От какво се прави автомобилна гума и коя за какво е подходяща?

От какво се прави автомобилна гума и коя за какво е подходяща?

Те оформят нашия уличен пейзаж в продължение на сто години, представляват единствения контакт на автомобила с пътя и следователно са от огромно значение за поведението при шофиране и безопасността на превозните средства. Говорим за автомобилни гуми, познати още като гуми. Последното произлиза от гръцката дума пневма, което означава въздух или дъх. Но какво всъщност знаете за автомобилните гуми? От какво се състои съвременната автомобилна гума? Кой е измислил тези гениални черни "патчери" за автомобили? Каква точно е разликата между летните, зимните и всесезонните гуми, които напоследък стават все по-популярни? И накрая: Какво означава е-мобилността за индустрията на гумите? На тези въпроси ще отговорим в следващата статия.

По принцип дължим пълните с въздух гуми на двама господа, живели и работили през 19 век. Единият беше Робърт Уилям Томсън, шотландски дизайнер и изобретател. На него са базирани например писалката и лентовият трион, но преди всичко пневматичната гума. Thomson работи върху система от колела, която ще предложи повече комфорт и сцепление от колелата на каретата с техните железни гуми, които са били конвенционални по това време. На 10 декември 1845 г. най-накрая му е издаден британски патент № 10990 за шест месеца - за „Въздушното колело“. Така нареченото колело на Томсън се състоеше от кожена тръба, в която беше вкарана друга тръба - тя се състоеше от херметична платнена тъкан, вулканизирана с гума и след това беше пълна с въздух.

Това стана възможно благодарение на друго гениално изобретение на американец: Чарлз Гудиър вече получи патент в САЩ година по-рано за процес за вулканизиране на каучук. Вулканизацията е процесът на втвърдяване, чрез който автомобилната гума придобива своята форма. Суровият каучук се превръща в еластичен каучук при определена температура и налягане.

Ако се вгледате в историята на гумите, неизбежно ще се натъкнете на друг човек, чието име все още е известно днес и който - подобно на Goodyear - е неразривно свързан с индустрията за гуми: Джон Дънлоп. Забележително е, че шотландецът всъщност е бил ветеринарен лекар, живеещ в Дъблин. В практиката си той разработва апарати и се натъква на гума. През 1887 г. (по това време той е на 47 години), Дънлоп най-накрая проектира първата си пълна с въздух гума.

Според легендата, той имал много специална мотивация за това: той искал да направи триколката на сина си по-тиха и по-конкурентоспособна за състезания срещу приятелите му. Колелото Thomson вече беше забравено дотогава (между другото, защото беше твърде скъпо за производство). И така, Дънлоп не знаеше за това, когато кандидатства за патент през 1888 г., първата пневматична велосипедна гума, много подобно изобретение. Типичният клапан за велосипеди все още често се нарича клапан Dunlop днес.

Толкова за историята на произхода. Разбира се, полезните знания за гумите надхвърлят това. И така, от какво се състои съвременната автомобилна гума? За разлика от повечето велосипедни гуми, днешните автомобилни гуми обикновено са безкамерни. Погледнато отвън навътре, автомобилната гума може да бъде разделена на два основни елемента: протектор, известен също като протектор, и каркас.

Последната е носещата подструктура, рамката на гумата. Обикновено се състои от два слоя, слой плат (вложка от текстилна корда), изработен от гумирана коприна (изкуствена коприна) или полиестер и вътрешен слой, изработен от каучук, по-специално бутилкаучук (което от своя страна е краткото наименование на изобутен-изопренов каучук, полимер от групата на синтетичните каучуци).

При радиалните гуми (наричани още радиални гуми) тъканта също се състои от стоманени корди (това се нарича радиални гуми със стоманен ремък). Като стана дума за това: радиалните гуми отдавна изместиха диагоналните. Последните са често срещани в леките автомобили до 60-те години на миналия век. Те имат няколко диагонално кръстосани слоя труп. Днес диагоналните гуми се използват почти само в селското стопанство или при ретро автомобили. Без да знаят много хора, в крайна сметка печелившата технология на радиалните гуми се връща към Michelin. Френската компания регистрира патент за него през 1946 г. Michelin Това революционизира конструкцията на гумите. Дори първите радиални гуми издържаха повече от два пъти по-дълго от диагоналните.

Обратно към трупа: Вътрешността е пълна с въздух и е запечатана от вътрешния слой. Това означава, че вътрешният слой замества тръбата в съвременните безкамерни гуми. Вътрешният слой (наричан още вътрешна подплата) се състои от специален гумен слой. Той гарантира, че въздухът не се разпространява навън.

И накрая, има и бордът на гумата като част от трупа. Бордът образува вътрешния пръстен на гумата и осигурява плътната връзка между гумата и джантата. Състои се от три части: Подсилване, направено от найлон или арамид, здраво, устойчиво на топлина синтетично влакно, осигурява стабилност при шофиране и позволява прецизно управление. Профилът на сърцевината е стабилизиращ клин, изработен от синтетичен каучук, който изпълнява същите задачи като усилващия профил и също така има решаващо влияние върху комфорта при отклонение. И накрая сърцевината: Състои се от стоманена тел, вградена в гума, която гарантира, че гумата стои здраво на джантата.

Протекторът, вторият основен елемент на гумата, осигурява връзката с пътя. Протекторът съдържа дизайна на протектора (блокове и канали на протектора), както и ламели, които са проектирани по различен начин в зависимост от летните или зимните гуми. Изработен е от естествен или синтетичен каучук. Бягащата пътека се състои от три части: капачка (това е частта, частта от гумата, която влиза в най-голям контакт с пътя), основа (тя се намира под капачката, намалява съпротивлението при търкаляне и абсорбира предаването на удара към каркаса) и странична част (това се намира във външния край на протектора и образува прехода към страничната стена).

Страничната стена от своя страна представлява външната защита на трупа. Свързва се с протектора чрез страничната част и е изработена от естествен каучук. Под протектора има още два слоя: спирални превръзки (състоят се от найлонова корда, вградена в гума) и слоеве на колана от стоманена корда (те придават здравина на гумата, като по този начин увеличават стабилността и пробега и намаляват съпротивлението при търкаляне). 

Както може да се види от всички тези твърдения, съвременните автомобилни гуми имат сложна структура. Това обяснява и разликата между продуктите на различните производители. Първокласното качество започва с използваните суровини (от стомана през каучук до различни химикали), продължава с производството и накрая завършва с контрол на качеството.

Но от какво точно се състои една гума, т.е. от какви материали и в какво съотношение? Continental разби това за своята най-продавана лятна гума, както следва:

Каучук (естествен и синтетичен каучук): 41%
Пълнежни материали (сажди, силициев диоксид, въглерод, креда и др.): 30%
Подсилващи материали (стомана, полиестер, коприна, найлон): 15%
Пластификатори (масла и смоли): 6% Химикали за вулканизация (сяра, цинков оксид и др.): 6%
Вещества, които предотвратяват стареенето и други химикали: 2%

Една гума се състои от 41 процента каучук. Не е изненадващо, че каучукът е най-важната суровина. Обратно, това също означава, че повече от половината гума е направена от други материали.

Между другото, разработването на нова гума отнема две до три години, докато стане готова за пазара. На всичкото отгоре индустрията е изправена пред факта, че разнообразието от модели и размери експлодира. Според вътрешни оценки на голям производител на гуми около 80 процента от пазара е бил покрит от 153 различни модела гуми през 2005 г. Днес вече има 323 варианта, а до 2027 г. вероятно ще бъдат 524. Това прави процесите по-сложни и навременната доставка до клиентите е предизвикателство. Това също е важно да се вземе предвид от професионалистите и е част от съответните познания за гумите през 2022 г.

Гумената смес е от решаващо значение за поведението при шофиране и правилното сцепление на различни повърхности. Той влияе върху интензивността на триенето между гумите и земята и колко добър е контактът на автомобила със земята. Лошото сцепление може да увеличи спирачния път, увеличавайки риска от инцидент. Сцеплението се влияе от повърхността, каучуковата смес, правилното налягане в гумата, дълбочината на протектора и по този начин пробега, но също и възрастта на гумата. „Ако има високо износване на гумите, може да се очаква и повишен разход на гориво“, се казва в уебсайта на производителя на гуми Continental.

Теоретично ще има най-подходящата гума за всяка ситуация на шофиране. Това е очевидно във Формула 1, където гумите често се сменят няколко пъти по време на състезание и често в отговор на променящите се условия на шофиране. Разбира се, това не е практично в ежедневието. В Централна Европа обаче има съществена разлика, която се повтаря всяка година: тази между лятото и зимата. Каучуковите смеси на летните и зимните гуми са идеално съобразени със съответните външни условия.

Летните гуми са предназначени за пътни условия без сняг и лед. Тяхната каучукова смес не става твърде мека дори при високи температури и износването е относително ниско при високи скорости. Тъй като дълбочината на протектора намалява, поведението при дъжд се влошава. Следователно законът изисква дълбочина на протектора от най-малко 1,6 мм, но автомобилните клубове препоръчват поне 3 мм дълбочина на протектора за летни гуми.

Зимните гуми (гуми M+S) са предназначени за зимни пътни условия. Имат гумена смес, която е достатъчно еластична дори при ниски температури, за да се постигне достатъчно предаване на мощност. Зимните гуми са маркирани със символа M+S (на английски за кал и сняг). Шарката на протектора, сместа или структурата на протектора са предназначени основно за постигане на по-добро шофиране и сцепление върху сняг. И тук адхезионните свойства се влошават с намаляване на дълбочината на протектора. Следователно в Австрия зимната гума трябва да има дълбочина на грайфера най-малко 4 mm, под която гумата се счита за лятна гума. 

Всесезонните гуми (известни още като гуми за всякакви атмосферни условия) могат да се използват както през лятото, така и през зимата. Представляват компромис между летни и зимни гуми. Те се използват предимно в страни, където има малки температурни разлики между сезоните.  

Профилът на гумите за всякакви атмосферни условия съчетава двете различни подредби на каналите на летните и зимните гуми, така че да могат да бъдат намерени надлъжните канали, необходими за по-високи температури и при мокри условия, както и зъбите на блока на протектора, които осигуряват сцепление върху хлъзгав сняг и лед. Особено в областта на всесезонните гуми, която е сегмент с истински растеж от няколко години благодарение на голямото търсене, житото е отделено от плявата. Евтините марки обикновено се представят слабо в съответните тестове, но няколко известни производители успяха да си създадат име. В допълнение към марки като Goodyear и Continental, това включва и холандския производител Apollo Vredestein, който вече получи множество награди за своята всесезонна гума Quatrac. 

Свойствата на всесезонните гуми естествено са компромис: на сняг те не се доближават до качествата на добрите зимни гуми, а през лятото имат - поради присъщата им по-мека каучукова смес - по-висока абразия и следователно износване и леко увеличен разход на гориво. Според Харалд Килцер, управляващ директор на Apollo Vredestein Австрия, всесезонните гуми са оправдани дори в алпийската република, но само в ниши: „Това е в градските райони, за редки шофьори или дори за второ и трето превозно средство“, казва той. Освен това страната е твърде малка и регионалните различия са твърде големи. "Всеки виенчанин отива да кара ски по някое време. И за това определено имате нужда от лятна и зимна гума", обяснява Килцер.

Гумите за всякакъв терен не трябва да се бъркат или приравняват с всесезонни гуми. Те принадлежат към сегмента на офроуд гумите и – както подсказва името – могат да се използват както извън пътя, така и на асфалт.

„Правилният избор зависи от индивидуалните критерии“, Холгер Реберг, продуктов мениджър Goodyear Dunlop Tyres Германия, наскоро обясни на KFZwirtschaft: „Те включват километрите, изминати годишно, категорията и силата на превозното средство, както и индивидуалните навици на шофиране.“ За собственици на превозни средства, които карат по-малко от 10 000 км годишно и които пътуват предимно в градски райони, всесезонната гума понякога е добра алтернатива, казва Реберг. Но ако пътувате през Австрия или Германия по работа или шофирате на зимна ваканция, експертът определено препоръчва зимни гуми.
Между другото, Goodyear предлага безплатен онлайн  Тест за гуми. Под мотото: "Какъв тип гума сте? С шест въпроса за препоръка", шофьорите могат да разберат бързо и лесно, като отговорят на шест въпроса дали да изберат всесезонни гуми или зимни гуми.

И какво трябва да имате предвид при електрическите превозни средства? Гумата си е гума, задвижването няма значение? Човек може да си помисли. Но това не е така. Поради батериите, електрическите автомобили са значително по-тежки от тези с двигатели с вътрешно горене и имат сравнително голям въртящ момент, което води до незабавно, силно ускорение. Разбира се, и двете свойства водят до по-голямо натоварване на гумите. И тогава има въпросът за обхвата, който е от централно значение. По-ниското съпротивление при търкаляне е от полза за това.

„Не трябваше да преоткриваме колелото, но преосмислихме много аспекти на гумата, такава каквато я познаваме, за да постигнем оптимална производителност“, казва германският производител Continental. В допълнение към доброто сцепление и ниското съпротивление при търкаляне, каучуковата смес, използвана за електрически превозни средства, трябва да предлага и максимална здравина. В Conti резултатът от съответните изследвания се нарича EcoContact6, гума, специално проектирана за електрически превозни средства.

„Собствениците на изцяло електрически автомобили се съветват да използват съответните типове оригинално оборудване, когато купуват нови гуми“, казва Ларс Нетш, експерт по гуми в TÜV SÜD. E-типовете имат предимства, особено в града и при средно бърз междуградски трафик. Според производителите на гуми по-ниското съпротивление при търкаляне може да доведе до по-дълъг пробег с до 8 процента. 

Провеждат се много изследвания в областта на автомобилните гуми и то не само заради зараждащата се е-мобилност. Гумите на бъдещето ще стават все по-интелигентни (те са свързани с колата), по-издръжливи и по-устойчиви (рециклирането е голям проблем). Работи се и върху безвъздушни гуми. Можете да видите най-вълнуващите бъдещи тенденции  тук. 

Говорейки за устойчивост: не всяка дефектна гума трябва да се заменя веднага с нова; понякога може лесно да се поправи. Можете да направите това, което трябва да се вземе предвид  тук  прочетете го и след това придобийте знанията си в едно  електронно обучение  проверете лесно и просто. 

Зад всички тези разработки стои индустрия с милиарди продажби. The  най-големият производител на гуми в света  са Michelin и Bridgestone, всяка от които генерира годишни продажби от около 20 милиарда евро от автомобилни гуми. На трето място следва Continental. Германският гигант доставчик генерира продажби от повече от десет милиарда евро през 2020 г. само с подразделението си за гуми.