Millest on tehtud autorehv ja milline milleks sobib?

Millest on tehtud autorehv ja milline milleks sobib?

Need on kujundanud meie tänavapilti sada aastat, on auto ainsaks kontaktiks teega ning seetõttu on neil sõidukite sõidukäitumise ja ohutuse seisukohalt tohutu tähtsus. Jutt käib autorehvidest, mida tuntakse ka rehvidena. Viimane tuleneb kreekakeelsest sõnast pneuma, mis tähendab õhku või hingeõhku. Aga mida sa tegelikult autorehvidest tead? Millest moodne autorehv koosneb? Kes leiutas need geniaalsed mustad autodele mõeldud “patšerid”? Mille poolest täpselt erinevad viimasel ajal üha populaarsemaks muutunud suve-, talve- ja lamellrehvid? Ja lõpuks: mida tähendab e-mobiilsus rehvitööstuse jaoks? Nendele küsimustele vastatakse järgmises artiklis.

Põhimõtteliselt võlgneme õhuga täidetud rehvid kahele härrasmehele, kes elasid ja töötasid 19. sajandil. Üks neist oli Šoti disainer ja leiutaja Robert William Thomson. Tema baasil on näiteks täitesulepea ja lintsaag, aga eelkõige õhkrehv. Thomson töötas rattasüsteemi kallal, mis pakuks rohkem mugavust ja veojõudu kui vankrirattad oma raudrehvidega, mis sel ajal olid tavapärased. 10. detsembril 1845 väljastati talle lõpuks kuueks kuuks Briti patent nr 10990 - "Aerial Wheel" jaoks. Niinimetatud Thomsoni ratas koosnes nahast torust, millesse oli sisestatud teine ​​toru – see koosnes kummiga vulkaniseeritud õhukindlast lõuendikangast, mis seejärel täideti õhuga.

See sai võimalikuks tänu ameeriklase järjekordsele geniaalsele leiutisele: Charles Goodyear oli juba aasta varem saanud USA-s patendi kummi vulkaniseerimise protsessile. Vulkaniseerimine on kõvenemisprotsess, mille käigus autorehv saab oma kuju. Toorkumm muudetakse teatud temperatuuril ja rõhul elastseks kummiks.

Kui vaatate rehvide ajalukku, kohtate paratamatult teise mehe, kelle nimi on tänapäevalgi levinud ja kes – sarnaselt Goodyeariga – on rehvitööstusega lahutamatult seotud: John Dunlop. Märkimisväärne on see, et šotlane oli tegelikult Dublinis elav veterinaar. Oma praktikas töötas ta välja aparatuuri ja puutus kokku kummiga. 1887. aastal (ta oli tol ajal 47-aastane) konstrueeris Dunlop lõpuks oma esimese õhuga täidetud kummist rehvi.

Legendi järgi oli tal selleks väga eriline motivatsioon: ta tahtis muuta oma poja kolmerattalise ratta vaiksemaks ja konkurentsivõimelisemaks sõprade vastu sõitmiseks. Thomsoni ratas oli selleks ajaks juba unustatud (muu hulgas seetõttu, et selle tootmine oli kaugelt liiga kallis). Nii ei teadnud Dunlop sellest 1888. aastal patenditaotlust, mis oli esimene õhkjalgrattarehv, väga sarnane leiutis. Tüüpilist jalgrattaventiili nimetatakse tänapäevalgi sageli Dunlopi ventiiliks.

Nii palju siis tekkeloost. Kasulikud rehviteadmised ulatuvad muidugi kaugemale. Millest siis moodne autorehv koosneb? Erinevalt enamikust jalgrattarehvidest on tänapäevased autorehvid tavaliselt tubeless. Väljast sissepoole vaadates võib autorehve jagada kaheks põhielemendiks: turvis, mida tuntakse ka turvisena, ja karkass.

Viimane on rehvi tugistruktuur, karkass. Tavaliselt koosneb see kahest kihist, kummeeritud viskoosist (kunstsiidist) või polüestrist kangakihist (tekstiilnööri vahetükk) ja kummist, täpsemalt butüülkummist (mis omakorda on sünteetiliste kummide rühma kuuluva polümeeri isobuteen-isopreenkummi lühinimetus).

Radiaalrehvides (nimetatakse ka radiaalrehvideks) koosneb kangas ka terasest nööridest (seda nimetatakse terasvööga radiaalrehvideks). Rääkides sellest: radiaalrehvid on diagonaalrehve juba ammu välja vahetanud. Viimased olid sõiduautodes levinud kuni 1960. aastateni. Neil on mitu diagonaalselt ristatud karkassikihti. Tänapäeval kasutatakse diagonaalrehve peaaegu ainult põllumajanduses või vanadel autodel. Paljudele inimestele teadmata ulatub radiaalrehvi võidukas tehnoloogia tagasi Michelini juurde. Prantsuse ettevõte registreeris sellele patendi 1946. aastal. Michelin See muutis rehvikonstruktsiooni revolutsiooni. Isegi esimesed radiaalrehvid pidasid diagonaalrehvidest vastu üle kahe korra kauem.

Tagasi rümba juurde: sisemus on täidetud õhuga ja on suletud sisemise kihiga. See tähendab, et sisemine kiht asendab tänapäevastes tubeless rehvides toru. Sisekiht (nimetatakse ka sisemiseks voodriks) koosneb spetsiaalsest kummikihist. See tagab, et õhk ei haju väljapoole.

Ja lõpuks on karkassi osana ka rehvi rant. Rand moodustab rehvi sisemise rõnga ning tagab tiheda ühenduse rehvi ja velje vahel. See koosneb kolmest osast: Nailonist või aramiidist valmistatud tugevdus, tugev kuumuskindel sünteetiline kiud, tagab sõidustabiilsuse ja võimaldab täpset juhtimiskäitumist. Südamikuprofiil on sünteetilisest kummist stabiliseeriv kiil, mis täidab samu ülesandeid mis randi tugevdaja ja millel on ka otsustav mõju läbipainde mugavusele. Ja lõpuks südamik: see koosneb kummi sisse põimitud terastraadist, mis tagab, et rehv istub kindlalt veljel.

Turvis, rehvi teine ​​põhielement, tagab ühenduse teega. Turvis sisaldab nii turvise kujundust (turvise plokid ja sooned) kui ka lamellid, mis on sõltuvalt suverehvidest või talverehvidest erineva kujundusega. See on valmistatud looduslikust või sünteetilisest kummist. Jooksurada koosneb kolmest osast: kate (see on osa, rehvi osa, mis puutub kõige rohkem kokku teega), alus (asub korgi all, vähendab veeretakistust ja neelab põrutuste ülekandumist karkassile) ja külgosast (see asub turvise välisosas ja moodustab ülemineku külgseinale).

Külgsein esindab omakorda karkassi välist kaitset. See on ühendatud turvisega külgmise osa kaudu ja on valmistatud looduslikust kummist. Turvise all on veel kaks kihti: spiraalsidemed (koosnevad kummi sisse põimitud nailonnöörist) ja terasest nöörivöö kihid (need annavad rehvile tugevuse, suurendades seeläbi stabiilsust ja läbisõitu ning vähendades veeretakistust). 

Nagu kõigist nendest väidetest nähtub, on tänapäevased autorehvid keeruka ehitusega. See seletab ka erinevust erinevate tootjate toodete vahel. Esmaklassiline kvaliteet algab kasutatavast toorainest (terasest kummini kuni erinevate kemikaalideni), jätkub tootmisega ja lõpeb lõpuks kvaliteedikontrolliga.

Millest aga rehv täpsemalt koosneb, st mis materjalidest ja mis vahekorras? Continental purustas selle oma enimmüüdud suverehvi jaoks järgmiselt:

Kumm (looduslik ja sünteetiline kautšuk): 41%
Täitematerjalid (tahm, ränidioksiid, süsinik, kriit jne): 30%
Tugevdusmaterjalid (teras, polüester, rayon, nailon): 15%
Plastifikaatorid (õlid ja vaigud): 6% Vulkaniseerimiseks kasutatavad kemikaalid (väävel, tsinkoksiid jne): 6%
Vananemist takistavad ained ja muud kemikaalid: 2%

Rehv koosneb 41 protsendi ulatuses kummist. Pole üllatav, et kumm on kõige olulisem tooraine. Vastupidiselt tähendab see ka seda, et üle poole rehvist on muudest materjalidest.

Muide, uue rehvi väljatöötamiseks kulub kaks kuni kolm aastat, kuni see turule jõuab. Lisaks seisab tööstus silmitsi tõsiasjaga, et mudelite ja mõõtmete mitmekesisus kasvab plahvatuslikult. Ühe suure rehvitootja sisehinnangute kohaselt kattis 2005. aastal ligikaudu 80 protsenti turust 153 erinevat rehvimudelit. Tänaseks on juba 323 varianti ja 2027. aastaks on neid tõenäoliselt 524. See muudab protsessid keerulisemaks ja klientidele õigeaegse tarnimise väljakutseks. See on oluline ka professionaalide jaoks ja on osa asjakohastest rehviteadmistest 2022. aastal.

Kummisegu on sõidukäitumise ja erinevatel pindadel õige haardumise jaoks ülioluline. See mõjutab seda, kui intensiivne on rehvide ja maapinna vaheline hõõrdumine ning kui hea on sõiduki kontakt maapinnaga. Halb haardumine võib pikendada pidurdusteekonda, suurendades õnnetuse ohtu. Haarduvust mõjutavad pind, kummisegu, õige rehvirõhk, mustri sügavus ja seeläbi läbisõit, aga ka rehvi vanus. “Suure rehvikulumise korral võib oodata ka kütusekulu suurenemist,” seisab rehvitootja Continentali kodulehel.

Teoreetiliselt oleks igaks sõiduolukorraks sobivaim rehv. See on ilmne vormel 1-s, kus rehve vahetatakse sageli võistluse ajal mitu korda ja sageli vastavalt muutuvatele sõidutingimustele. Muidugi pole see igapäevaelus otstarbekas. Kesk-Euroopas on aga oluline erinevus, mis kordub igal aastal: suve ja talve vahel. Suverehvide ja talverehvide kummisegud on ideaalselt kohandatud vastavate välistingimustega.

Suverehvid on mõeldud ilma lume ja jääta teeoludeks. Nende kummisegu ei muutu liiga pehmeks isegi kõrgel temperatuuril ja kulumine on suurtel kiirustel suhteliselt väike. Turvise sügavuse vähenedes halveneb käitumine vihmas. Seadus nõuab seega vähemalt 1,6 mm mustrisügavust, kuid autoklubid soovitavad suverehvidel mustri sügavust vähemalt 3 mm.

Talverehvid (M+S rehvid) on mõeldud talvisteks teeoludeks. Neil on kummisegu, mis on piisavalt elastne ka madalatel temperatuuridel, et saavutada piisav jõuülekanne. Talverehvid on tähistatud M+S sümboliga (inglise keeles Mud and Snow). Turvisemuster, turvisegu või struktuur on mõeldud eelkõige paremate sõidu- ja veoomaduste saavutamiseks lumel. Ka siin halvenevad turvise sügavuse vähenedes nakkeomadused. Austrias peab talverehvi mustrisügavus seega olema vähemalt 4 mm, millest allpool loetakse rehvi suverehviks. 

Lamellrehve (tuntud ka kui lamellrehvid) saab kasutada nii suvel kui talvel. Need kujutavad endast kompromissi suve- ja talverehvide vahel. Neid kasutatakse peamiselt riikides, kus aastaaegade vahel on väikesed temperatuurierinevused.  

Lamerehvide profiil ühendab suverehvide ja talverehvide kaks erinevat soone paigutust, nii et leitakse nii kõrgema temperatuuri ja märgade olude jaoks vajalikud pikisuunalised sooned kui ka turviseploki hambad, mis tagavad haarduvuse libedal lumel ja jääl. Eriti lamellrehvide valdkonnas, mis on tänu suurele nõudlusele juba paar aastat olnud tõeline kasvusegment, eraldatakse nisu sõkaldest. Odavad kaubamärgid esinevad tavaliselt asjakohastes testides halvasti, kuid mõned tuntud tootjad on suutnud endale nime teha. Lisaks sellistele kaubamärkidele nagu Goodyear ja Continental hõlmab see ka Hollandi tootjat Apollo Vredesteini, kes on Quatraci lamellrehvi eest juba mitmeid auhindu saanud. 

Lamellrehvide omadused on loomulikult kompromiss: lumel ei jõua need ligilähedalegi heade talverehvide omadustele ning suvel on neil – oma olemuselt pehmema kummisegu tõttu – suurem kulumiskindlus ja seega ka kulumine ning veidi suurenenud kütusekulu. Apollo Vredestein Austria tegevdirektori Harald Kilzeri sõnul on lamellrehvid õigustatud isegi Alpide vabariigis, kuid ainult niššides: "See on linnapiirkondades, harvadele juhtidele või isegi teisele ja kolmandale sõidukile," ütleb ta. Lisaks on riik liiga väike ja regionaalsed erinevused liiga suured. "Iga viinlane läheb mingil hetkel suusatama. Ja selleks on ilmselgelt vaja suve- ja talverehvi," selgitab Kilzer.

Maastikurehve ei tohi segi ajada ega võrdsustada lamellrehvidega. Need kuuluvad maastikurehvide segmenti ja – nagu nimigi ütleb – saab kasutada nii maastikul kui ka asfaldil.

"Õige valik sõltub individuaalsetest kriteeriumidest," selgitas Goodyear Dunlopi rehvide Saksamaa tootejuht Holger Rehberg hiljuti KFZwirtschaftile: "Nende hulka kuuluvad aastas läbitud kilomeetrid, sõiduki kategooria ja tugevus ning individuaalsed sõiduharjumused." Sõidukiomanikele, kes sõidavad aastas alla 10 000 km ja kes sõidavad peamiselt linnapiirkondades, on lamellrehv mõnikord hea alternatiiv, ütleb Rehberg. Kui aga reisid tööasjus mööda Austriat või Saksamaad või sõidad talvepuhkusele, soovitab asjatundja kindlasti talverehve.
Muide, Goodyear pakub veebis tasuta  Rehviviktoriin. Moto: "Mis tüüpi rehv sa oled? Kuue soovitusliku küsimusega" saavad autojuhid kuuele küsimusele vastates kiiresti ja lihtsalt teada, kas valida lamellrehvid või talverehvid.

Ja millega peaksite elektrisõidukite puhul arvestama? Rehv on rehv, sõit ei loe? Võib arvata. Kuid see pole nii. Akude tõttu on elektriautod oluliselt raskemad kui sisepõlemismootoriga autod ja neil on suhteliselt suur pöördemoment, mis annab kohese ja tugeva kiirenduse. Loomulikult annavad mõlemad omadused rehvidele suurema koormuse. Ja siis on keskse tähtsusega ulatuse küsimus. Selle jaoks tuleb kasuks väiksem veeretakistus.

"Me ei pidanud ratast uuesti leiutama, kuid optimaalse jõudluse saavutamiseks mõtlesime rehvi paljud aspektid ümber, nagu me seda teame," ütleb Saksa tootja Continental. Elektrisõidukites kasutatav kummisegu peab lisaks heale haardumisele ja madalale veeretakistusele pakkuma ka maksimaalset vastupidavust. Contis kannab vastavate uuringute tulemust EcoContact6, mis on spetsiaalselt elektrisõidukitele mõeldud rehv.

"Puhtelektriautode omanikel on uute rehvide ostmisel soovitatav kasutada vastavat tüüpi originaalvarustust," ütleb TÜV SÜD rehviekspert Lars Netsch. E-tüüpidel on eelised eelkõige linnas ja mõõdukalt kiires linnadevahelises liikluses. Rehvitootjate sõnul võib väiksem veeretakistus anda tulemuseks kuni 8 protsenti pikema sõiduulatuse. 

Autorehvide valdkonnas tehakse palju uuringuid ja mitte ainult tärkava e-mobiilsuse tõttu. Tuleviku rehvid muutuvad järjest intelligentsemaks (need on autoga ühendatud), vastupidavamaks ja jätkusuutlikumaks (taaskasutus on suur probleem). Tööd käivad ka õhuvabade rehvide kallal. Näete põnevamaid tulevikutrende  siin. 

Jätkusuutlikkusest rääkides: iga defektset rehvi ei pea koheselt uue vastu vahetama; mõnikord saab seda kergesti parandada. Saate teha seda, mida tuleb arvestada  siin  lugege seda ja omandage oma teadmised ühes kohas  e-õpe  kontrollige lihtsalt ja lihtsalt. 

Kõigi nende arengute taga on miljardite müüginumbritega tööstus. The  suurim rehvitootja maailmas  on Michelin ja Bridgestone, millest kumbki toodab autorehvide aastakäivet umbes 20 miljardit eurot. Kolmandal kohal järgneb Continental. Saksa tarnijahiiglane teenis 2020. aastal ainuüksi oma rehvidivisjoniga enam kui kümme miljardit eurot käivet.