Mistä auton rengas on tehty ja mikä sopii mihin?

Mistä auton rengas on tehty ja mikä sopii mihin?

Ne ovat muokanneet katukuvaamme sata vuotta, ovat auton ainoa kosketus tiehen ja siksi niillä on suuri merkitys ajokäyttäytymiselle ja ajoneuvojen turvallisuudelle. Puhumme autonrenkaista, joita kutsutaan myös renkaiksi. Jälkimmäinen tulee kreikan sanasta pneuma, joka tarkoittaa ilmaa tai hengitystä. Mutta mitä sinä oikeastaan ​​tiedät autonrenkaista? Mistä nykyaikainen autonrengas koostuu? Kuka keksi nämä nerokkaat mustat "patscherit" autoihin? Mitä eroa on kesä-, talvi- ja ympärirenkaiden välillä, joista on tullut viime aikoina yhä suositumpia? Ja lopuksi: Mitä sähköinen liikkuvuus tarkoittaa rengasteollisuudelle? Näihin kysymyksiin vastataan seuraavassa artikkelissa.

Periaatteessa olemme ilmatäytteiset renkaat velkaa kahdelle herralle, jotka asuivat ja työskentelivät 1800-luvulla. Yksi oli Robert William Thomson, skotlantilainen suunnittelija ja keksijä. Esimerkiksi täytekynä ja vannesaha, mutta ennen kaikkea ilmarengas, perustuvat häneen. Thomson työskenteli pyöräjärjestelmän parissa, joka tarjoaisi enemmän mukavuutta ja pitoa kuin vaunun pyörät rautarenkaineen, jotka olivat tuolloin perinteiset. 10. joulukuuta 1845 hänelle myönnettiin lopulta brittiläinen patentti nro 10990 kuudeksi kuukaudeksi - "Aerial Wheelille". Ns. Thomson-pyörä koostui nahkaputkesta, johon työnnettiin toinen putki - tämä koostui ilmatiivisestä kangaskankaasta, joka oli vulkanoitu kumilla ja täytettiin sitten ilmalla.

Tämän teki mahdolliseksi toinen amerikkalaisen nerokas keksintö: Charles Goodyear oli jo vuotta aiemmin saanut patentin USA:ssa kumin vulkanointiprosessille. Vulkanointi on kovettumisprosessi, jonka kautta auton rengas saa muotonsa. Raakakumi muunnetaan elastiseksi kumiksi tietyssä lämpötilassa ja paineessa.

Jos katsot renkaiden historiaa, törmäät väistämättä toiseen mieheen, jonka nimi on edelleen yleinen nimi ja joka - Goodyearin tapaan - liittyy erottamattomasti rengasteollisuuteen: John Dunlop. On huomattava, että skotti oli itse asiassa Dublinissa asuva eläinlääkäri. Käytännössä hän kehitti laitteita ja törmäsi kumiin. Vuonna 1887 (hän ​​oli tuolloin 47-vuotias) Dunlop suunnitteli vihdoin ensimmäisen ilmatäytteisen kumirenkaansa.

Legendan mukaan hänellä oli tähän hyvin erityinen motivaatio: hän halusi tehdä poikansa kolmipyörästä hiljaisemman ja kilpailukykyisemmän kilpaakseen ystäviään vastaan. Thomson-pyörä oli jo silloin unohdettu (muun muassa siksi, että sen valmistaminen oli aivan liian kallista). Joten Dunlop ei tiennyt siitä, kun hän haki patenttia vuonna 1888, ensimmäinen pneumaattinen polkupyörän rengas, hyvin samanlainen keksintö. Tyypillistä polkupyörän venttiiliä kutsutaan edelleen usein Dunlop-venttiiliksi.

Sen verran alkuperätarinasta. Hyödyllinen rengastieto menee tietysti tätä pidemmälle. Mistä moderni autonrengas sitten koostuu? Toisin kuin useimmat polkupyörän renkaat, nykyiset autonrenkaat ovat yleensä sisärenkaita. Ulkopuolelta sisäänpäin katsottuna auton rengas voidaan jakaa kahteen pääelementtiin: kulutuspintaan, joka tunnetaan myös kulutuspinnana, ja runkoon.

Jälkimmäinen on tukirakenne, renkaan runko. Se koostuu yleensä kahdesta kerroksesta, kangaskerroksesta (tekstiilinauhasisäke), joka on valmistettu kumitetusta viskoosista (keinotekoisesta silkistä) tai polyesterista, ja sisäkerroksesta, joka on valmistettu kumista, erityisesti butyylikumista (joka puolestaan ​​on lyhyt nimi isobuteeni-isopreenikumille, synteettisten kumien ryhmään kuuluvalle polymeerille).

Vyörenkaissa (kutsutaan myös vyörenkaiksi) kangas koostuu myös teräsnaruista (tätä kutsutaan teräsvyövyörenkaiksi). Siitä puheen ollen: vyörenkaat ovat jo kauan sitten korvanneet diagonaalirenkaat. Jälkimmäiset olivat yleisiä henkilöautoissa 1960-luvulle asti. Niissä on useita vinosti ristikkäisiä ruhokerroksia. Nykyään diagonaalirenkaita käytetään melkein vain maataloudessa tai vanhoissa autoissa. Monien ihmisten tietämättä viime kädessä voittanut vyörenkaan teknologia juontaa juurensa Michelinille. Ranskalainen yritys rekisteröi sille patentin vuonna 1946. Michelin Tämä mullisti rengasrakenteen. Jo ensimmäiset vyörenkaat kestivät yli kaksi kertaa niin kauan kuin diagonaalirenkaat.

Takaisin runkoon: Sisäosa on täytetty ilmalla ja se on tiivistetty sisäkerroksella. Tämä tarkoittaa, että sisäkerros korvaa putken nykyaikaisissa tubeless-renkaissa. Sisäkerros (kutsutaan myös sisävuoreksi) koostuu erityisestä kumikerroksesta. Se varmistaa, että ilma ei leviä ulos.

Ja lopuksi on myös renkaan jalkaosa osana runkoa. Palle muodostaa renkaan sisärenkaan ja varmistaa tiiviin liitoksen renkaan ja vanteen välillä. Se koostuu kolmesta osasta: Vahvistus nailonista tai aramidista, vahva, lämmönkestävä synteettinen kuitu, varmistaa ajovakauden ja mahdollistaa tarkan ohjauksen. Ydinprofiili on synteettisestä kumista valmistettu vakauttava kiila, joka suorittaa samat tehtävät kuin helman vahvistin ja jolla on myös ratkaiseva vaikutus taipumismukavuuteen. Ja lopuksi ydin: Se koostuu teräslangasta, joka on upotettu kumiin, mikä varmistaa, että rengas istuu tukevasti vanteella.

Kulutuspinta, renkaan toinen pääelementti, muodostaa yhteyden tiehen. Kulutuspinnassa on kulutuspintakuvio (pintalohkot ja urat) sekä lamellit, jotka on suunniteltu eri tavalla kesä- tai talvirenkaista riippuen. Se on valmistettu luonnonkumista tai synteettisestä kumista. Juoksumatto koostuu kolmesta osasta: korkista (tämä osa, renkaan osa, joka joutuu eniten kosketuksiin tien kanssa), pohjasta (se sijaitsee kannen alla, vähentää vierintävastusta ja vaimentaa iskun siirtymistä runkoon) ja sivuosasta (tämä sijaitsee kulutuspinnan ulkopäässä ja muodostaa siirtymän sivuseinään).

Sivuseinä puolestaan ​​edustaa ruhon ulkoista suojaa. Se on yhdistetty kulutuspintaan sivuosan kautta ja on valmistettu luonnonkumista. Kulutuspinnan alapuolella on vielä kaksi kerrosta: kierukkasidokset (koostuvat kumiin upotetusta nylonnauhasta) ja teräsnauhavyökerrokset (ne antavat renkaalle sen lujuuden, mikä lisää vakautta ja ajettavuutta sekä vähentää vierintävastusta). 

Kuten kaikista näistä lausunnoista voidaan nähdä, nykyaikaisilla autonrenkailla on monimutkainen rakenne. Tämä selittää myös eron eri valmistajien tuotteiden välillä. Ensiluokkainen laatu alkaa käytetyistä raaka-aineista (teräksestä kumiin erilaisiin kemikaaleihin), jatkuu tuotantoon ja päättyy lopulta laadunvalvontaan.

Mutta mistä rengas oikein koostuu, eli mistä materiaaleista ja missä suhteessa? Continental rikkoi tämän myydyimmälle kesärenkaalleen seuraavasti:

Kumi (luonnollinen ja synteettinen kumi): 41%
Täyteaineet (noki, piidioksidi, hiili, liitu jne.): 30 %
Vahvistusmateriaalit (teräs, polyesteri, viskoosi, nylon): 15%
Pehmittimet (öljyt ja hartsit): 6 % Vulkanointikemikaalit (rikki, sinkkioksidi jne.): 6 %
Ikääntymistä estävät aineet ja muut kemikaalit: 2 %

Rengas koostuu 41 prosentista kumista. Ei ole yllättävää, että kumi on tärkein raaka-aine. Toisaalta tämä tarkoittaa myös sitä, että yli puolet renkaasta on valmistettu muista materiaaleista.

Uuden renkaan kehittäminen kestää muuten kahdesta kolmeen vuotta ennen kuin se on valmis markkinoille. Kaiken lisäksi teollisuus kohtaa sen tosiasian, että mallien ja mittojen kirjo kasvaa räjähdysmäisesti. Suuren rengasvalmistajan sisäisten arvioiden mukaan noin 80 prosenttia markkinoista kattoi 153 eri rengasmallia vuonna 2005. Tällä hetkellä versioita on jo 323 ja vuoteen 2027 mennessä niitä on luultavasti 524. Tämä tekee prosesseista monimutkaisempia ja oikea-aikaisia ​​toimituksia asiakkaille. Tämä on tärkeää myös ammattilaisten harkittavaksi, ja se on osa asianmukaista rengastietoa vuonna 2022.

Kumiseos on ratkaiseva ajokäyttäytymisen ja oikean pidon kannalta eri pinnoilla. Se vaikuttaa siihen, kuinka kovaa renkaiden ja maan välinen kitka on ja kuinka hyvä ajoneuvon kosketus maahan on. Huono pito voi pidentää jarrutusmatkaa, mikä lisää onnettomuusriskiä. Pitoon vaikuttavat pinta, kumisekoitus, oikea rengaspaine, urasyvyys ja siten ajokilometrimäärä, mutta myös renkaan ikä. ”Jos renkaat kuluvat paljon, voidaan odottaa myös polttoaineen kulutuksen kasvua”, rengasvalmistaja Continentalin verkkosivuilla sanotaan.

Teoriassa jokaiseen ajotilanteeseen löytyisi sopivin rengas. Tämä näkyy Formula 1:ssä, jossa renkaat vaihdetaan usein useita kertoja kilpailun aikana ja usein vastauksena muuttuviin ajo-olosuhteisiin. Tämä ei tietenkään ole käytännöllistä jokapäiväisessä elämässä. Keski-Euroopassa on kuitenkin olennainen ero, joka toistuu joka vuosi: kesän ja talven välillä. Kesä- ja talvirenkaiden kumiseokset räätälöidään ihanteellisesti vastaaviin ulkoisiin olosuhteisiin.

Kesärenkaat on suunniteltu tieolosuhteisiin ilman lunta ja jäätä. Niiden kumiseos ei muutu liian pehmeäksi korkeissakaan lämpötiloissa ja kuluminen on suhteellisen vähäistä suurilla nopeuksilla. Kun kulutuspinnan syvyys pienenee, käyttäytyminen sateessa huononee. Laki siis vaatii vähintään 1,6 mm urasyvyyttä, mutta autokerhot suosittelevat kesärenkaiden urasyvyyttä vähintään 3 mm.

Talvirenkaat (M+S-renkaat) on suunniteltu talvisiin tieolosuhteisiin. Niissä on kumisekoitus, joka on riittävän joustava myös alhaisissa lämpötiloissa riittävän voimansiirron saavuttamiseksi. Talvirenkaat on merkitty M+S-symbolilla (englanniksi Mud and Snow). Kulutuspinnan kuvio, kulutuspinnan seos tai rakenne on ensisijaisesti suunniteltu saavuttamaan parempia ajo- ja pito-ominaisuuksia lumella. Myös tässä tartunta-ominaisuudet heikkenevät kulutuspinnan syvyyden pienentyessä. Itävallassa talvirenkaan urasyvyyden on siis oltava vähintään 4 mm, jonka alapuolella rengasta pidetään kesärenkaana. 

Ympärivuotisia renkaita (tunnetaan myös jokasään renkaina) voidaan käyttää sekä kesällä että talvella. Ne edustavat kompromissia kesä- ja talvirenkaiden välillä. Niitä käytetään pääasiassa maissa, joissa vuodenaikojen välillä on pieniä lämpötilaeroja.  

Jokassään renkaiden profiilissa yhdistyvät kesä- ja talvirenkaiden kaksi eri urajärjestelyä niin, että korkeammissa lämpötiloissa ja märissä olosuhteissa tarvittavat pitkittäisurat löytyvät sekä pitoa liukkaalla lumella ja jäällä antavat kulutuspinnan lohkohampaat. Erityisesti ympärirenkaiden alueella, joka on ollut muutaman vuoden todellinen kasvusegmentti suuren kysynnän ansiosta, vehnä erotetaan akanoista. Halvat merkit suoriutuvat yleensä huonosti asiaankuuluvissa testeissä, mutta muutamat tunnetut valmistajat ovat tehneet itselleen mainetta. Goodyearin ja Continentalin kaltaisten merkkien lisäksi tähän kuuluu myös hollantilainen valmistaja Apollo Vredestein, joka on saanut jo lukuisia palkintoja Quatrac-yksikausirenkaastaan. 

Ympärivuotisten renkaiden ominaisuudet ovat luonnollisesti kompromissi: lumella ne eivät pääse lähellekään hyvien talvirenkaiden ominaisuuksia ja kesällä niillä on - luonnostaan ​​pehmeämmän kumisekoituksensa vuoksi - suurempi hankaus ja siten kuluminen ja hieman lisääntynyt polttoaineenkulutus. Apollo Vredestein Austrian toimitusjohtajan Harald Kilzerin mukaan ympärirenkaat ovat perusteltuja jopa Alppien tasavallassa, mutta vain markkinaraon: "Tämä on kaupunkialueilla, harvoille kuljettajille tai jopa kakkos- ja kolmannelle ajoneuvolle", hän sanoo. Lisäksi maa on liian pieni ja alueelliset erot liian suuret. "Jokainen wieniläinen lähtee jossain vaiheessa hiihtämään. Ja siihen tarvitaan selvästi kesä- ja talvirengas", Kilzer selittää.

Maastorenkaita ei pidä sekoittaa tai rinnastaa yleisrenkaisiin. Ne kuuluvat maastorenkaiden segmenttiin, ja nimensä mukaisesti niitä voidaan käyttää sekä maastossa että asfaltilla.

"Oikea valinta riippuu yksilöllisistä kriteereistä", Goodyear Dunlop Renkaiden Saksan tuotepäällikkö Holger Rehberg selitti äskettäin KFZwirtschaftille: "Näihin kuuluvat vuosittain ajetut kilometrit, ajoneuvoluokka ja vahvuus sekä yksilölliset ajotottumukset." Autonomistajille, jotka ajavat alle 10 000 km vuodessa ja jotka matkustavat ensisijaisesti kaupunkiseudulla, ympärirengas on joskus hyvä vaihtoehto, Rehberg sanoo. Mutta jos olet työmatkalla Itävallassa tai Saksassa tai olet autolla talvilomalla, asiantuntija suosittelee ehdottomasti talvirenkaita.
Muuten, Goodyear tarjoaa ilmaisen verkossa  Renkaiden tietokilpailu. Mottona: "Minkä tyyppinen rengas olet? Kuuden suosituskysymyksen avulla kuljettajat saavat nopeasti ja helposti selville vastaamalla kuuteen kysymykseen, kannattaako heidän valita yleisrenkaat vai talvirenkaat.

Ja mitä sinun tulee ottaa huomioon sähköautoissa? Rengas on rengas, ajolla ei ole väliä? Joku voisi ajatella. Mutta näin ei ole. Akkujen ansiosta sähköautot ovat huomattavasti raskaampia kuin polttomoottorilla varustetut ja niiden vääntömomentti on suhteellisen suuri, mikä johtaa välittömään, voimakkaaseen kiihtyvyyteen. Tietysti molemmat ominaisuudet lisäävät renkaiden kuormitusta. Ja sitten on tavoitettavuus, joka on keskeinen. Pienempi vierintävastus on hyödyllinen tähän.

"Meidän ei tarvinnut keksiä pyörää uudelleen, mutta pohdimme monia renkaan näkökohtia sellaisena kuin sen tunnemme saavuttaaksemme optimaalisen suorituskyvyn", sanoo saksalainen valmistaja Continental. Hyvän pidon ja alhaisen vierintävastuksen lisäksi sähköajoneuvoissa käytettävän kumiseoksen tulee tarjota myös maksimaalista kestävyyttä. Contissa asiaankuuluvan tutkimuksen tulos on nimeltään EcoContact6, rengas, joka on suunniteltu erityisesti sähköajoneuvoihin.

"Puhtasähköautojen omistajien on hyvä käyttää vastaavia alkuperäisiä varusteita ostaessaan uusia renkaita", sanoo Lars Netsch, TÜV SÜDin rengasasiantuntija. E-tyypeillä on etuja erityisesti kaupungissa ja kohtalaisen nopeassa kaukoliikenteessä. Rengasvalmistajien mukaan alhaisempi vierintävastus voi johtaa jopa 8 prosenttia pidemmälle kantamaan. 

Autonrenkaiden alalla tehdään paljon tutkimusta, eikä pelkästään nousevan sähköisen liikkuvuuden vuoksi. Tulevaisuuden renkaista tulee yhä älykkäämpiä (ne yhdistetään autoon), kestävämpiä ja kestävämpiä (kierrätys on iso ongelma). Työtä tehdään myös ilmattomien renkaiden parissa. Näet jännittävimmät tulevaisuuden trendit  tässä. 

Kestävyydestä puheen ollen: Jokaista viallista rengasta ei tarvitse vaihtaa uuteen välittömästi; joskus se on helppo korjata. Voit tehdä sen, mikä on otettava huomioon  tässä  lue se ja hanki sitten tietosi yhdessä  eLearning  tarkista helposti ja yksinkertaisesti. 

Kaiken tämän kehityksen takana on toimiala, jonka myynti on miljardeja. The  maailman suurin rengasvalmistaja  ovat Michelin ja Bridgestone, joiden vuosittainen myynti autonrenkaista on noin 20 miljardia euroa. Continental seuraa kolmantena. Saksalaisen toimittajajättiläisen liikevaihto oli yli kymmenen miljardia euroa vuonna 2020 pelkästään rengasdivisioonallaan.