междублокови участъци, но на сух асфалт е доста шумна, увеличава разхода и спирачната й ефективност е ниска. А ако тази гума е със определна посока на движението, за което говори V-образното разположение на рисунъка и голямата срелка на страничния борд на гумата с надпис "rotation" то тя ще се държи доста уверено и на киша, но не разчитайте на безопасна езда на висока скорост без значение индекса за скорост, който е написан на нея. Според моето скромно мнение именно този модел зимна гума е удачен за българските условия, поради това че добре изчистените пътища у нас са рядкост, а между блоковите пространства и малките странични улички въобще не се почистват "до асфалт" и автомобила и водача му по-често се намират в условията близки до описаните малко по-горе.

Високоскоростна зимна гума (Европейска зимна гума)

Поради добре развития европейски пазар много производители специално произвеждат зимни гуми с много добре изразена спортна шарка и по-малка дълбочина на грайфера (6-7 мм) за по-добра устойчивост. Този модел гуми без излючение са с определна посока на движението. Те са предвидени за добре почистени скоростни трасета (каквито в Европа не са рядкост) и дълбоката киша, ледената коричка или снега са достатъчно голямо препядстие за тях. Качествата им се изразяват основно в използвания в тях зимен каучук заради което те съхраняват еластичността необходима за постигане на необходимото сцепление при по-ниски температури. Освен това шарката на протектора е много устойчива на аквапланинг, но паркирането на непочистен паркинг особено ако автомобила е с автоматична трансмисия може да се превърне "незабравимо преживяване". Затова пък по ниво на шума, устойчивостта в завои и спирачен път на суха зимна настилка са по-близки до летните гуми, отколкото до традиционните зимни гуми.

Класически зимни гуми

За класическия зимен протектор може да се каже че всичко е "някъде по средата". Дълбочината на грайфера е между 7 - 8 мм. Разстоянието между елементите на грайфера също не е голямо както при "високопроходимте зимни гуми". Моделите могат да са както с определна посока на движението така и с неопределна. По експлотационни характеристики също всичко е така да се каже "усреднено". Класическите зимни гуми се доближават най-близко до понятието "универсални", тъй като са подходящи за спокойно безопасно движение през зимния период, в почти всякакви условия, но без есктремални скорости, дълбок сняг, лед и подобни крайности. Това са и едни от най-евтините модели, и спокойния и безопасен маниер на шофиране ги съхранява за по-дълъг период, което автоматично ги превръща в още по-изгодна инвестиция.

Асиметрични зимни гуми

Това е сравнително ново направление при зимните гуми, смисъла му се заключава в това че половината протектор, обикновено външната част е с класически характеристики и обезпечават добро сцепление на асфалт. Другата половина е с "високопроходими" качества и осигурява по-добро сцепление в дълбок сняг. Трудно е да се определи ефективността на подобно решение поради това че полезната площ реализираща дадена фунцкия е намалена наполовина. Но най-коректно би могло да се каже че асиметричната зимна гума е много добра алтернатива на класическата зимна гума, най-вероятно даже с малко по-добри характеристики. Цената на този вид гуми, като всяко нововъдение е малко по-висока от класическото решение. От тук следва и въпроса, струва ли си да се плаща повече за универсалност, която можем да постигнем с класическите зимни гуми при едно спокойно и безопасно шофиране.

winter tyres.jpg

[The Hooligan]

Слик гуми

Слик (на английски: slick — гладка) е гума за сухо време с гладка повърхност (без шарка). Дава максимално сцепление и висока скорост в завой на болидите. Използва се в състезанията от Формула 1 и други моторни спортове. Забранени от ФИА от сезон 1998 до сезон 2008, но от сезон 2009 ФИА отново ги разрешава.

Гладките гуми (сликовете) са разработени с влагане на огромни финансови и технологични средства, от огромни екипи, множество тестове, както стационарни, така и поставени върху спортен автомобил, имат много висок коефициент на сцепление със състезателното трасе, като в процеса на работа се износват за много кратко време (за малък брой обиколки).



Гумите предварително се загряват в специални покривала, където достигат номинална работна температура, преди да бъдат поставени върху болида. При движение с висока скорост се разтапя повръхностният слой от високата температура и триене с асфалта, като се образуват мехури.

В много случаи вследствие на неправилно избраните настройки на болида (аеродинамични, геометрия на окачването, притискателна сили) сликовете се износват многократно по-бързо от нормалното (наречено „грейдинг“), при което се губи сцепление с трасето и много по-ниска скорост в завоите.

Тъй като болидите спират с много висока скорост преди и в завоите, често се получава блокиране на предно колело, при което се получава крайно неблагоприятния процес на свръхизносване (наречен „спотинг“) на тази част от повърхността, която е била в контакт с трасето, създавайки вибрации, дебалансиране на болида и като цяло - по-ниска скорост.

Slick.jpg

[The Hooligan]

Етикети

От 1 ноември 2012 г. всички гуми за леки и лекотоварни превозни средства, продавани в Европа, ще трябва да носят специални нови етикети.
Новият етикет на гумата за ЕС дава важна информация за аспектите на безопасността и екологията на една гума.
Подобно на енергийния етикет на кухненските електроуреди, етикетът на гумата за ЕС улеснява сравняването на гумите по отношение на сцепление на мокра настилка, икономия на гориво и шум.

euro-etiket.jpg

ИКОНОМИЯ НА ГОРИВО

На гумите се дължи до 20% от разхода на гориво на вашия автомобил? Изборът на гуми с висока категория за разход на гориво ще ви осигури по-дълъг пробег с един резервоар и по-малко емисии на CO2.Разликата в разхода на гориво между класовете A и G може да бъде до 7.5%, което за средностатистическия лек автомобил се равнява на разлика от около 0.65 литра на 100км или икономия от над 600 лв за целия период на употреба на четири нови гуми.

fuel.jpg

fuel-efficiency.jpg

СЦЕПЛЕНИЕ НА МОКРА НАСТИЛКА

Сцепление с влажна пътна настилка е изключително важна характеристика от гледна точка на безопасността и зависи от способността на гумата да спре превозното средство бързо върху мокро пътно платно. Разликата в спирачния път между класовете A и G може да бъде до 30%

rain.jpg

brakes.png

ВЪНШЕН ШУМ

Голяма част от шума генериран от автомобилите се дължи на гумите. Избирайки гуми с нисък рейтинг за шум можем да помогнем градовете ни да станат по-тихи и спокойни за околните.

Рейтинга на ЕС измерва външния шум на гумата при контакт с пътя в децибели (dB). Нивата на децибелите използват логаритмична скала и разлика от няколко децибела означава сериозно увеличение на шума. Така например увеличение от 3dB се равнява на двойно по-високи нива на шума генериран от гумата.

3 класа от 1 (най-ниско ниво на шум) до 3 (най-високо ниво на шум)

label_noise.jpg

1 черна черта =
ниско ниво на шума
(3 dB или повече под европейския лимит)

noise1.png

2 черни черти =
средно ниво на шума
(между европейския лимит и 3 dB под него)

noise2.png

3 черни черти =
високо ниво на шума
(над европейския лимит)

noise3.png