Iš ko pagamintos automobilio padangos ir kuri kam tinka?

Iš ko pagamintos automobilio padangos ir kuri kam tinka?

Jie šimtą metų formavo mūsų gatvės vaizdą, yra vienintelis automobilio kontaktas su keliu, todėl yra nepaprastai svarbūs vairavimo elgesiui ir transporto priemonių saugumui. Kalbame apie automobilių padangas, dar žinomas kaip padangos. Pastarasis kilęs iš graikų kalbos žodžio pneuma, kuris reiškia orą arba kvėpavimą. Bet ką jūs iš tikrųjų žinote apie automobilių padangas? Iš ko susideda šiuolaikinės automobilio padangos? Kas išrado šiuos išradingus juodus „lopšerius“ automobiliams? Kuo tiksliai skiriasi pastaruoju metu vis populiarėjančios vasarinės, žieminės ir universalios padangos? Ir galiausiai: ką e-mobilumas reiškia padangų pramonei? Į šiuos klausimus bus atsakyta kitame straipsnyje.

Iš principo už oro pripildytas padangas esame skolingi dviem džentelmenams, kurie gyveno ir dirbo XIX a. Vienas iš jų buvo Robertas Williamas Thomsonas, škotų dizaineris ir išradėjas. Pavyzdžiui, jo pagrindu sukurti plunksnakočiai ir juostinis pjūklas, bet visų pirma pneumatinė padanga. Thomsonas kūrė ratų sistemą, kuri užtikrintų didesnį komfortą ir sukibimą nei vežimo ratai su geležinėmis padangomis, kurios tuo metu buvo įprastos. 1845 m. gruodžio 10 d. jam pagaliau buvo išduotas britų patentas Nr. 10990 šešiems mėnesiams - „Aerial Wheel“. Vadinamąjį „Thomson“ ratą sudarė odinis vamzdis, į kurį buvo įkištas kitas vamzdis – jį sudarė sandarus drobinis audinys, vulkanizuotas guma ir užpildytas oru.

Tai tapo įmanoma dėl kito genialaus amerikiečio išradimo: Charlesas Goodyearas jau metais anksčiau JAV buvo gavęs patentą gumos vulkanizavimo procesui. Vulkanizavimas yra kietėjimo procesas, kurio metu automobilio padanga įgauna savo formą. Neapdorota guma tam tikroje temperatūroje ir slėgyje paverčiama elastine guma.

Žvelgdami į padangų istoriją, neišvengiamai susidursite su kitu žmogumi, kurio vardas ir šiandien tebėra populiarus ir kuris, kaip ir Goodyear, yra neatsiejamai susijęs su padangų pramone: John Dunlop. Pažymėtina, kad škotas iš tikrųjų buvo veterinaras, gyvenęs Dubline. Savo praktikoje jis sukūrė aparatus ir susidūrė su guma. 1887 m. (tuo metu jam buvo 47 metai) Dunlop pagaliau sukūrė savo pirmąją oru užpildytą guminę padangą.

Pasak legendos, jis tam turėjo labai ypatingą motyvaciją: norėjo, kad sūnaus triratis būtų tylesnis ir konkurencingesnis lenktynėms su draugais. Thomson ratas tuo metu jau buvo pamirštas (be kita ko, todėl, kad jį gaminti buvo per brangu). Taigi Dunlop apie tai nežinojo, kai 1888 m. kreipėsi dėl patento, pirmosios pneumatinės dviračio padangos, labai panašaus išradimo. Tipiškas dviračio vožtuvas ir šiandien dažnai vadinamas Dunlop vožtuvu.

Tiek apie atsiradimo istoriją. Žinoma, naudingos žinios apie padangas neapsiriboja. Taigi, iš ko susideda šiuolaikinės automobilio padangos? Skirtingai nuo daugelio dviračių padangų, šiandieninės automobilių padangos dažniausiai yra bekamerės. Žvelgiant iš išorės į vidų, automobilio padangą galima suskirstyti į du pagrindinius elementus: protektorių, dar vadinamą protektoriumi, ir karkasą.

Pastaroji yra atraminė konstrukcija, padangos karkasas. Paprastai jis susideda iš dviejų sluoksnių: audinio sluoksnio (tekstilės laido įdėklas), pagaminto iš gumuoto viskozės (dirbtinio šilko) arba poliesterio, ir vidinio sluoksnio, pagaminto iš gumos, ypač butilo gumos (kuris savo ruožtu yra trumpas izobuteno-izopreno gumos, polimero iš sintetinių kaučiukų grupės, pavadinimas).

Radialinėse padangose ​​(taip pat vadinamose radialinėmis padangomis) audinį taip pat sudaro plieniniai kordai (tai vadinama plieninėmis juostinėmis radialinėmis padangomis). Kalbant apie tai: radialinės padangos jau seniai pakeitė įstrižaines. Pastarieji buvo paplitę lengvuosiuose automobiliuose iki septintojo dešimtmečio. Juose yra keli įstrižai sukryžiuoti karkaso sluoksniai. Šiandien įstrižinės padangos naudojamos beveik tik žemės ūkyje arba ant senovinių automobilių. Daugelis žmonių to nežinojo, kad radialinių padangų laimėjimų technologija buvo sukurta Michelin. Prancūzijos įmonė užregistravo patentą 1946 m. ​​Michelin Tai sukėlė revoliuciją padangų konstrukcijoje. Net pirmosios radialinės padangos tarnavo daugiau nei dvigubai ilgiau nei įstrižinės.

Atgal į skerdeną: vidus užpildytas oru ir sandarus vidiniu sluoksniu. Tai reiškia, kad šiuolaikinėse bekamerėse padangose ​​vidinis sluoksnis pakeičia kamerą. Vidinis sluoksnis (taip pat vadinamas vidiniu pamušalu) susideda iš specialaus gumos sluoksnio. Tai užtikrina, kad oras nepatektų į išorę.

Galiausiai, padangos bortelis yra karkaso dalis. Padanga sudaro vidinį padangos žiedą ir užtikrina tvirtą padangos ir ratlankio ryšį. Jį sudaro trys dalys: Nailono arba aramido sutvirtinimas, stiprus, karščiui atsparus sintetinis pluoštas, užtikrina važiavimo stabilumą ir leidžia tiksliai valdyti vairavimą. Šerdies profilis yra stabilizuojantis pleištas, pagamintas iš sintetinės gumos, kuris atlieka tas pačias užduotis kaip ir karoliuko sutvirtintas, taip pat turi lemiamos įtakos deformacijos patogumui. Ir galiausiai šerdis: Jį sudaro plieninė viela, įterpta į gumą, kuri užtikrina, kad padanga tvirtai laikysis ant ratlankio.

Protektorius, antrasis pagrindinis padangos elementas, užtikrina ryšį su keliu. Protektorius turi protektoriaus dizainą (protektoriaus blokus ir griovelius), taip pat lameles, kurios yra skirtingos, priklausomai nuo vasarinių ar žieminių padangų. Jis pagamintas iš natūralios arba sintetinės gumos. Bėgimo takelį sudaro trys dalys: dangtelis (tai dalis, padangos dalis, kuri labiausiai liečiasi su keliu), pagrindo (jis yra po dangteliu, sumažina pasipriešinimą riedėjimui ir sugeria smūgio perdavimą į karkasą) ir šoninės dalies (ji yra išoriniame protektoriaus gale ir sudaro perėjimą prie šoninės sienelės).

Šoninė sienelė savo ruožtu yra išorinė karkaso apsauga. Jis yra sujungtas su protektoriumi per šoninę dalį ir yra pagamintas iš natūralios gumos. Žemiau protektoriaus yra dar du sluoksniai: ritinių tvarsčiai (sudaryta iš nailono kordo, įterpto į gumą) ir plieninio kordo diržo sluoksniai (jie suteikia padangai tvirtumo, taip padidindami stabilumą ir ridą bei sumažindami pasipriešinimą riedėjimui). 

Kaip matyti iš visų šių teiginių, šiuolaikinės automobilių padangos turi sudėtingą struktūrą. Tai paaiškina ir skirtumą tarp skirtingų gamintojų gaminių. Aukščiausia kokybė prasideda nuo naudojamų žaliavų (nuo plieno iki gumos iki įvairių chemikalų), tęsiasi nuo gamybos ir galiausiai baigiasi kokybės kontrole.

Bet iš ko tiksliai susideda padanga, t. y. iš kokių medžiagų ir kokia proporcija? „Continental“ suskirstė tai dėl savo geriausiai parduodamų vasarinių padangų taip:

Guma (natūrali ir sintetinė guma): 41%
Užpildo medžiagos (suodžiai, silicio dioksidas, anglis, kreida ir kt.): 30 %
Sutvirtinimo medžiagos (plienas, poliesteris, viskozė, nailonas): 15%
Plastifikatoriai (alyvos ir dervos): 6 % Vulkanizavimo chemikalai (siera, cinko oksidas ir kt.): 6 %
Medžiagos, stabdančios senėjimą ir kitos cheminės medžiagos: 2%

Padangą sudaro 41 procentas gumos. Nenuostabu, kad guma yra pati svarbiausia žaliava. Ir atvirkščiai, tai taip pat reiškia, kad daugiau nei pusė padangos yra pagaminta iš kitų medžiagų.

Beje, sukurti naują padangą, kol ji bus paruošta rinkai, užtrunka dvejus trejus metus. Be to, pramonė susiduria su tuo, kad modelių ir matmenų įvairovė sparčiai auga. Vidiniais stambaus padangų gamintojo skaičiavimais, 2005 m. apie 80 procentų rinkos apėmė 153 skirtingi padangų modeliai. Šiandien jau yra 323 variantai, o 2027 m. jų tikriausiai bus 524. Dėl to procesai tampa sudėtingesni, o pristatymas klientams laiku – iššūkis. Į tai taip pat svarbu atsižvelgti ir profesionalams, ir tai yra atitinkamų žinių apie padangas dalis 2022 m.

Gumos mišinys yra labai svarbus važiavimo elgesiui ir tinkamam sukibimui su įvairiais paviršiais. Tai turi įtakos tam, kaip stipri trintis tarp padangų ir žemės ir koks geras transporto priemonės kontaktas su žeme. Dėl prasto sukibimo gali pailgėti stabdymo kelias ir padidėti avarijos rizika. Sukibimui įtakos turi paviršius, gumos mišinys, tinkamas padangų slėgis, protektoriaus gylis, taigi ir rida, bet ir padangos amžius. „Jei yra didelis padangų susidėvėjimas, galima tikėtis ir degalų sąnaudų padidėjimo“, – rašoma padangų gamintojo „Continental“ svetainėje.

Teoriškai kiekvienai vairavimo situacijai būtų tinkamiausia padanga. Tai akivaizdu Formulėje 1, kur padangos dažnai keičiamos kelis kartus per lenktynes ​​ir dažnai reaguojant į besikeičiančias vairavimo sąlygas. Žinoma, kasdieniame gyvenime tai nėra praktiška. Tačiau Vidurio Europoje yra esminis skirtumas, kuris kartojasi kiekvienais metais: tai tarp vasaros ir žiemos. Vasarinių ir žieminių padangų gumos mišiniai yra idealiai pritaikyti prie atitinkamų išorės sąlygų.

Vasarinės padangos skirtos kelio sąlygoms be sniego ir ledo. Jų gumos mišinys netampa per minkštas net esant aukštai temperatūrai, o važiuojant dideliu greičiu susidėvėjimas yra palyginti mažas. Mažėjant protektoriaus gyliui, elgsena lyjant pablogėja. Todėl įstatymas reikalauja, kad protektoriaus gylis būtų ne mažesnis kaip 1,6 mm, tačiau automobilių klubai vasarinėms padangoms rekomenduoja bent 3 mm protektoriaus gylį.

Žieminės padangos (M+S padangos) skirtos žiemos kelio sąlygoms. Jie turi gumos mišinį, kuris yra pakankamai elastingas net žemoje temperatūroje, kad būtų pasiektas pakankamas galios perdavimas. Žieminės padangos pažymėtos M+S simboliu (angl. Mud and Snow). Protektoriaus raštas, protektoriaus mišinys arba struktūra visų pirma sukurti siekiant geresnių važiavimo ir sukibimo su sniegu savybėmis. Sukibimo savybės taip pat blogėja, nes protektoriaus gylis mažėja. Todėl Austrijoje žieminių padangų protektoriaus gylis turi būti ne mažesnis kaip 4 mm, žemiau kurio padanga laikoma vasarine. 

Visiems sezonams skirtos padangos (dar žinomos kaip padangos visoms oro sąlygoms) gali būti naudojamos tiek vasarą, tiek žiemą. Jos yra kompromisas tarp vasarinių ir žieminių padangų. Jie pirmiausia naudojami šalyse, kuriose yra nedideli temperatūrų skirtumai tarp sezonų.  

Bet kokiam orui skirtų padangų profilis sujungia du skirtingus vasarinių ir žieminių padangų griovelių išdėstymus, kad būtų galima rasti išilginius griovelius, reikalingus aukštesnei temperatūrai ir esant šlapioms sąlygoms, bei protektoriaus bloko dantis, užtikrinančius sukibimą su slidžiu sniegu ir ledu. Ypač sezoninių padangų srityje, kuri jau keletą metų dėl didelės paklausos buvo tikras augantis segmentas, kviečiai atskiriami nuo pelų. Pigūs prekės ženklai dažniausiai prastai atlieka atitinkamus testus, tačiau keli žinomi gamintojai sugebėjo išgarsėti. Be tokių prekių ženklų kaip „Goodyear“ ir „Continental“, tai taip pat apima olandų gamintoją „Apollo Vredestein“, kuris jau yra gavęs daugybę apdovanojimų už savo „Quatrac“ visasezonines padangas. 

Visasezoninių padangų savybės natūraliai yra kompromisas: ant sniego jos neprilygsta gerų žieminių padangų savybėms, o vasarą – dėl iš prigimties minkštesnio gumos mišinio – didesnis dilimas ir dėl to susidėvėjimas bei šiek tiek padidėjusios degalų sąnaudos. Pasak Haraldo Kilzerio, „Apollo Vredestein Austria“ generalinio direktoriaus, visasezoninės padangos yra pateisinamos net Alpių respublikoje, tačiau tik nišose: „Tai miesto zonose, retesniems vairuotojams ar net antroms ir trečioms transporto priemonėms“, – sako jis. Be to, šalis per maža, o regioniniai skirtumai per dideli. „Kiekvienas Vienos gyventojas kažkuriuo metu išvažiuoja slidinėti. Tam tikrai reikia vasarinių ir žieminių padangų“, – aiškina Kilzeris.

Visureigių padangų nereikėtų painioti su visasezoninėmis padangomis arba su jomis tapatinti. Jos priklauso visureigių padangų segmentui ir – kaip rodo pavadinimas – gali būti naudojamos tiek bekelėje, tiek ant asfalto.

„Teisingas pasirinkimas priklauso nuo individualių kriterijų“, – neseniai KFZwirtschaft paaiškino Holgeris Rehbergas, Goodyear Dunlop Tyres Germany produktų vadovas: „Tai apima kasmet nuvažiuotus kilometrus, transporto priemonės kategoriją ir stiprumą, taip pat individualius vairavimo įpročius. Transporto priemonių savininkams, kurie nuvažiuoja mažiau nei 10 000 km per metus ir daugiausia keliauja miestuose, sezoninės padangos kartais yra gera alternatyva, sako Rehbergas. Tačiau jei darbo reikalais keliaujate po Austriją ar Vokietiją arba važiuojate žiemos atostogų, ekspertas tikrai rekomenduoja žiemines padangas.
Beje, „Goodyear“ siūlo nemokamą internete  Padangų viktorina. Vadovaudamiesi šūkiu: "Kokio tipo padangos esate? Turėdami šešis rekomendacijos klausimus", vairuotojai, atsakydami į šešis klausimus, gali greitai ir paprastai sužinoti, ar rinktis universalias, ar žiemines padangas.

O į ką reikėtų atsižvelgti elektra varomuose automobiliuose? Padanga yra padanga, važiavimas nesvarbu? Galima pagalvoti. Tačiau taip nėra. Dėl akumuliatorių elektromobiliai yra žymiai sunkesni nei su vidaus degimo varikliais, o jų sukimo momentas yra palyginti didelis, o tai lemia greitą ir stiprų pagreitį. Žinoma, abi savybės lemia didesnę padangų apkrovą. Ir tada yra pasiekiamumo klausimas, kuris yra labai svarbus. Tam naudingas mažesnis pasipriešinimas riedėjimui.

„Mums nereikėjo išradinėti rato iš naujo, bet mes pergalvojome daugelį mums pažįstamų padangų aspektų, kad pasiektume optimalų našumą“, – sako Vokietijos gamintojas „Continental“. Be gero sukibimo ir mažo pasipriešinimo riedėjimui, elektrinėms transporto priemonėms naudojamas gumos mišinys taip pat turi būti maksimaliai tvirtas. „Conti“ atitinkamų tyrimų rezultatas pavadintas „EcoContact6“ – padanga, sukurta specialiai elektrinėms transporto priemonėms.

„Grynai elektra varomų automobilių savininkams patartina perkant naujas padangas naudoti atitinkamo tipo originalią įrangą“, – sako Larsas Netschas, TÜV SÜD padangų ekspertas. E tipai turi privalumų, ypač mieste ir vidutiniškai greitame tarpmiestiniame eisme. Padangų gamintojų teigimu, dėl mažesnio pasipriešinimo riedėjimui atstumas gali būti iki 8 procentų ilgesnis. 

Daug tyrimų atliekama automobilių padangų srityje, ir ne tik dėl atsirandančio e-mobilumo. Ateities padangos taps vis protingesnės (sujungiamos su automobiliu), patvaresnės ir tvaresnės (perdirbimas yra didelė problema). Taip pat vyksta darbai su beoriomis padangomis. Galite pamatyti įdomiausias ateities tendencijas  čia. 

Kalbant apie tvarumą: ne kiekvieną sugedusią padangą reikia iš karto pakeisti nauja; kartais jį galima nesunkiai pataisyti. Galite daryti tai, į ką reikia atsižvelgti  čia  perskaitykite jį ir įgykite žinių viename  el. mokymasis  patikrinti lengvai ir paprastai. 

Už visų šių pokyčių slypi pramonė, parduodanti milijardus. The  didžiausias padangų gamintojas pasaulyje  yra „Michelin“ ir „Bridgestone“, kurių kiekviena iš automobilių padangų kasmet parduoda apie 20 milijardų eurų. „Continental“ rikiuojasi trečioje vietoje. Vien tik padangų padalinys Vokietijos tiekėjų milžinas 2020 m. pardavė daugiau nei dešimt milijardų eurų.